专利名称:太阳能自动跟踪加热沥青装置的制作方法
本发明属一种太阳能应用技术。
目前，在公路的沥青路面修筑中，沥青的升温脱水工艺大都采用燃料明火或蒸汽加热的方式，这种方式能耗大，热效率低，工人劳动强度大，环境和空气污染严重，而且由于沥青闪火点低，容易发生火灾。
七十年代中期，曾先后采用过雾化燃烧法，因温度过高而致使沥青的物理性能发生变化和增加钢铁消耗而未被推广应用。近年来，我省当阳、潜江利用温室效应原理和沥青近似黑体这一性质，沥青吸收一定范围内的太阳光线而温度升高，但最高温度不能突破100℃而达不到工程需要。
本发明的目的是提供一种分段多方式的太阳能加热装置，以满足沥青的升温、脱水要求的工艺方法。
太阳能是一种低密度能源，应用室温效应原理，只能将沥青加热到流态，因此将温室(1)作为本发明的第一级。为使沥青利用太阳能进一步升温至100℃以上，就必须提高太阳能的热流密度，增大聚焦比。选用二维聚焦系统能满足这一要求，且自动跟踪简单、容易。
聚光面制作成柱型抛物面(8)，聚光面应是镜面，此镜面是在聚光面上复以高反射率的真空镀铝聚脂薄膜来实现。柱型抛物面(8)的横截面是抛物线。这条抛物线的近焦点也是其重心，入射在柱型抛物面上的光会聚成一条焦线，沿焦线装一根金属管道(9)，与柱型抛物面框架连成一体，当流态沥青通过管道(9)时，被升温加热，这根金属管道(9)也是柱型抛物面(8)的平衡轴，可以绕其转动，使聚光面通过光电控制来自动跟踪太阳的时角，安装调调整时，使焦线平行于地球自转轴，调整紧线机构(14)使聚光面对准太阳的一维位置，另一维位置则是聚光面依转动轴跟踪太阳的时角。
在聚光面的西侧，配有适当的重物(7)和拉力弹簧(13)，作为聚光面沿焦线旋转，光电控制自动跟踪太阳时角的动力。其原理是在金属集热管(9)上装有制动轮(11)和制动带(10)，制动带(10)与牵引电磁铁(12)连接，电磁铁(12)受自控输出信号的控制，制动轮(11)和制动带(10)之间的摩擦力保持跟踪过程中的平衡。平常，制动器使集热器固定在某一方位。当光电检测元件(6)发出偏差信号时，经过比较放大，使多谐振荡器产生输出信号控制牵引电磁铁(12)，使其松开，集热器在重力作用下向西旋转，完成跟踪过程。
根据工程需要，太阳能自动跟踪集热器(3)可以多个并联在一起成为整个加热装置中的中间级，此中间级可以是两级或两级以上。
最后一级采用远红外线加热锅(5)，使整个加热装置工作稳定和弥补因光照不足时沥青仍能达到升温脱水要求。
各级加热器用金属管道(2)串接，并呈阶梯状排列，以使流态沥青能在重力作用下，顺次流向每一级加热升温，最后在终端脱水。
本装置加热沥青的工艺与燃料明火加热工艺相比，节约能源80%左右，减轻了工人的劳动强度，改善了环境污染程度，具有较高的经济效益。
图1，是本发明的装置示意图。
图2，是本发明的太阳能自动跟踪集热器(3)、(4)的示意图。
图1是一种成功的实施方案。整个装置由沥青温室(1)、柱型自动跟踪集热器(3)、(4)，远红外化油锅(5)共四级经金属管道(2)串接而成，整个装置工作初期，置于温室(1)内的固态沥青，须借助其它热源(如电热丝加热)初始熔化成流态，以便使各级尽快开始加热工作。温室(1)部分采光面积95M2，柱型自动跟踪集热器(3)、(4)的抛物线方程为Y2＝1600X，采光面积每个6M2、集热管(9)直径90MM，远红外化油锅(5)外形尺寸1500MM×1000MM×1000MM，沥青脱水功率18KW，保温功率6KW，8小时产量1.2吨～8吨。
远红外化油锅为敞开式，升温脱水处理好的沥青在远红外线化油锅保温待用，其余各级均为密闭式加热升温。
有关参考资料太阳能利用译文专辑 华中工学院译太阳能-热能转换过程 (美)J·A达菲W·A贝克曼著(科学出版社)太阳能的基础和应用 华中工学院编译能源利用 胥俊章等编(能源出版社)
权利要求
1.一种用温室、远红外线加热修筑公路用的沥青的装置，其特征在于有一个由太阳能自动跟踪集热器组成的一个分段加热装置。
2.按权利要求
1所述的装置，其特征是集热器的聚光采用二维聚光系统，聚光面是柱型抛物面。
3.按权利要求
2所述的装置，其特征是柱型抛物线聚光面复以高反射率的真空镀铝聚脂薄膜。
4.按权利要求
3所述的装置，其特征是在柱型抛物面的近焦点线上有一根金属管道，为流态沥青的通道、并兼作聚光面对太阳跟踪的旋转轴。
5.按权利要求
4所述的装置，其特征是调整使用的金属管道中心线与地球自转轴平行、调整紧线机构使聚光面对准太阳的一维位置，另一维位置则是聚光面依转动轴跟踪太阳的时角。
6.按权利要求
5所述的装置，其特征是在聚光面的西侧配有重物、拉力弹簧作为跟踪动力，跟踪的平衡靠制动轮与制动带之间的摩擦力和牵引电磁铁取得。
7.按权利要求
6所述的装置，其特征是聚光面对太阳时角的自动跟踪是由光电检测，比较放大，多谐振荡器，输出控制牵引电磁铁来完成。
8.按权利要求
1所述的装置，其特征是温室、太阳能自动跟踪集热器、远红外线加热锅由金属管道串接而成。太阳能自动跟踪集热器可以由多个并联成一级后串接成多级，每级呈阶梯状排列。
9.按权利要求
1所述的装置，其特征是固态沥青置于温室内吸收太阳能变为流态，在重力作用下，顺次连续流向下一级加热，在终端脱水的工艺方法。
专利摘要
本发明属太阳能应用技术。该装置由温室、柱型抛物面太阳能自动跟踪集热器、远红外线化油锅组成。用金属管连接，柱型抛物面集热器是二维聚光系统，在焦点线上装置一金属管，流态沥青流经金属管内被加热。该管还兼作聚光面跟踪时角的调整轴。该装置的工艺过程是利用太阳能温室使沥青由常温预热至60℃左右，自流进入集热器升温110℃以上，然后在化油锅脱水，油温可达160℃以上。该装置节约能耗，改善劳动强度，减少环境污染，具有较高经济效益。
文档编号F24J2/38GK85105128SQ85105128
公开日1987年3月4日 申请日期1985年7月3日
发明者邵树人 申请人:湖北省鄂州市公路段导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan