本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型高性能真空保溫套管。

背景技術(shù)：

美國(guó)能源部2005年題為“太陽(yáng)能利用對(duì)于基礎(chǔ)研究的需求”的報(bào)告，反映了參與美國(guó)能源部研討會(huì)的200名代表美國(guó)和其他各國(guó)的學(xué)術(shù)界、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和行業(yè)科學(xué)家的集體共識(shí)。根據(jù)這項(xiàng)報(bào)告，現(xiàn)在全世界使用的能源約為4.1×1020焦耳/年，相當(dāng)于峰值發(fā)電量為十三萬億瓦特(13TW＝13x1012W)的發(fā)電設(shè)施連續(xù)(運(yùn)營(yíng)系數(shù)為100％)發(fā)電一年所產(chǎn)生的能量。報(bào)告預(yù)測(cè)，到2050年，世界需要相當(dāng)于20TW連續(xù)發(fā)電能力(相當(dāng)于100TW的太陽(yáng)能光伏或無儲(chǔ)能的光熱發(fā)電設(shè)備)的新添加能源。為了滿足這一需求，該報(bào)告分析了所有現(xiàn)有的能源解決方案，其中包括碳中性能源-使用固碳技術(shù)的化石燃料及核能源，和可再生能源-水電、潮汐和海洋、地?zé)?、風(fēng)能和太陽(yáng)能，得出結(jié)論認(rèn)為太陽(yáng)能是唯一能夠可持續(xù)性地提供這一需求的可行選擇。太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)由于具有低成本儲(chǔ)能的可能性，可平穩(wěn)上網(wǎng)發(fā)電，且設(shè)備生產(chǎn)耗能少，可利用現(xiàn)有大部分能源設(shè)施，資源浪費(fèi)少，是最可能大規(guī)模替代化石能源的新能源方案。

然而，太陽(yáng)能光熱發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用有賴于進(jìn)一步提高系統(tǒng)的光-熱-電轉(zhuǎn)換效率，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電成本與傳統(tǒng)電網(wǎng)平價(jià)。為了更有效的利用太陽(yáng)光能量，提高光熱轉(zhuǎn)換效率，必須盡可能的減小能量損失。

太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)中，通過管路保溫有效地降低傳熱工質(zhì)輸運(yùn)過程中的管網(wǎng)熱損失非常重要，管路保溫效果不佳將對(duì)光熱發(fā)電系統(tǒng)效率造成致命后果。因此，太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)的管路保溫成為整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，它直接影響光熱電轉(zhuǎn)化效率和發(fā)電成本的經(jīng)濟(jì)性。

目前現(xiàn)有光熱系統(tǒng)的管路主要采用傳統(tǒng)保溫材料或新型氣凝膠保溫材料 進(jìn)行保溫。傳統(tǒng)保溫材料應(yīng)用較為廣泛，成本較低，但保溫效果較差；新型氣凝膠保溫產(chǎn)品的保溫性能比傳統(tǒng)保溫材料好2-3倍，但售價(jià)普遍較高；而現(xiàn)有的真空封裝絕熱材料(VIP)不能應(yīng)用于100℃以上。因此，目前尚未出現(xiàn)一種普適性的，性價(jià)比較高的保溫產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的高性能真空保溫套管。具有更高的保溫性能、更穩(wěn)定的絕熱質(zhì)量和更低的制作成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種1.一種保溫套管，其特征在于，包括：

外管；

內(nèi)管，所述內(nèi)管包括串聯(lián)的多段管道，每?jī)啥喂艿乐g通過膨脹節(jié)和可伐相互連接，且所述內(nèi)管和所述外管之間設(shè)置為真空；以及

置于所述內(nèi)管與所述外管之間的屏蔽層，所述屏蔽層具有反射性，用于降低所述保溫套管的輻射導(dǎo)熱損失。

一優(yōu)選實(shí)施例中，所述屏蔽層為反射性的薄膜。

一優(yōu)選實(shí)施例中，所述保溫套管包括串聯(lián)的兩段管道。

一優(yōu)選實(shí)施例中，外管的外徑為50mm～65mm，壁厚為9mm～13mm。

一優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)管的外徑為34mm～40mm，壁厚為11mm～17mm。

一優(yōu)選實(shí)施例中，保溫套管的長(zhǎng)度為1800mm～2000mm。

內(nèi)管可為金屬管或玻璃管。

一優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)管的每段管道均可通過第一支架固定于所述屏蔽層，且所述屏蔽層通過第二支架固定于所述外管。

一優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)管兩端的管道段可通過變徑與所述外管連接。

一優(yōu)選實(shí)施例中，外管的外表面上可設(shè)有屏蔽膜和屏蔽涂層。

一優(yōu)選實(shí)施例中，屏蔽層可為表面敷設(shè)鋁膜的玻璃管、表面敷設(shè)鋁膜的聚酰亞胺板或鋁板。

一優(yōu)選實(shí)施例中，屏蔽層可由數(shù)量與組成所述內(nèi)管的管道數(shù)量相同屏蔽段組成。

一優(yōu)選實(shí)施例中，所述屏蔽層為1-6層。

一優(yōu)選實(shí)施例中，所述外管為透明殼體。

一優(yōu)選實(shí)施例中，所述外管由硅硼玻璃制成。

一優(yōu)選實(shí)施例中，所述內(nèi)管和所述外管之間通過真空抽嘴抽真空，真空度小于0.05Pa。另一優(yōu)選實(shí)施例中，真空度小于0.02Pa。另一優(yōu)選實(shí)施例中，真空度小于0.01Pa。

一優(yōu)選實(shí)施例中，所述管內(nèi)填制蒸散型和非蒸散型吸氣劑以維持所述保溫套管的真空度。

本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于：具有良好的高溫絕熱效果，大幅降低高溫管道的傳熱損失。通過選用常規(guī)、廉價(jià)材料，簡(jiǎn)化、高效的流水線生產(chǎn)，降低真空絕熱套管的產(chǎn)品成本。管內(nèi)真空度可長(zhǎng)期維持在較低水平，從而確保其絕熱質(zhì)量的穩(wěn)定。具有靈活的產(chǎn)品配置，根據(jù)實(shí)際需求，生產(chǎn)多種國(guó)標(biāo)或特殊管徑規(guī)格的真空保溫套管，而且安裝簡(jiǎn)單。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的保溫套管實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖2是圖1的保溫套管實(shí)施例的透視示意圖。

具體實(shí)施方式

在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖中相同或相似的構(gòu)件采用相同的附圖標(biāo)記表示。

參見圖1，為本發(fā)明的保溫套管100的一實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該保溫套管100包括：一個(gè)外管1，內(nèi)管2和屏蔽層3，其中內(nèi)管2包括串聯(lián)的多段管道21、22(圖中示出兩段)，每?jī)啥喂艿乐g通過膨脹節(jié)4 和可伐5相互連接，且內(nèi)管2和外管1之間設(shè)置為真空。應(yīng)理解，根據(jù)需要，內(nèi)管可包括任何合適數(shù)量的管道段。屏蔽層3置于內(nèi)管2與外管1之間，該屏蔽層3具有反射性，用于降低保溫套管100的輻射導(dǎo)熱損失。該實(shí)施例中，屏蔽層3也由數(shù)量與組成內(nèi)管2的管道數(shù)量相同屏蔽段組成，圖中示出2段，但也可以由任何合適數(shù)量的屏蔽段組成。

內(nèi)管2兩端的管道段通過變徑與外管1連接而形成套管，該變徑可采用相同或不同型號(hào)的玻璃管，在高溫下進(jìn)行封接。另外，該保溫套管可通過真空抽嘴(圖未示)抽真空，進(jìn)一步降低氣體導(dǎo)熱損失，從而提高保溫管的絕熱性能。內(nèi)管2的每段管道21、22均通過第一支架6固定于屏蔽層3。屏蔽層3通過第二支架7固定于外管1。屏蔽層可以為1-6層。

外管1為玻璃或金屬管。外管的外表面上可設(shè)有屏蔽膜和屏蔽涂層。較佳地，外管的外徑為50mm～65mm，壁厚為9mm～13mm。內(nèi)管3采用玻璃管或金屬管。較佳地，內(nèi)管的外徑為34mm～40mm，壁厚為11mm～17mm。較佳地，保溫套管的長(zhǎng)度為1800mm～2000mm，在這個(gè)長(zhǎng)度下，將內(nèi)管設(shè)置成多段能夠顯著地制造成本且可靠性更高。

較佳地，內(nèi)管3采用金屬或玻璃材質(zhì)。較佳地，內(nèi)管和外管之間的真空度選擇小于0.05Pa。較佳地，真空度小于0.02Pa。另一優(yōu)選實(shí)施例中，真空度小于0.01Pa。本實(shí)施例中，真空度為10^-3Pa。較佳地，屏蔽層采用玻璃管或不銹鋼管，在玻璃管或不銹鋼管表面涂覆一層高反射性的鋁膜，或者直接采用高性能鋁板作為屏蔽層以減小熱輻射損失。

進(jìn)一步的，本發(fā)明在真空管內(nèi)填充吸氣劑，管內(nèi)真空度可長(zhǎng)期維持在較低水平，從而確保其絕熱質(zhì)量的穩(wěn)定。

本發(fā)明的保溫套管等效為具有一定厚度的保溫絕熱材料，具有良好的保溫效果。本發(fā)明的保溫套管中，將內(nèi)管設(shè)置成多段能夠顯著地制造成本且可靠性更高。另外，由于組成內(nèi)管的管道段之間設(shè)置有膨脹節(jié)，因此可以緩解或避免保溫管長(zhǎng)期熱沖擊條件下出現(xiàn)的變形或炸裂現(xiàn)象。

雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方式，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。