CN103982741A - 一种利用太阳能的保温集热液体输送管装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用太阳能的保温集热液体输送管装置，该装置包括微波隔热体和输送管，所述输送管置于所述微波隔热体中，液体在输送管内部流动，输送管外表面包覆有微波吸收层，微波隔热体的底部设置有反射层；工作时，太阳光中微波波段的电磁波由外部平行射入微波隔热体并在反射层内部经若干次反射汇聚到中心区域的输送管，所述微波吸收层将电磁波能吸收并转换成热能传入输送管内部，进而起到加热管内流体的作用。利用太阳能中的微波对输送管内的液体进行加热提高液体的流动性，该装置既具有保温又具有加热功能，从开源和节流两个方面确保输运液体的保温与加热过程顺利进行，具有简便、节能、环保及低成本的使用优势。

Description

一种利用太阳能的保温集热液体输送管装置

技术领域

本发明涉及液体输送管道领域，尤指一种利用太阳能的保温集热液体输送管装置。

背景技术

目前，全世界地下矿物原油的具体成分差别很大，类别繁多，其中一些地区的蕴藏油种的硫含量、酸值、比重及黏度等指标差别较大，它包括了陆相和海相。然而对于开采而言，提高油液的温度从而降低其粘滞性尤其重要，无论是油液本身或是对其进行加热的热工质都需要在传输中保持甚至提高自身温度，这样一来对输送管道的保温乃至加热功能就有相当的要求。从两个方面讲它意味着：第一要做到管路的保温；第二还进一步要求对管路进行一定的加热以提高管路内的流体温度。另一方面，加热的温度及其能耗来源又好似一个不可回避的问题，尤其是在管路路径距离比较远的情况下，所带来的成本增加就必须给以考虑，从节能降耗、减排的角度讲，还牵涉到绿色环保的社会生态利益，因此必须重视和认真考虑。

如何既利用自然环境提供热源资源，又兼顾绿色环保的社会生态利益，同时使油液本身或是其加热工质对热源的需求得到满足，这些都是现实中要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种陆地与水域兼用的利用太阳能的保温集热液体输送管装置。

为实现上述目的，本发明一种利用太阳能的保温集热液体输送管装置，该装置包括微波隔热体和输送管，所述输送管置于所述微波隔热体中，液体在输送管内部流动，输送管外表面包覆有微波吸收层，微波隔热体的底部设置有反射层；工作时，太阳光中微波波段的电磁波由外部射入微波隔热体，并在微波隔热体内部经反射层若干次反射汇聚到输送管上，所述微波吸收层将电磁波能吸收并转换成热能传入输送管内部，进而起到加热管内流体的作用。

进一步，所述微波隔热体的外形设置为多棱柱形，该多棱柱形设置有四个侧面，微波隔热体的横截面为类似等腰梯形，其中对应等腰梯形上底的一个侧面设置成曲面即称侧曲面，而所述反射层也设置于此面上；而梯形下底、两个腰所对应的侧面设置为平面并分别称其下平面、第一腰平面、第二腰平面。

进一步，所述微波隔热体的所述侧曲面设置由若干个弧面单元彼此相邻连接而成，且凹面朝向微波隔热体的多棱柱中心；所述弧面单元的连接采用曲面拟合、曲面纹理合成或曲面逐次汇聚合成的方式。

进一步，所述微波隔热体采用轻质的微波隔热物料，具体为聚氨、聚苯或聚氟类材质。

进一步，所述反射层用镀膜、贴膜或包夹层的方法，随所述微波隔热体侧面外形成型固定。

本发明属于开采陆地和海洋液体矿物油的输运装置，而且在此过程中不仅是简单的输运，还能利用天然绿色的太阳能对输运的液体进行保温性加热，不需要消耗人为提供的能源。输运装置既具有保温又具有加热功能，从开源和节流两个方面确保输运液体的保温与加热过程顺利进行，具有简便、节能、环保及低成本的使用优势。

附图说明

图1为本发明的总体结构及示意图之一基本图；

图2为本发明的总体结构及示意图之二变化图。

其中，基本图对应单个弧面单元情况，变化图对应多个弧面单元情况。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

