一種桁架式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種桁架式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能熱發(fā)電技術(shù)是通過聚光器將太陽能聚集起來轉(zhuǎn)化為熱能，然后產(chǎn)生高溫高壓蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。線性菲涅爾太陽能聚光熱發(fā)電技術(shù)是目前太陽能熱發(fā)電的一種常見的形式，通過多面線性反射鏡構(gòu)成的鏡場將太陽能會聚成線狀光斑，然后利用接收器將光能轉(zhuǎn)化為熱能，通過導(dǎo)熱流體將熱能吸收并傳遞到換熱器。在換熱器中導(dǎo)熱流體的熱量被用于加熱水生成水蒸氣，進(jìn)而利用水蒸氣驅(qū)動汽輪機(jī)做功發(fā)電。
[0003]在整個菲涅爾式太陽能熱發(fā)電裝置中，聚光鏡場是最為關(guān)鍵的組件。鏡場聚光效率直接關(guān)系到最終光能到電能的轉(zhuǎn)化效率。典型的菲涅爾反射鏡由多組平面鏡構(gòu)成，每組鏡面獨立跟蹤太陽并將入射光反射到接收器。由于太陽能熱發(fā)電技術(shù)中對于聚光比的要求以及接收器寬度有限，因此對線狀光斑的寬度提出了一定的要求。為了得到寬度較窄的聚焦光斑，一種解決方法是減小單列反射鏡的鏡面寬度，然而為了得到較高的聚光比就需要增加反射鏡列數(shù)，這會大幅度增加追蹤裝置成本。另外一種解決方法是使用帶有微小弧度的反射鏡來代替平面鏡，但是由于微弧反射鏡的加工精度難以保證，而且由于每列反射鏡的焦距不同需要不同的弧度來聚焦太陽能，因而造成加工成本的上升。
[0004]由于反射鏡面積巨大，反射鏡框架結(jié)構(gòu)的用量也很大，采用輕型的反射鏡框架結(jié)構(gòu)對降低系統(tǒng)成本尤其重要。反射鏡框架的制造及使用地點距離較遠(yuǎn)，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需要更多的運輸成本，有必要簡化結(jié)構(gòu)降低運輸成本。此外，由于反射鏡和支架的重量較大，如果裝置偏心嚴(yán)重會導(dǎo)致扭矩增大，從而增加驅(qū)動電機(jī)的工作負(fù)荷，增加太陽能聚光裝置的運行成本。因此，支架的設(shè)計還要考慮到整體結(jié)構(gòu)的重量分布問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題在于提供一種桁架式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架，解決了反射鏡框架重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及旋轉(zhuǎn)偏心的問題，能夠降低線性菲涅爾式反射鏡場的制造成本以及運行中的能耗。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種桁架式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架，包括由預(yù)裝框架、橫梁和縱梁構(gòu)成的空間桁架，預(yù)裝框架位于空間桁架的中間，其上端面安裝多條相平行的橫梁，橫梁的兩側(cè)組成的兩條直線上分別安裝縱梁，兩端面的預(yù)裝框架與縱梁形成反射鏡安裝面，反射鏡安裝面與反射鏡平行或相切;空間桁架的兩端安裝有轉(zhuǎn)軸，對空間桁架提供支撐并允許其旋轉(zhuǎn)。
[0008]所述的預(yù)裝框架為平面桁架或空間桁架，根據(jù)反射鏡的寬度選擇相應(yīng)的預(yù)裝框架。
[0009]所述的空間桁架為三角空間桁架或四方體空間桁架;太陽能反射鏡框架的整體結(jié)構(gòu)具有左右對稱性。。
[0010]所述的橫梁通過焊接或者連接件固定在預(yù)裝框架的上端面上，在橫梁兩側(cè)通過螺栓連接、鉚接或焊接的形式安裝縱梁；
[0011]轉(zhuǎn)軸軸心的位置與太陽能反射鏡框整體的重心位置重疊。
[0012]所述的縱梁與預(yù)裝框架的下端面之間還連接有支撐連桿，縱梁包括至少兩個面，一個面為固定面，與橫梁、預(yù)裝框架相連接;另一個面為安裝面，參與形成反射鏡安裝面。
[0013]所述的橫梁采用方管、圓管以或金屬板;所述的縱梁采用角鋼、C型鋼以及板材折彎形成的結(jié)構(gòu)件，或者采用冷乳形成的結(jié)構(gòu)件。
[0014]反射鏡通過粘膠的方式固定到反射鏡安裝面上，反射鏡安裝面兩側(cè)邊緣設(shè)有厚度一致的墊條，在墊條形成的槽中均勾注入粘接劑，在保證粘接強度基礎(chǔ)上連續(xù)或非連續(xù)注。
[0015]構(gòu)成反射鏡安裝面至少包括兩條縱梁和預(yù)裝框架的縱向梁，調(diào)節(jié)縱梁安裝面的高度以及角度，對反射鏡在寬度方向上的面形進(jìn)行控制。
[0016]構(gòu)成反射鏡安裝面至少包括兩條縱梁和預(yù)裝框架的兩條縱向梁，所述的預(yù)裝框架為空間桁架;縱梁關(guān)于框架中心對稱布置。
[0017]反射鏡安裝面中，位于兩側(cè)的兩條縱梁比位于中間的預(yù)裝框架上端的縱向梁要高出一定高度；同時縱梁的安裝面內(nèi)側(cè)較低，相對中間的預(yù)裝框架上端的縱向梁有一定傾角，實現(xiàn)反射鏡安裝面與反射鏡粘接面平行或相切；
[0018]為適應(yīng)鏡面的寬度，在橫梁上再增加縱梁，增加構(gòu)成反射鏡安裝面的縱梁的數(shù)量。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0020]本發(fā)明提出的桁架式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架，通過在預(yù)裝框架的基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝構(gòu)建，而形成整體的桁架式結(jié)構(gòu);所述的預(yù)裝框架預(yù)先在工廠生產(chǎn)制造，預(yù)裝框架在工廠生產(chǎn)時，加工環(huán)境好，容易控制到比較好的形面及尺寸精度，到現(xiàn)場組裝成框架整體采用螺栓及鉚接為主進(jìn)行連接，容易保證精度，輔以少量的焊接來保證框架整體的強度。
[0021]本發(fā)明提出的桁架式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架，在預(yù)裝框架上端面安裝多條橫梁，橫梁的兩端組成的兩條直線上安裝縱梁，預(yù)裝桁架上的縱梁與橫梁兩端的縱梁形成反射鏡的安裝面，反射鏡安裝面為平面，與反射鏡在此處平行或相切，空間桁架的兩端安裝轉(zhuǎn)軸，實現(xiàn)對支架的支撐并允許其旋轉(zhuǎn)。預(yù)裝桁架以組件形式運到現(xiàn)場，與其他構(gòu)件快速組裝形成框架，具有強度高、組裝方便、不易變形及運輸成本低等優(yōu)點。
[0022]本發(fā)明提出的桁架式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架，反射鏡與縱梁通過粘接劑直接粘結(jié)，并可以通過調(diào)整縱梁的相對位置，通過反射鏡冷彎的方式，使反射鏡形成設(shè)計的面形。支架轉(zhuǎn)軸軸心的位置與鏡框整體的重心位置重疊，可以實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)相對主軸的零偏心，顯著減小了系統(tǒng)對于驅(qū)動電機(jī)以及減速機(jī)的要求。而現(xiàn)有線性菲涅爾反射鏡框架存在結(jié)構(gòu)重、框架相對旋轉(zhuǎn)軸偏心嚴(yán)重，需要額外添加配重裝置以及增加電動機(jī)負(fù)荷，框架采用焊接而成結(jié)構(gòu)不便于運輸。本發(fā)明的反射鏡框架結(jié)構(gòu)采用預(yù)裝桁架結(jié)構(gòu)作為主體，具有重量輕，強度好，不易變形的特點。
[0023]本發(fā)明提出的桁架式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架，整體結(jié)構(gòu)具有左右對稱性，在不同使用溫度下，結(jié)構(gòu)的變形不引起鏡面縱向方向的扭曲，保證反射光斑的直線度，提高使用效果。該結(jié)構(gòu)大幅降低線性菲涅爾式反射鏡場的制造成本以及運行中的能耗，對于降低太陽能熱發(fā)電成本有著重要的意義。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的平面桁架式預(yù)裝框架示意圖。
[0026 ]圖3-1為本發(fā)明的四方體空間桁架式預(yù)裝框架示意圖。
[0027]圖3-2為本發(fā)明的三角空間桁架式預(yù)裝框架示意圖。
[0028]圖4為本發(fā)明的橫梁與預(yù)裝框架的連接方式示意圖。
[0029]圖5為本發(fā)明實施例的橫梁與縱梁的連接方式示意圖。
[0030]圖6為本發(fā)明實施例的反射鏡與縱梁的連接方式示意圖。
[0031]圖中，I為預(yù)裝框架，2為橫梁，3為縱梁，31為預(yù)裝框架上端的縱向梁，32為左側(cè)端部縱梁，33為右側(cè)端部縱梁，4為轉(zhuǎn)軸，5為支撐連桿，6為平面桁架式預(yù)裝框架，61為四方體空間桁架式預(yù)裝框架，62為三角空間桁架式預(yù)裝框架，7為方管，8為孔，9為反射鏡，10為墊條，11為粘接劑。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0033]如圖1所示，一種桁架式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架，其特征在于，包括由預(yù)裝框架(1)、橫梁(2)和縱梁(3)構(gòu)成的空間桁架，預(yù)裝框架(I)位于空間桁架的中間，其上端面安裝多條相平行的橫梁(2)，橫梁(2)的兩側(cè)組成的兩條直線上分別安裝縱梁(3)，兩端面的預(yù)裝框架(I)的與縱梁形成反射鏡安裝