专利名称：直通式真空集热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种槽式太阳能聚焦集热管及其制作方法，属太阳能集热设施技术领 域。
背景技术：
目前，槽式太阳能直通式真空集热管的制造技术方面存在两大技术难题1、玻璃外管与用于端头封接的金属结构之间的融接技术问题。2、由于玻璃外管与金属内管的热胀率不同，用于封接端头的金属结构必须具有克 服内、处管热胀冷缩产生的长度变化的能力。在极高的温差环境下运行的直通式真空集热管，必须要高性能、低成本的解决以 上两个最基本的技术难题。目前已公布的专利技术，在解决玻璃与金属的熔封以及在克服内、外管热胀冷缩 的长度变化方面的所采用的各种技术方式，各有千秋，都有不尽完美之处。
发明内容
本发明的槽式太阳能直通式真空集热管的核心技术是采用了与玻璃外管材质热 胀率相近的金属材料加工成法兰，并在法兰上加工数排园孔，利用园孔将玻璃外管和外管 同质的附件热熔铆合，以利于提高玻璃外管与合金法兰在高温差环境里运行的可靠性。根据目前已有的金属材料因瓦合金与含钛石英玻璃的热胀率近似，可以利用因 瓦合金加工成法兰，含钛石英玻璃加工成上玻璃外管和附件，再热熔铆合成一体；可伐合金 与高硼硅玻璃也有相近似的热胀率，可利用可伐合金加工成法兰、高硼硅玻璃加工成玻璃 外管和附件，再热熔铆合成一体。另一方面，本发明在消除玻璃外管与金属内管的热胀率不一致，所采用的技术方 式为环状不锈钢波纹盘，这种技术方式避免了(已公布的专利技术)采用的波纹直管等方 式造成的一部分集热管功效丧失方面的问题。
附图1是本发明的直通式真空集热管端头的剖面图附图2是本发明的玻璃外管与合金法兰热熔铆接方式的剖面图附图3是本发明的合金法兰(因瓦合金、可伐合金)的外型图附图4是本发明的内、外管端头封接的环形波纹盘的外型图
具体实施例方式
如附图所示 1、不锈钢内管 2、环形波纹盘与内管焊接点 3、环形波纹盘4、环形波纹盘与合 金法兰焊接点5、合金法兰(可伐合金、因瓦合金)6、玻璃外管(含钛石英玻璃、高硼硅玻璃)7、陶瓷环(隔热保温、定位)8、吸收剂环(吸收抽真空后的残余空气)9、成型内 模10、钟控恒温电加热盘11、外管附件(与外玻璃管同材质)12、外管(石英玻璃、高硼 硅玻璃)13、端头成型外模14、法兰盘15、玻璃细管(抽完真空后即热熔消脐)实施方式一1、因瓦合金法兰的加工将因瓦合金片材(厚度0.5-1. 6mm)加工成如附图3所示图样，消除内应力、退火、表面喷砂、清洗风干。2、不锈钢环形波纹盘的加工不锈钢板(材质为SUS304、321、316L，厚度 0. 5-1. 0ΜΜ)冲制成如附图4所示图样，消除内应力、退火。3、抽真空用的玻璃细管(15)的加工在含钛石英玻璃外管(12)上加热软化开孔 后熔接一小段玻璃细管(15)，在抽真空使用，抽真空结束后，加热熔封消脐。4、不锈钢内管(1)的加工将毛坯不锈钢管(材质为SUS 304、321、316L等，壁厚 (按设计压力)2-10mm之间，管径在30_70mm之间)校直，车、磨，表面清洗，电镀选择吸收
膜，如黑钛、黑铬、黑钴、三氧化二铝等。5、将含钛石英玻璃外管加工成设计长度后，清洗，风干，在端头上套入外管附件 (11)(材质为含钛石英玻璃，内径略大于合金法兰嵌入部分的外径)，在附件与外管之间插 入加工好的因瓦合金法兰(5)，再罩上钟控恒温电加热盘(10)，进行定时恒温加热，温度控 制在1780摄氏度左右，恒温加热十分钟后，将钟控恒温电加热盘(10)移开，成型内模(9) 将加热至软熔状态的外管(12)及因瓦合金法兰(5)、外管附件(11) 一齐推入端头成型外模 (13)成型，定型后，将玻璃外管取出，再用同样的方法将另一头加工成型。