结构说明：

总体结构：如图1、2所示，本装置包括：微波隔热体2及反射层30、外表面设置覆盖微波吸收层13的输送管1；其中，微波隔热体2采用轻质的微波隔热物料，具体为聚氨、聚苯或聚氟类材质。微波隔热体2外形为多棱柱，输送管1外形设置为椭圆柱形且嵌于微波隔热体2的内部，微波吸收层13的材质则采用微波吸收材料，首选表面粗糙、暗色的金属及其化合物类、酸盐类材料；如铁、铝、铁及其化合物，硫化铁以及碳化硅。输送管1的走向与微波隔热体2棱柱边的走向相同。微波隔热体2的多棱柱有四个侧面，其横截面为类似等腰梯形，其中对应等腰梯形上底的一个侧面设置成曲面即称侧曲面20，而反射层30也设置于此面上，反射层30的材质采用微波反射材料，首选金属铜、铝或银；而梯形下底、两个腰所对应的侧面设置为平面并分别下平面21、第一腰平面22、第二腰平面23，下平面21为太阳光的入射面。

微波隔热体的反射层为多弧面单元结构：如图2所示，微波隔热体2的侧曲面20由若干个弧面单元彼此相邻连接而成，凹面朝向微波隔热体2的多棱柱中心，本案以三个弧面单元（25、26、27）为例；这些弧面的连接形式可采用曲面拟合、曲面纹理合成、曲面逐次汇聚合成等方式，而曲面首选为有心型。

工作原理：根据反射层结构的不同分为单个和多个弧面单元两种情况举例。

对应单个弧面单元，如图1所示，工作时，太阳光中的微波波段电磁波由外部平行射入（空心箭头28所示方向）微波隔热体2并在单个弧面单元24的反射层30发生反射汇聚（实心箭头29所示方向），而反射汇聚的中心区域位于输送管1，如此输送管1的微波吸收层13将微波波段的电磁波能吸收并转换成热能传入输送管1壁内，进而起到加热管内流体的作用，同时微波隔热体2对输送管1进行隔热保温。

对应多个弧面单元，如图2所示，工作时，太阳光中的微波波段电磁波由外部平行射入（空心箭头28所示方向）微波隔热体2并在反射层30内部经若干次反射（折线31所示）汇聚，而在最高次时汇聚（实心箭头29所示方向）到中心地区的输送管1，如此输送管1的微波吸收层13将微波波段的电磁波能吸收并转换成热能传入输送管1壁内，进而起到加热输送管1内流体的作用，同时微波隔热体2对输送管1进行隔热保温。

实现过程：如1、图2所示，将微波隔热体2设置在一个转动装置(图中未示)上，转动轴心设为输送管1的中心轴，而输送管1相对于微波隔热体2固定，当太阳位置变动时，转动装置以渐进转动方式跟踪太阳光使下平面21垂直于照射面，以此完成工作原理中所叙述的加热保温过程。

Claims (5)

1.一种利用太阳能的保温集热液体输送管装置，其特征在于，该装置包括微波隔热体和输送管，所述输送管置于所述微波隔热体中，液体在输送管内部流动，输送管外表面包覆有微波吸收层，微波隔热体的底部设置有反射层；工作时，太阳光中微波波段的电磁波由外部射入微波隔热体，并在微波隔热体内部经反射层若干次反射汇聚到输送管上，所述微波吸收层将电磁波能吸收并转换成热能传入输送管内部，进而起到加热输送管内流体的作用。

2.如权利要求1利用太阳能的保温集热液体输送管装置，其特征在于，所述微波隔热体的外形设置为多棱柱形，该多棱柱形设置有四个侧面，微波隔热体的横截面为类似等腰梯形，其中对应等腰梯形上底的一个侧面设置成曲面，即称侧曲面，而所述反射层也设置于此面上；梯形下底、两个腰所对应的侧面设置为平面并分别称其下平面、第一腰平面、第二腰平面。

3.如权利要求2利用太阳能的保温集热液体输送管装置，其特征在于，所述侧曲面设置由若干个弧面单元彼此相邻连接而成，且凹面朝向微波隔热体的多棱柱中心；所述弧面单元的连接采用曲面拟合、曲面纹理合成或曲面逐次汇聚合成的方式。

4.如权利要求1利用太阳能的保温集热液体输送管装置，其特征在于，所述微波隔热体采用轻质的微波隔热物料，具体为聚氨、聚苯或聚氟类材质。

5.如权利要求1利用太阳能的保温集热液体输送管装置，其特征在于，所述反射层用镀膜、贴膜或包夹层的方法，随所述微波隔热体侧面外形成型固定。