[其他]太陽能自動跟蹤加熱瀝青裝置

無效

• 申請號: 85105128
• 申請日: 1985-07-03
• 公開（公告）號: CN85105128A
• 公開（公告）日: 1987-03-04
• 發明（設計）人: 邵樹人
• 申請（專利權）人: 湖北省鄂州市公路段
• 主分類號: F24J2/38
• 分類號: F24J2/38
• 代理公司: 湖北省專利事務所
• 代理人: 伍東元

本發明屬一種太陽能應用技術。

目前，在公路的瀝青路面修筑中，瀝青的升溫脫水工藝大都采用燃料明火或蒸汽加熱的方式，這種方式能耗大，熱效率低，工人勞動強度大，環境和空氣污染嚴重，而且由于瀝青閃火點低，容易發生火災。

七十年代中期，曾先后采用過霧化燃燒法，因溫度過高而致使瀝青的物理性能發生變化和增加鋼鐵消耗而未被推廣應用。近年來，我省當陽、潛江利用溫室效應原理和瀝青近似黑體這一性質，瀝青吸收一定范圍內的太陽光線而溫度升高，但最高溫度不能突破100℃而達不到工程需要。

本發明的目的是提供一種分段多方式的太陽能加熱裝置，以滿足瀝青的升溫、脫水要求的工藝方法。

太陽能是一種低密度能源，應用室溫效應原理，只能將瀝青加熱到流態，因此將溫室（1）作為本發明的第一級。為使瀝青利用太陽能進一步升溫至100℃以上，就必須提高太陽能的熱流密度，增大聚焦比。選用二維聚焦系統能滿足這一要求，且自動跟蹤簡單、容易。

聚光面制作成柱型拋物面（8），聚光面應是鏡面，此鏡面是在聚光面上復以高反射率的真空鍍鋁聚脂薄膜來實現。柱型拋物面（8）的橫截面是拋物線。這條拋物線的近焦點也是其重心，入射在柱型拋物面上的光會聚成一條焦線，沿焦線裝一根金屬管道（9），與柱型拋物面框架連成一體，當流態瀝青通過管道（9）時，被升溫加熱，這根金屬管道（9）也是柱型拋物面（8）的平衡軸，可以繞其轉動，使聚光面通過光電控制來自動跟蹤太陽的時角，安裝調調整時，使焦線平行于地球自轉軸，調整緊線機構（14）使聚光面對準太陽的一維位置，另一維位置則是聚光面依轉動軸跟蹤太陽的時角。

在聚光面的西側，配有適當的重物（7）和拉力彈簧（13），作為聚光面沿焦線旋轉，光電控制自動跟蹤太陽時角的動力。其原理是：在金屬集熱管（9）上裝有制動輪（11）和制動帶（10），制動帶（10）與牽引電磁鐵（12）連接，電磁鐵（12）受自控輸出信號的控制，制動輪（11）和制動帶（10）之間的摩擦力保持跟蹤過程中的平衡。平常，制動器使集熱器固定在某一方位。當光電檢測元件（6）發出偏差信號時，經過比較放大，使多諧振蕩器產生輸出信號控制牽引電磁鐵（12），使其松開，集熱器在重力作用下向西旋轉，完成跟蹤過程。

根據工程需要，太陽能自動跟蹤集熱器（3）可以多個并聯在一起成為整個加熱裝置中的中間級，此中間級可以是兩級或兩級以上。

最后一級采用遠紅外線加熱鍋（5），使整個加熱裝置工作穩定和彌補因光照不足時瀝青仍能達到升溫脫水要求。

各級加熱器用金屬管道（2）串接，并呈階梯狀排列，以使流態瀝青能在重力作用下，順次流向每一級加熱升溫，最后在終端脫水。

本裝置加熱瀝青的工藝與燃料明火加熱工藝相比，節約能源80%左右，減輕了工人的勞動強度，改善了環境污染程度，具有較高的經濟效益。

圖1，是本發明的裝置示意圖。

圖2，是本發明的太陽能自動跟蹤集熱器（3）、（4）的示意圖。

圖1是一種成功的實施方案。整個裝置由瀝青溫室（1）、柱型自動跟蹤集熱器（3）、（4），遠紅外化油鍋（5）共四級經金屬管道（2）串接而成，整個裝置工作初期，置于溫室（1）內的固態瀝青，須借助其它熱源（如電熱絲加熱）初始熔化成流態，以便使各級盡快開始加熱工作。溫室（1）部分采光面積95M²，柱型自動跟蹤集熱器（3）、（4）的拋物線方程為：Y²＝1600X，采光面積：每個6M²、集熱管（9）直徑：90MM，遠紅外化油鍋（5）外形尺寸：1500MM×1000MM×1000MM，瀝青脫水功率18KW，保溫功率6KW，8小時產量1.2噸～8噸。

遠紅外化油鍋為敞開式，升溫脫水處理好的瀝青在遠紅外線化油鍋保溫待用，其余各級均為密閉式加熱升溫。

有關參考資料：

太陽能利用譯文專輯????華中工學院譯

太陽能-熱能轉換過程????（美）J·A達菲W·A

貝克曼著（科學出版社）

太陽能的基礎和應用????華中工學院編譯

能源利用????胥俊章等編（能源出版社）