一種吸熱器管屏的固定結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種吸熱器管屏的固定結構，包括組成管屏本體的受熱管、固定管夾組和滑動管夾組、支撐管屏的剛性框架，所述固定管夾組設置于膨脹零點P上，滑動管夾組間隔h設置于固定管夾組的上、下側。在管屏垂直方向中部設置固定管夾組，向上、向下根據管屏高度每隔距離h設置滑動管夾組，既保證了管屏垂直方向的剛度需求，同時管夾組內每個管夾分別與單獨的受熱管焊接，允許每個受熱管都可以以管屏垂直方向中部固定點為膨脹零點獨立向上或向下自由膨脹，避免了受熱管因光斑能流密度的不均和管內工質流量不均而產生彎曲變形；單管相對獨立的固定結構也使現場的管屏維護、換管變得簡單易行。
【專利說明】一種吸熱器管屏的固定結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種吸熱器管屏的固定結構，尤其涉及一種帶固定和滑動管夾組的吸熱器管屏結構，能夠使吸熱器管屏上、下自由膨脹，屬于太陽能吸熱器【技術領域】。
[0002]
【背景技術】
[0003]在塔式太陽能熱發電系統中，太陽能吸熱器是其關鍵設備之一，吸熱器作為塔式太陽能熱電站的核心設備，其作用是將定日鏡場聚焦得到的高熱流密度的太陽能轉化為工質熱能。
[0004]目前，獨立的受熱面管屏經上部集箱吊掛承重或采用下部集箱支撐承重；管屏內單個受熱管的固定多采用常見的梳形板結構，整個管屏結構可以在垂直方向自由膨脹，受熱管也可以整體向上或者向下膨脹，但是管屏內部單個受熱管不能自由膨脹。
[0005]熱流密度不均將導致受熱管吸熱不均，這樣，相鄰管子金屬溫度可能不同，造成單根管子熱膨脹位移不一致；但是梳形板是將管屏內的每根管子連成一體，管屏上下兩梳形板之間管子只能同時膨脹，這樣就阻止了溫度較高的管子自由膨脹，將導致兩梳形板之間管子彎曲、變形甚至破壞。因此，在光斑熱流密度不均，以及管內工質流量分配不均的情況下，限制了管屏內個別受熱管沿垂直方向的自由膨脹，容易導致受熱管嚴重變形、損壞，不便于檢修時的換管操作。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于:提供一種使受熱管能夠自由膨脹的吸熱器管屏的固定結構，采用固定和滑動管夾組實現管屏的固定，管夾組包括若干個管夾，每個管夾分別與管屏內的單獨的受熱管焊接，每個受熱管都可以以管屏垂直方向固定點為膨脹零點獨立向上或向下自由膨脹，保證管屏內單個受熱管在吸熱器運行中不出列、變形；解決現有吸熱器管屏的單個受熱管不能夠自由的向上或者向下膨脹，在光斑熱流密度不均，以及管內工質流量分配不均的情況下容易導致受熱管的嚴重變形、損壞，不便于檢修時的換管的技術問題，從而能有效的解決上述現有技術中存在的問題。
[0008]本發明目的通過下述技術方案來實現:一種吸熱器管屏的固定結構，包括組成管屏本體的受熱管、支撐管屏的剛性框架、固定管夾組和滑動管夾組，所述固定管夾組包括耳板、銷軸、卡塊、支腿和T形鋼，所述耳板的一端與受熱管固定，另一端套接于銷軸上，卡塊設于銷軸上，且卡塊限制耳板沿銷軸豎直方向上的滑動，卡塊所在位置為管屏垂直方向的膨脹零點P;銷軸的底部與T形鋼固定，T形鋼固定于支腿上，支腿固定于剛性框架上；所述滑動管夾組包括耳板、銷軸、支腿和T形鋼，所述耳板的一端與受熱管固定，另一端套接于銷軸上，且能夠沿著銷軸在豎直方向上滑動，銷軸的底部與T形鋼固定，T形鋼固定于支腿上，支腿固定于剛性框架上；所述固定管夾組設置于膨脹零點P上，滑動管夾組間隔h設置于固定管夾組的上、下側。
[0009]作為一種優選方式，在受熱面管屏膨脹中心位置設置了固定管夾組。
[0010]作為一種優選方式，在受熱面管屏膨脹中心上下位置設置了滑動管夾組。
[0011]作為一種優選方式，T形鋼的長度與管屏的寬度相同。