6、在加工好的不锈钢内管(1)的端头依次套入吸收剂环(8)、陶瓷环(7)后，再套 上加工好的外管(6)再将环形波纹盘(3)套入内管端头，用氩弧焊将玻璃外管(6)上熔接 的因瓦合金法兰(5)与环形波纹盘(3)封焊，再将环形波纹盘(3)的内环与不锈钢内管(1) 封焊，将法兰盘(14)焊接固定，同样的方式将另一端加工成型。7、将成型后的直通管抽制成真空，热熔取下玻璃细管(15)后，消除管脐。8、将加工成型的集热管整体回火消除内应力。实施方式二 方法同上，只需将外管及附件的材质换成高硼硅玻璃，将因瓦合金加工的法兰改 为可伐合金加工成法兰，其它材料的材质工艺不变。
权利要求
本发明的槽式太阳能直通式真空集热管的核心技术是采用了与玻璃外管材质热胀率相近的金属材料加工成环状法兰，并在法兰上加工数排园孔后，表面喷砂粗糙化，清洗、风干，利用园孔将玻璃外管和外管同质的附件热熔铆合，以利于提高玻璃外管与合金法兰在高温差环境里运行的可靠性；根据目前已知的材料因瓦合金与含钛石英玻璃的热胀率尽似，可以热熔铆合成一体；可伐合金与高硼硅玻璃也有相近似的热胀率，能热熔铆合成一体；在未知的材料领域可能改变材料的配方成分达到金属与玻璃热胀率近似的目的，以利于玻璃与金属材料的熔封。
2.本发明在消除玻璃外管与金属内管的热胀率不一致，所采用的技术方式为环状不锈 钢波纹盘，其技术特征是波纹的宽窄在3. 0-10. Omm之间.波峰高度2. 0-20. Omm之间，材 料厚度0.3-1. 5mm之间。冲压成型，退火。
3.根据权利要求1、2所述的直通管，其不锈钢内管(1)的材质为SUS304、321、316L 等，管径在30-70mm之间，表面校直，车、磨后清洗，电镀选择吸收膜，如黑钛、黑铬、黑钴、三 氯化二铝等。
4.根据权利要求1、2所述的直通管，其特征在于端头上增设了陶瓷环(7)、吸收剂环 (8)，陶瓷环有阻隔真空管里的热量通过端头的波纹盘散失和固定外玻璃管与内金属管的 位置作用；吸收剂环能将抽真空后的残余空气氧化吸收，吸收剂环是用不锈钢网状材料压 模成型后，再封入氧化吸收材料。
5.根据权利要求1、2所述的直通管，其特征在于玻璃外管(12)上加热软化开孔后熔接 一小段玻璃细管(15)，在抽真空使用，抽真空结束后，加热熔封、消脐。
6.根据权利要求1、2所述的直通管，其特征在于玻璃外管加工成设计长度后，清洗、 风干，在端头上套入外管附件(11)，在附件(11)与外管(12)之间嵌入加工好的合金法兰 (5)，再罩上钟控恒温电加热盘(10)，进行定时恒温加热后，成型内模(9)将加热至软熔状 态的外管(12)合金法兰(5)、附件(11) 一齐推入端头成型外模(13)成型，定型后，将玻璃 外管取出，再用同样的方法将另一头加工成型。
7.根据权利要求1、2所述的直通管，其特征在于将加工成型的集热管整体回火消除内 应力。
全文摘要
本发明涉及一种槽式太阳能聚焦集热管及其制作方法，属太阳能集热设施技术领域；目前，槽式太阳能直通式真空集热管的制造技术方面存在两大技术难题玻璃外管与端头封接材料的融接技术和克服玻璃外管与金属内管热胀率不同的技术；本发明的核心技术是采用与玻璃外管材质热胀率相近的金属材料加工成环状法兰，并在法兰上加工数排园孔，利用圆孔将玻璃外管和外管同质的附件热熔铆合1，以利于提高玻璃外管与合金法兰在高温差环境里运行的可靠性；本发明在消除玻璃外管与金属内管的热胀率不一致方面，所采用的技术方式为环状不锈钢波纹盘用作端头封接材料，这种技术方式避免了采用的波纹直管等方式造成的一部分集热管功效丧失方面的问题。
文档编号F24J2/48GK101806509SQ201010157219
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者刘盛里 申请人:刘盛里