專利名稱：直通式真空集熱管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種槽式太陽能聚焦集熱管及其制作方法，屬太陽能集熱設施技術領 域。
背景技術：
目前，槽式太陽能直通式真空集熱管的制造技術方面存在兩大技術難題1、玻璃外管與用于端頭封接的金屬結構之間的融接技術問題。2、由于玻璃外管與金屬內管的熱脹率不同，用于封接端頭的金屬結構必須具有克 服內、處管熱脹冷縮產生的長度變化的能力。在極高的溫差環境下運行的直通式真空集熱管，必須要高性能、低成本的解決以 上兩個最基本的技術難題。目前已公布的專利技術，在解決玻璃與金屬的熔封以及在克服內、外管熱脹冷縮 的長度變化方面的所采用的各種技術方式，各有千秋，都有不盡完美之處。
發明內容
本發明的槽式太陽能直通式真空集熱管的核心技術是采用了與玻璃外管材質熱 脹率相近的金屬材料加工成法蘭，并在法蘭上加工數排園孔，利用園孔將玻璃外管和外管 同質的附件熱熔鉚合，以利于提高玻璃外管與合金法蘭在高溫差環境里運行的可靠性。根據目前已有的金屬材料因瓦合金與含鈦石英玻璃的熱脹率近似，可以利用因 瓦合金加工成法蘭，含鈦石英玻璃加工成上玻璃外管和附件，再熱熔鉚合成一體；可伐合金 與高硼硅玻璃也有相近似的熱脹率，可利用可伐合金加工成法蘭、高硼硅玻璃加工成玻璃 外管和附件，再熱熔鉚合成一體。另一方面，本發明在消除玻璃外管與金屬內管的熱脹率不一致，所采用的技術方 式為環狀不銹鋼波紋盤，這種技術方式避免了(已公布的專利技術)采用的波紋直管等方 式造成的一部分集熱管功效喪失方面的問題。
附圖1是本發明的直通式真空集熱管端頭的剖面圖附圖2是本發明的玻璃外管與合金法蘭熱熔鉚接方式的剖面圖附圖3是本發明的合金法蘭(因瓦合金、可伐合金)的外型圖附圖4是本發明的內、外管端頭封接的環形波紋盤的外型圖
具體實施例方式
如附圖所示 1、不銹鋼內管 2、環形波紋盤與內管焊接點 3、環形波紋盤4、環形波紋盤與合 金法蘭焊接點5、合金法蘭(可伐合金、因瓦合金)6、玻璃外管(含鈦石英玻璃、高硼硅玻璃)7、陶瓷環(隔熱保溫、定位)8、吸收劑環(吸收抽真空后的殘余空氣)9、成型內 模10、鐘控恒溫電加熱盤11、外管附件(與外玻璃管同材質)12、外管(石英玻璃、高硼 硅玻璃)13、端頭成型外模14、法蘭盤15、玻璃細管(抽完真空后即熱熔消臍)實施方式一1、因瓦合金法蘭的加工將因瓦合金片材(厚度0.5-1. 6mm)加工成如附圖3所示圖樣，消除內應力、退火、表面噴砂、清洗風干。2、不銹鋼環形波紋盤的加工不銹鋼板(材質為SUS304、321、316L，厚度 0. 5-1. 0ΜΜ)沖制成如附圖4所示圖樣，消除內應力、退火。3、抽真空用的玻璃細管(15)的加工在含鈦石英玻璃外管(12)上加熱軟化開孔 后熔接一小段玻璃細管(15)，在抽真空使用，抽真空結束后，加熱熔封消臍。4、不銹鋼內管(1)的加工將毛坯不銹鋼管(材質為SUS 304、321、316L等，壁厚 (按設計壓力)2-10mm之間，管徑在30_70mm之間)校直，車、磨，表面清洗，電鍍選擇吸收
膜，如黑鈦、黑鉻、黑鈷、三氧化二鋁等。5、將含鈦石英玻璃外管加工成設計長度后，清洗，風干，在端頭上套入外管附件 (11)(材質為含鈦石英玻璃，內徑略大于合金法蘭嵌入部分的外徑)，在附件與外管之間插 入加工好的因瓦合金法蘭(5)，再罩上鐘控恒溫電加熱盤(10)，進行定時恒溫加熱，溫度控 制在1780攝氏度左右，恒溫加熱十分鐘后，將鐘控恒溫電加熱盤(10)移開，成型內模(9) 將加熱至軟熔狀態的外管(12)及因瓦合金法蘭(5)、外管附件(11) 一齊推入端頭成型外模 (13)成型，定型后，將玻璃外管取出，再用同樣的方法將另一頭加工成型。