同軸套管式回路型重力熱管太陽能鍋爐設(shè)計及系統(tǒng)傳熱特性研究.pdf

1、目前150℃-200℃左右的中高溫蒸汽在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用廣泛,工業(yè)鍋爐的能耗在社會總能耗中占據(jù)了較大的比重,同時工業(yè)鍋爐由于運行情況較差,效率較低,并且缺乏有效的環(huán)保設(shè)施,廢氣的排放對環(huán)境的污染較大。所以發(fā)展太陽能鍋爐,部分替代工業(yè)鍋爐,對于工業(yè)供熱領(lǐng)域的節(jié)能減排有著重要的意義。因此本文對槽式太陽能集熱器與回路型重力熱管在太陽能中高溫蒸汽利用領(lǐng)域的應(yīng)用進行了探索研究,自行研制了一種新型的同軸套管式回路型重力熱管太陽能鍋爐系統(tǒng)。
　

2、　 本文首先介紹了工業(yè)蒸汽供熱領(lǐng)域的現(xiàn)狀以及太陽能熱利用的最新發(fā)展狀況,并初步對比太陽能發(fā)電與太陽能蒸汽利用的經(jīng)濟性,最后綜合分析得出了太陽能中高溫蒸汽的巨大的研究價值。
　　 本文通過完整地設(shè)計一套集熱功率為62.7kW,設(shè)計蒸發(fā)量為50kg/h的太陽能鍋爐系統(tǒng),總結(jié)了一套較為完整的太陽能鍋爐設(shè)計計算流程。同時為了降低系統(tǒng)的成本,在國外發(fā)電通用的槽式太陽能集熱技術(shù)的基礎(chǔ)上對其進行了重大改進:設(shè)計了一種新型的同軸套管式U型集熱

3、管替代直通式真空集熱管作為集熱元件,并對其進行建立了傳熱學(xué)模型,經(jīng)理論計算效率為66％,經(jīng)過經(jīng)驗修正后效率為59％,在滿足系統(tǒng)設(shè)計效率要求的基礎(chǔ)上,將集熱管成本降低為直通式真空集熱管的1/15;同時在實驗過程中對同軸套管式U型集熱管進行了改進,結(jié)合模塊化設(shè)計思想,獲得了一種能更方便準確安裝、效率更接近于直通式真空集熱管的新型的單層玻璃管同軸套管式槽式太陽能集熱模塊;為了解決相對運動的兩個系統(tǒng)的管路布置問題以及提高系統(tǒng)工作的可靠性,設(shè)計了