吸热管制造技术

本发明专利技术涉及一种具有中心金属管(2)、玻璃套管(4)以及玻璃-金属过渡元件(10)的吸热管(1)。金属管(2)和玻璃-金属过渡元件(10)通过膨胀补偿装置(20)彼此连接，使得他们可以在纵向方向上相对彼此偏移，其中膨胀补偿装置(20)至少部分地布置于金属管(2)和玻璃-金属过渡元件(10)之间的环形空间(6)中。在环形空间(6)中，在吸热管(1)的至少一个端部(1a、1b)处，布置具有第一环形盘状部分(52)的至少一个屏蔽装置(50)，该第一环形盘状部分(52)布置在端面(110)前方一段轴向距离处并且至少覆盖附接元件(30)和膨胀补偿装置(20)的内端(22)的连接区域(100)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吸热管
本专利技术涉及吸热管，该吸热管具有中心金属管和围绕中心金属管的玻璃套管，其中，玻璃-金属过渡元件布置在玻璃套管的至少一端处，其中，金属管和玻璃-金属过渡元件通过至少一个膨胀补偿装置彼此连接并能够在纵向方向上相对彼此偏移，其中，膨胀补偿装置至少部分地布置于金属管和玻璃-金属过渡元件之间的环形空间中，其中，膨胀补偿装置的内端紧固到附接元件，该附接元件连接到玻璃-金属过渡元件，并且膨胀补偿装置的外端紧固在金属管处，其中，环形空间的环形空间部分形成在玻璃-金属过渡元件和附接元件之间，并且其中，附接元件和膨胀补偿装置在轴向平面图中具有圆环状前表面。
技术介绍
DE10231467B4描述了这样的一种吸热管，其具体用于太阳能技术发电厂中的抛物面槽式集热器。吸热管包括中央金属管和围绕中央金属管的玻璃套管。玻璃管在其两端提供有玻璃-金属过渡元件，在其每端处，与膨胀补偿装置或附接元件接合。膨胀补偿装置至少部分的布置在金属管和玻璃过渡元件之间的环形空间。附接元件可以在膨胀补偿装置和金属管之间的环形空间中延伸，由此，在附接元件的圆锥形构造的情况下，低角度的入射辐射以及金属管发射的辐射被反射回到金属管中。附接元件也可以在膨胀补偿装置和玻璃管之间的环形空间中延伸，并且在此情况下，其接合到玻璃-金属过渡元件。附接元件具有环形盘形式的紧固元件，附接元件使用环形盘紧固到可以包括波纹管的膨胀补偿装置。从DE60223711T2已知一种吸热管，在该吸热管中，玻璃-金属过渡元件和波纹管形式的膨胀补偿装置沿轴向前后布置。设置在外侧的是屏蔽波纹管的第一屏蔽元件以及屏蔽玻璃-金属过渡元件免于入射辐射的第二屏蔽元件。此外，内部辐射屏蔽件在套管和金属管之间的环形空间中布置在玻璃-金属过渡元件的区域中。内部辐射屏蔽件由波纹管中的保持臂悬挂。此具有玻璃-金属过渡元件的波纹管的布置的缺点是比较长的结构长度，这导致自由孔径的减小以及由此导致的效率的降低。玻璃-金属过渡元件最初由两个外部屏蔽元件中的一个从外侧屏蔽免于直接的照射。具有L状横截面的内部辐射屏蔽件在玻璃-金属过渡元件的区域中仅仅具有支撑臂，使得低角度入射的辐射和从金属管反射的辐射可以照射在玻璃-金属过渡元件上的支撑臂之间的区域中。仅仅一部分此辐射被内部辐射屏蔽件所拦截。此设计的另外缺点在于，其自身吸收辐射，并且因此被加热。内部辐射屏蔽件通过支撑臂仅仅不充分地热耦合到波纹管，使得被环形部件所吸收的部分辐射中的大部分必须通过辐射再次被发射。大部分辐射的热量接着照射在玻璃-金属过渡元件上。由此，玻璃-金属过渡元件由于加热的辐射屏蔽件所发射的辐射而承受二次热量输入。DE10231467B4和DE60223711T2公开一种玻璃-金属过渡元件和膨胀补偿装置的位于外部的保护件。此位于外部的保护件现在通常在安装接收器之后安装在发电厂中。为此，在本领域中，片-金属反射器在与接收器焊接到一起之后安装。此缺点在于，玻璃-金属过渡元件在传输和安装过程中没有保护，并且因此可能容易被损伤。在安装处理过程中，在套管中可能产生刮痕，玻璃-金属过渡元件附近的刮痕是非常关键的并且可能导致吸热管的弱化以及在后来运行过程中导致玻璃断裂。
技术实现思路