[0012]作為一種優選方式，所述支腿沿著管屏寬度方向上間隔L設置。
[0013]與現有技術相比，本發明所述吸熱器管屏固定結構的有益效果為:在管屏垂直方向中部設置固定管夾組，向上、向下根據管屏高度每隔距離h設置滑動管夾組，既保證了管屏垂直方向的剛度需求，同時管夾組內每個管夾分別與單獨的受熱管焊接，允許每個受熱管都可以以管屏垂直方向中部固定點為膨脹零點獨立向上或向下自由膨脹，避免了受熱管因光斑能流密度的不均和管內工質流量分配不均而產生彎曲變形；單管相對獨立的固定結構也使現場的管屏維護、換管變得簡單易行。
[0014]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明管屏的側視結構示意圖。
[0016]圖2是本發明管屏的俯視結構示意圖。
[0017]圖3為圖1中固定管夾組的結構示意圖。
[0018]圖4為圖1中滑動管夾組的結構示意圖。
[0019]其中:1-固定管夾組，2-滑動管夾組，3-受熱管，4-耳板，5-銷軸，6-卡塊，7-剛性框架，8-支腿，9-T形鋼。
[0020]P點:受熱管的膨脹零點。
[0021]L:管夾組中的支腿沿著管屏寬度方向上的間隔距離。
[0022]h:滑動管夾組在管屏上設置的間隔距離。
[0023]
【具體實施方式】
[0024]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0025]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個特征之一系列等效或類似特征中的一個實施例而已。
[0026]實施例1
如圖1、2所示，一種吸熱器管屏固定結構，其包括組成管屏本體的受熱管3、支撐管屏的剛性框架7、固定管夾組I和滑動管夾組2。在具體的實施過程中，管屏是由多個光管受熱管緊密排列而成，在每根受熱管上都設置了管夾，而位于同一水平位置的管夾形成一個管夾組。所述固定管夾組設置于管屏垂直方向的中部，通過卡塊設置實現管屏的固定；所述滑動管夾組則不設置卡塊以實現管子的自由膨脹，滑動管夾組以固定管夾組所在位置為膨脹零點，沿著管屏向上、向下根據管屏高度每隔距離h設置一排，每一排管夾組內的每個管夾(包含固定管夾組和滑動管夾組)分別與單獨的受熱管焊接，使得每個受熱管都可以以管屏垂直方向固定點為膨脹零點獨立向上或向下自由膨脹。
[0027]滑動管夾組的間隔距離h和滑動管夾組排數根據管屏結構長度和應力計算結果確定，具體的計算方法為:根據受熱管屏長度、受熱管規格、材質以及管屏所受外部荷載等輸入條件，計算出滿足管屏自身結構剛度要求的2組管夾組之間的最小尺寸即為h。
[0028]例如某受熱管屏總長為10m，結合實際設計條件計算出2組管夾組之間的最小尺寸為1.5111，取11=1500111111。假設將固定管夾組設于管屏中心線處，那么固定點上下可分別設3組滑動管夾組。
[0029]另外，根據管屏自身結構的剛度及強度要求和管屏所受外部荷載大小來確定管夾組的數量。
[0030]如圖4所示，所述滑動管夾組2包括耳板4、銷軸5、支腿8和T形鋼9。所述耳板4的一端與受熱管3固定，另一端套接于銷軸5上，且能夠沿著銷軸5在豎直方向上滑動，保證每個受熱管可以自由膨脹；使得耳板能夠沿著銷軸上下滑動，進而保證與之相連的受熱管能夠隨著該滑動而產生局部位移。銷軸5的底部與T形鋼9固定，T形鋼9固定于支腿8上，T形鋼9的長度與管屏的寬度相同，支腿8固定于剛性框架7上。每個固定管夾的銷軸通過與T形鋼的焊接完成管夾與管屏剛性框架連接，保證管屏內單個受熱管在吸熱器運行中不出列、變形。
[0031]如圖3所示，所述固定管夾組I包括耳板4、銷軸5、卡塊6、支腿8和T形鋼9，所述耳板4的一端與受熱管3固定，另一端套接于銷軸5上，卡塊6設于銷軸5上，且卡塊6限制耳板4沿銷軸5豎直方向上的滑動，使得該處卡塊6所在位置為管屏垂直方向的膨脹零點P。即，通過卡塊6來現在耳板4與銷軸5之間的滑動，從而使得該處的管夾成為一個固定的結構，當發生膨脹時，該處不會發生任何的位移。銷軸5的底部與T形鋼9固定，T形鋼9固定于支腿8上，T形鋼9的長度與管屏的寬度相同，支腿8固定于剛性框架7上，每個固定管夾的銷軸5即是通過與T形鋼9的焊接完成管夾與管屏剛性框架連接，保證管屏內單個受熱管在吸熱器運行中不出列、變形。
[0032]所述支腿沿著管屏寬度方向上間隔L設置。每排的管夾(包括固定管夾和滑動管夾)以管夾組的形式與管屏剛性框架連接。
[0033]L具體值將根據管屏總寬度和應力計算結果確定。具體的計算方法為:根據受熱管屏寬度、受熱管規格、材質以及管屏所受外部荷載等輸入條件，計算出滿足管屏自身結構剛度要求的2個支腿之間的最小尺寸即為L。
[0034]例如某受熱管屏寬度為6m，結合實際設計條件計算出2個支腿之間的最小尺寸為1.5m，取h=1500mm。假設將其中一個支腿布置在管屏寬度中心線處，那么可設置3個支腿。
[0035]本發明的工作原理為:
在吸熱器受熱管屏垂直方向中部設置固定管夾組，向上、向下根據管屏高度每隔距離h設置滑動管夾組，既保證了管屏垂直方向的剛度需求，同時管夾組內每個管夾分別與單獨的受熱管焊接，允許每個受熱管都可以以管屏垂直方向中部固定點為膨脹零點獨立向上或向下自由膨脹，避免了受熱管因光斑能流密度的不均和管內工質流量分配不均而產生彎曲變形。
[0036]若受熱面受光側熱流密度不均，或者相鄰受熱管內工質流量分配不均，將導致受熱管吸熱不均，這樣，相鄰管子金屬溫度可能不同，勢必會造成單根管子熱膨脹位移不一致；但是通過本發明所述的固定結構是將管屏內的每根管子單獨固定，可實現相鄰管子單獨自行膨脹而互不干涉，這樣因管子壁溫不同而存在脹差也不會導致管子彎曲、變形。
[0037]另外，單管相對獨立的固定結構也使現場的管屏維護、換管變得簡單易行。
[0038]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種吸熱器管屏的固定結構，包括組成管屏本體的受熱管(3)和支撐管屏的剛性框架(7)，其特征在于:還包括固定管夾組(I)和滑動管夾組(2)，所述固定管夾組(I)包括耳板(4)、銷軸(5)、卡塊(6)、支腿(8)和T形鋼(9)，所述耳板(4)的一端與受熱管(3)固定，另一端套接于銷軸(5)上，卡塊(6)設于銷軸(5)上，且卡塊(6)限制耳板(4)沿銷軸(5)豎直方向上的滑動，卡塊(6)所在位置為管屏垂直方向的膨脹零點P ;銷軸(5)的底部與T形鋼(9)固定，T形鋼(9)固定于支腿(8)上，支腿(8)固定于剛性框架(7)上；所述滑動管夾組(2)包括耳板(4)、銷軸(5)、支腿(8)和T形鋼(9)，所述耳板(4)的一端與受熱管(3)固定，另一端套接于銷軸(5)上，且能夠沿著銷軸(5)在豎直方向上滑動，銷軸(5)的底部與T形鋼(9)固定，T形鋼(9)固定于支腿(8)上，支腿(8)固定于剛性框架(7)上；所述固定管夾組(I)設置于膨脹零點P上，滑動管夾組(2)間隔h設置于固定管夾組(I)的上、下側。
2.如權利要求1所述的吸熱器管屏的固定結構，其特征在于:T形鋼(9)的長度與管屏的寬度相同。
3.如權利要求1所述的吸熱器管屏的固定結構，其特征在于:所述支腿(8)沿著管屏寬度方向上間隔L設置。
【文檔編號】F24J2/46GK104236143SQ201410533093
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月11日 優先權日:2014年10月11日
【發明者】臧平偉, 李有霞, 奚正穩, 丁路, 冉燊銘, 聶立 申請人:東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司