6、在加工好的不銹鋼內管(1)的端頭依次套入吸收劑環(8)、陶瓷環(7)后，再套 上加工好的外管(6)再將環形波紋盤(3)套入內管端頭，用氬弧焊將玻璃外管(6)上熔接 的因瓦合金法蘭(5)與環形波紋盤(3)封焊，再將環形波紋盤(3)的內環與不銹鋼內管(1) 封焊，將法蘭盤(14)焊接固定，同樣的方式將另一端加工成型。7、將成型后的直通管抽制成真空，熱熔取下玻璃細管(15)后，消除管臍。8、將加工成型的集熱管整體回火消除內應力。實施方式二 方法同上，只需將外管及附件的材質換成高硼硅玻璃，將因瓦合金加工的法蘭改 為可伐合金加工成法蘭，其它材料的材質工藝不變。
權利要求
本發明的槽式太陽能直通式真空集熱管的核心技術是采用了與玻璃外管材質熱脹率相近的金屬材料加工成環狀法蘭，并在法蘭上加工數排園孔后，表面噴砂粗糙化，清洗、風干，利用園孔將玻璃外管和外管同質的附件熱熔鉚合，以利于提高玻璃外管與合金法蘭在高溫差環境里運行的可靠性；根據目前已知的材料因瓦合金與含鈦石英玻璃的熱脹率盡似，可以熱熔鉚合成一體；可伐合金與高硼硅玻璃也有相近似的熱脹率，能熱熔鉚合成一體；在未知的材料領域可能改變材料的配方成分達到金屬與玻璃熱脹率近似的目的，以利于玻璃與金屬材料的熔封。
2.本發明在消除玻璃外管與金屬內管的熱脹率不一致，所采用的技術方式為環狀不銹 鋼波紋盤，其技術特征是波紋的寬窄在3. 0-10. Omm之間.波峰高度2. 0-20. Omm之間，材 料厚度0.3-1. 5mm之間。沖壓成型，退火。
3.根據權利要求1、2所述的直通管，其不銹鋼內管(1)的材質為SUS304、321、316L 等，管徑在30-70mm之間，表面校直，車、磨后清洗，電鍍選擇吸收膜，如黑鈦、黑鉻、黑鈷、三 氯化二鋁等。
4.根據權利要求1、2所述的直通管，其特征在于端頭上增設了陶瓷環(7)、吸收劑環 (8)，陶瓷環有阻隔真空管里的熱量通過端頭的波紋盤散失和固定外玻璃管與內金屬管的 位置作用；吸收劑環能將抽真空后的殘余空氣氧化吸收，吸收劑環是用不銹鋼網狀材料壓 模成型后，再封入氧化吸收材料。
5.根據權利要求1、2所述的直通管，其特征在于玻璃外管(12)上加熱軟化開孔后熔接 一小段玻璃細管(15)，在抽真空使用，抽真空結束后，加熱熔封、消臍。
6.根據權利要求1、2所述的直通管，其特征在于玻璃外管加工成設計長度后，清洗、 風干，在端頭上套入外管附件(11)，在附件(11)與外管(12)之間嵌入加工好的合金法蘭 (5)，再罩上鐘控恒溫電加熱盤(10)，進行定時恒溫加熱后，成型內模(9)將加熱至軟熔狀 態的外管(12)合金法蘭(5)、附件(11) 一齊推入端頭成型外模(13)成型，定型后，將玻璃 外管取出，再用同樣的方法將另一頭加工成型。
7.根據權利要求1、2所述的直通管，其特征在于將加工成型的集熱管整體回火消除內 應力。
全文摘要
本發明涉及一種槽式太陽能聚焦集熱管及其制作方法，屬太陽能集熱設施技術領域；目前，槽式太陽能直通式真空集熱管的制造技術方面存在兩大技術難題玻璃外管與端頭封接材料的融接技術和克服玻璃外管與金屬內管熱脹率不同的技術；本發明的核心技術是采用與玻璃外管材質熱脹率相近的金屬材料加工成環狀法蘭，并在法蘭上加工數排園孔，利用圓孔將玻璃外管和外管同質的附件熱熔鉚合1，以利于提高玻璃外管與合金法蘭在高溫差環境里運行的可靠性；本發明在消除玻璃外管與金屬內管的熱脹率不一致方面，所采用的技術方式為環狀不銹鋼波紋盤用作端頭封接材料，這種技術方式避免了采用的波紋直管等方式造成的一部分集熱管功效喪失方面的問題。
文檔編號F24J2/48GK101806509SQ201010157219
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者劉盛里 申請人:劉盛里