基于根据DE10231467B4的现有技术，本专利技术的目的在于进一步提高吸热管的寿命。此目的通过如下技术方案实现。吸热管具有中心金属管和围绕中心金属管的玻璃套管，其中，玻璃-金属过渡元件布置在玻璃套管的至少一端处，其中，金属管和玻璃-金属过渡元件通过至少一个膨胀补偿装置彼此连接并能够在纵向方向上相对彼此偏移，其中，膨胀补偿装置至少部分地布置于金属管和玻璃-金属过渡元件之间的环形空间中，其中，膨胀补偿装置的内端紧固到附接元件，该附接元件连接到玻璃-金属过渡元件，并且膨胀补偿装置的外端紧固在金属管处，其中，环形空间的环形空间部分形成在玻璃-金属过渡元件和附接元件之间，并且其中，附接元件和膨胀补偿装置在轴向平面图中具有圆环状前表面。在吸热管的至少一个端部处，至少一个屏蔽装置布置在环形空中，屏蔽装置具有沿轴向方向布置前表面的前方某一距离处并且至少覆盖附接元件和膨胀补偿装置的内端的连接区域的第一环形盘状部分。在本专利技术中提供，在吸热管的一个端部处，在环形空间中布置至少一个屏蔽装置，该屏蔽装置包括第一环形盘状部分，该第一环形盘状部分布置在端面前方一段轴向距离处并且至少覆盖附接元件和膨胀补偿装置的内端的连接区域。前表面和连接区域联系图1b进行解释。第一环形盘状部分的优点在于，其不仅保护膨胀补偿装置和附接元件的连接区域，而且保护玻璃-金属过渡元件免于金属管所反射的辐射。已经发现，玻璃-金属过渡元件和膨胀补偿装置在吸热管的服务寿命方面是关键部件。金属管所反射的辐射或发射的辐射通过膨胀补偿装置真正在某种程度上保持远离玻璃-金属过渡元件，因为膨胀补偿装置布置在玻璃-金属过渡元件的下方；但是，这也具有缺点，即辐射之后照射在膨胀补偿装置上并且膨胀补偿装置、更具体为膨胀补偿装置接合到附接元件的区域的材料随着时间的推移而被损伤。在某些情况下，此处可能产生接触点的泄漏，使得环形空间中所需的真空之后丧失或者填充环形空间的惰性气体被渗入的空气所污染。通过屏蔽装置防止此损伤。已经发现，由于屏蔽装置在吸热管的环形空间中的第一环形盘状部分，可以有效提高吸热管的服务寿命。屏蔽的辐射量可以通过第一环形盘状部分的表面积大小来直接调节。优选地，第一环形盘状部分覆盖前表面的至少50％，优选是整个前表面。照射到第一环形盘状部分的辐射能量导致第一环形盘状部分的加热并且通过热传导分布到屏蔽装置的面积上，由此降低温度水平。由于优选的平滑表面，大部分辐射被直接向外反射或朝向金属管反射，而在现有技术中，更大部分的辐射被吸收在波纹管的折痕中。所吸收的部分辐射通过热传导分布在整个屏蔽装置中，由此在整个屏蔽装置上实现均匀的温度水平。优选地，屏蔽装置附接到吸热管的金属部件-除金属管之外-使得热量也可以散发。这将在下面详细进行解释。第一环形盘状部分可以垂直于纵向轴线L布置。但是，特别优选的是，第一环形盘状部分在吸热管的纵向轴线L上相对于垂直线S以α≥0的角倾斜布置。第一环形盘状部分优选倾斜布置，使得径向外部边缘沿轴向比第一环形盘状部分的径向内部边缘更远地突出到环形空间。此实施例的优点在于，倾斜入射的射线大部分不照射屏蔽装置，由此他们在某种程度上不产生不可利用的热量，而是直接照射在金属管上并且在此处转换成可以利用的热量。与不倾斜的前表面部分相比，第一环形盘状部分的倾斜增大了吸热管的有效面积。优选地，角α在0°-30°的范围中。此范围是优选的，因为基于抛物面槽式太阳能热发电厂的传统安装位置的累年平均，日射能量尤其经常以大约20°的角照射。对于>30°的角，屏蔽装置的径向外部边缘将沿轴向朝向管的中心偏移，因此覆盖部分金属管，由此金属管的有效长度、尤其是在接近垂直照射的情况下将减小。屏蔽装置至少部分地延伸到玻璃-金属过渡元件和附接元件之间的环形空间部分中。因此，第一环形盘状部分的热量更好的分布并传导到环形空间部分的更冷区域中。因此优选地，第一环形盘状部分在其径向外部边缘过渡到延伸到环形空间部分中的第一管形部分。管形部分优选具有圆柱形或圆锥形构造。圆锥形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸热管(1)，具有中心金属管(2)和围绕所述中心金属管(2)的玻璃套管(4)，其中，玻璃‑金属过渡元件(10)布置在所述玻璃套管(4)的至少一端(5a、5b)处，其中，所述金属管(2)和所述玻璃‑金属过渡元件(10)通过至少一个膨胀补偿装置(20)彼此连接并能够在纵向方向上相对彼此偏移，其中，所述膨胀补偿装置(20)至少部分地布置于所述金属管(2)和所述玻璃‑金属过渡元件(10)之间的环形空间(6)中，其中，所述膨胀补偿装置(20)的内端(22)紧固到附接元件(30)，该附接元件(30)连接到所述玻璃‑金属过渡元件(10)，并且所述膨胀补偿装置(20)的外端(24)紧固在所述金属管(2)处，其中，所述环形空间(6)的环形空间部分(7)形成在所述玻璃‑金属过渡元件(10)和所述附接元件(30)之间，并且其中，所述附接元件(30)和所述膨胀补偿装置(20)在轴向平面图中具有圆环状前表面(110)，其特征在于，在所述吸收管(1)的至少一个端部(1a、1b)处，至少一个屏蔽装置(50)布置在所述环形空间(6)中，所述屏蔽装置(50)具有沿轴向方向布置所述前表面(110)的前方某一距离处并且至少覆盖所述附接元件(30)和所述膨胀补偿装置(20)的所述内端(22)的连接区域(100)的第一环形盘状部分(52)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.14 DE 102012214412.91.一种吸热管(1)，具有中心金属管(2)和围绕所述中心金属管(2)的玻璃套管(4)，其中，玻璃-金属过渡元件(10)布置在所述玻璃套管(4)的至少一端(5a、5b)处，其中，所述金属管(2)和所述玻璃-金属过渡元件(10)通过至少一个膨胀补偿装置(20)彼此连接并能够在纵向方向上相对彼此偏移，其中，所述膨胀补偿装置(20)至少部分地布置于所述金属管(2)和所述玻璃-金属过渡元件(10)之间的环形空间(6)中，其中，所述膨胀补偿装置(20)的内端(22)紧固到附接元件(30)，该附接元件(30)连接到所述玻璃-金属过渡元件(10)，并且所述膨胀补偿装置(20)的外端(24)紧固在所述金属管(2)处，其中，所述环形空间(6)的环形空间部分(7)形成在所述玻璃-金属过渡元件(10)和所述附接元件(30)之间，并且其中，所述附接元件(30)和所述膨胀补偿装置(20)在轴向平面图中具有圆环状前表面(110)，其特征在于，在所述吸热管(1)的至少一个端部(1a、1b)处，至少一个屏蔽装置(50)布置在所述环形空间(6)中，所述屏蔽装置(50)具有沿轴向方向布置所述前表面(110)的前方某一距离处并且至少覆盖所述附接元件(30)和所述膨胀补偿装置(20)的所述内端(22)的连接区域(100)的第一环形盘状部分(52)。2.根据权利要求1所述的吸热管，其特征在于，所述第一环形盘状部分(52)在所述吸热管(1)的纵向轴线L上相对于垂直线S以α≥0的角倾斜布置。3.根据权利要求2所述的吸热管，其特征在于，所述第一环形盘状部分(52)倾斜布置，使得径向外部边缘(53a)沿轴向比所述第一环形盘状部分(52)的径向内部边缘(53b)更远地突出到所述环形空间(6)中。4.根据权利要求2所述的吸热管，其特征在于，所述角α位于0°-30°的范围中。5.根据权利要求3所述的吸热管，其特征在于，所述角α位于0°-30°的范围中。6.根据权利要求1-5中任一项所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)至少部分地延伸到所述环形空间部分(7)中。7.根据权利要求1-5中任一项所述的吸热管，其特征在于，所述第一环形盘状部分(52)在其径向外部边缘(53a)处过渡到延伸到所述环形空间部分(7)中的第一管形部分(54)。8.根据权利要求6所述的吸热管，其特征在于，所述第一环形盘状部分(52)在其径向外部边缘(53a)处过渡到延伸到所述环形空间部分(7)中的第一管形部分(54)。9.根据权利要求7所述的吸热管，其特征在于，所述第一管形部分(54)具有圆柱形或圆锥形构造。10.根据权利要求8所述的吸热管，其特征在于，所述第一管形部分(54)具有圆柱形或圆锥形构造。11.根据权利要求6所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)具有第二环形盘状部分(56)。12.根据权利要求7所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)具有第二环形盘状部分(56)。13.根据权利要求1-5和8-10中任一项所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)具有第二环形盘状部分(56)。14.根据权利要求11-12中任一项所述的吸热管，其特征在于，所述第二环形盘状部分(56)依靠所述玻璃-金属过渡元件(10)或所述附接元件(30)的环形盘部分(32)。15.根据权利要求13所述的吸热管，其特征在于，所述第二环形盘状部分(56)依靠所述玻璃-金属过渡元件(10)或所述附接元件(30)的环形盘部分(32)。16.根据权利要求13所述的吸热管，其特征在于，所述玻璃-金属过渡元件(10)具有环形台阶(12)，所述屏蔽装置(50)的所述第二环形盘状部分(56)支撑在所述环形台阶(12)上。17.根据权利要求14所述的吸热管，其特征在于，所述玻璃-金属过渡元件(10)具有环形台阶(12)，所述屏蔽装置(50)的所述第二环形盘状部分(56)支撑在所述环形台阶(12)上。18.根据权利要求11-12和15中任一项所述的吸热管，其特征在于，所述玻璃-金属过渡元件(10)具有环形台阶(12)，所述屏蔽装置(50)的所述第二环形盘状部分(56)支撑在所述环形台阶(12)上。19.根据权利要求11-12或15-17中任一项所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)的所述第二环形盘状部分(56)从所述环形空间部分(7)分开环形腔室(7b)，所述环形腔室(7b)布置在所述第二环形盘状部分(56)和所述附接元件(30)的环形盘状部分(32)之间。20.根据权利要求13所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)的所述第二环形盘状部分(56)从所述环形空间部分(7)分开环形腔室(7b)，所述环形腔室(7b)布置在所述第二环形盘状部分(56)和所述附接元件(30)的环形盘状部分(32)之间。21.根据权利要求14所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)的所述第二环形盘状部分(56)从所述环形空间部分(7)分开环形腔室(7b)，所述环形腔室(7b)布置在所述第二环形盘状部分(56)和所述附接元件(30)的环形盘状部分(32)之间。22.根据权利要求18所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)的所述第二环形盘状部分(56)从所述环形空间部分(7)分开环形腔室(7b)，所述环形腔室(7b)布置在所述第二环形盘状部分(56)和所述附接元件(30)的环形盘状部分(32)之间。23.根据权利要求19所述的吸热管，其特征在于，吸气剂(9)布置在所述环形空间部分(7)中。24.根据权利要求20-22中任一项所述的吸热管，其特征在于，吸气剂(9)布置在所述环形空间部分(7)中。25.根据权利要求8-10或12中任一项所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)的所述第一管形部分(54)布置在距离所述附接元件(30)的某一距离处。26.根据权利要求7所述的吸热管，其特征在于，所述屏蔽装置(50)的所述第一管形部分(54)布置在距离所述附接元件(30)的某一距离处。27.根据权利要求7所述的吸热管，其特征在于，所述第一管形部分(54)接触所述附接元件(30)。28.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·本兹，托马斯·库格克恩，
申请(专利权)人：肖特太阳能控股公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE