Концентратор

КОНЦЕНТРАТОР
Предоолагаемое изобретение относится к оптическому приборосярроению, в частности, к гелиотехнике и может быть использовано, например, при изготовлении концентраторов гелиоустановок.
В настоящее время в энергетической программе страны все большее место занимает использование нетрадиционных вевобновляемых источников энергии, в том числе энергии, полученной с помощью гелиоустановок и являющейся одним из наиболее экологически чистых источников энергии. Однако серьезным препятствием на пути к повышению ресурса работы гелиоустановок является постоянное снижение отражающей способности зеркал и, как следствие, ВЦД концентратора в целом в процессе эксплуатации в результате загрязнения отражающей поверхности и ее частичной коррозии под действием неблагоприятных климатических факторов (кислотных довдей, росы, песчаных ветров, пыли и т.п.). При этом оптическая поверхность в процессе эксплуатации становится матовой, причем коэффициент зеркального отражения поверхности снижается на десятки процентов. Для восстановления отражающей способности зеркал в настоящее время концентраторы периодически выключают из работы и выводат в положение, удобное Д.71Я их очистки (протирки) вручную с помощью специальных подъемных устройств и приспособлений. А в тех случаях, где нет специальных средств для этого или они неэффективны, зеркала демонтируют и отправляют на стационарную очистку или реставрацию. Эти трудности усугубляются если концентратор является крупногабаритным.
Снижение коэ щиента зеркального отражения зеркала в совокупности с периодической остановкой концентратора приводит к значительному снижению ресурса его работы в непрерывном режиме.
Наиболее близким поовхнической сущности (прототипом) является концентратор, .содержащий зеркало, устройство для изменения его кривизны, выполненное в ввде по меньшей мере одного электронагревателя воздушного потока, датчиков температуры наружного воз.11уха и нагретого потока и регулятора, входы которого подключены к датчикам, короб, образующий с зеркалом канал для прохода нагретого воздуха, датчик ветровой нагрузки, соединенный с входом датчика температуры, и трубу с равномерно распределенными по ее поверхности отверстиями, установленную в центральной части зеркала по его оси, причем часть трубы расположена с отражающей стороны зеркала, а .црутая - с тыльной, в коробе (Мкл.002В5/10, F24J2/I2, СССР, авт.заявка № 4870575/06/098307 от 27.09.90, цоложительное решение от 20.03,91г.).
Однако известный концентратор не позволяет производить эффективную очистку отражающей поверхности зеркала в слзгчае выиацения кислотного дож;ця, росы и т.п. растворителями без его профилактической остановки и использования специальных подъемных устройств и приспособлений, что снижает его отражательную способность и ресурс работы в непрерывном режиме использования, особенно в случае большой площа,1щ концентратора.
Сущность изобретения состоит в том, что в известный концентратор, содержащий зеркало и трубу,установленную неподвижно в.пент- . ральной части зеркала по его оси, при этом ЧЁ1СТ  трубы.-.располЪжена с отражагощеж стороны зеркала, а другая - с тылЬнЬ1г- ены распылительная  и устройство для дозирования распыж1емо1
ЖВДКОСТИ, соединенное с концом трубы с тыльной стороны зеркала, и распылительная наса.цка - с противоположным концом трубы, и нагнетательная система жвдкооти, связанная с устройством для дозирования.
Рассмотрим, за счет чего достигается технический результат. Распылительная , установленная на конце трубы на,д отражающей поверхностью зеркала, позволяет производить при необходимости (снижение коэ(| 5ициента зеркального отражения из-за кислотного дож,11д,выпа,дения росы и т.п.) очистку отражающей поверхности растворителями в процессе эксплуатации концентратора без вывода его в положение профилактической очистки, Прж енение устройства для дозирования распыляемой ждцкости позволяет производать регулируемую подачу определенных доз реагентов через трубу и распылительную наса,цку на отражающую поверхность зеркала концентратора. Если концентраторов несколько, например, поле гелиостатов, то устройство для дозирования распыляемой жидкости позволяет производить регулируемую подачу определенных доз очищающего раствора через трубу и распылительную наса,дку, установленных на каддом концентраторе, на отражающую поверхность каждого загрязненного концентратора или избирательно, не производя очистку тех концентраторов, величина зеркального отражения зеркал которых не снижалась. Такая очистка отражающей поверхности зеркала позволяет удалять загрязнения с очищаемой поверхности,предотвращать ее коррозию под их действртем и восстанавливать коэй ициент зеркального отражения до первоначального или близкого к нему, причем восстановление отражающей поверхности осуществляют в процессе эксплуатащш без вывода концентратора в нерабочее положение. Расположение трубы с распылительной наса,цкой по оси концентратора позволяет максимально
использовать полезную площадь зеркала, так как при олежешш конпентратора за солнцем с помощью датчиков тень от трубы с распылительной наса,цкоя на отражающей поверхности не образуется.
Все вышеизложенное позволяет значительно повысить КГЩ использования концентратора (поля гелиостатов)за счет поддержания длительное время близким к  макст-шальному коэффициента зеркального отражения зеркала, исключения периодических остановок концентратора для очистки отражающей поверхности, предотвращения коррозии отражающей поверхности и, как следствие, получение технического результата - повБппение ресурса работы концентратора в непрерывном резк1ше.
На фигЛ представлена принципиальная схема концентратора, на
фиг.2 - устройства для дозирования вддкости, на фиг.З - разрез концентратора с трубой и распылительной насадкой.
Концентратор содержит зеркало I, трубу 2, установленную в центральной части зеркала по его оси, при этом часть трубы расположена с отражающей стороны зеркала, а .другая - с тыльной, распылительную наса,дку 3, устройство для дозирования распыляемой жцдкости 4, соединенную с концом трубы 2 на тыльной стороне зеркала, а распылительная  3 соединена с противоположным концом трубы 2, и нагнетательная система жи,дкости 5, связанная с устройством для дозирования 4.
Устройство для дозирования распыляемой жддкости 4, представленное на фиг.2, содержит корпус б с каналом 7 подачи распыляемого реагента (жддкости), размещенную в корпусе Б составную наса,дку 8, выполненную из установленных с возможностью поворота дисков 9 с веерообразными выпускными канавками 10 и средство регулирования поворота дисков 9 в вдде крепежного элемента II, например гайки. Корпус 6 выполнен с каналами 12 на боковой поверхности для сообщения выпускных канавок 10 дисков 9 с каналом 7 подачи реаген
та (жидкости), при этом диски 9 насадки 8 расположены перпендикулярно оси корпуса 6,
Зеркало I предназначено для приема энергии солнечного излучения, фокусирования ее и передачи на приемник излучения (на $иг.1 не показан), В качестве зеркала использукт, напртюр, оптический элемент, вьшолненный из сплава АМГ-6, и оптически обработанный по стандартной технологии с оптическжчи параметрами ($орма , ошибка по форме ,5; д 2м - радиус кривизны) диаметром 1м и коэффициентом зеркального отражения в видимой области спектра не ниже 80.
Труба 2 предназначена для обеспечения беспрепятственного прохода реагентов, предназначенньк для очистки зеркала, из устройства для дозирования распыляемой жддкости 4 и создания очищающего потока, например, довдевого, с помощью распыляющей наса,11,ки 3, обеспечивающего очистку отражающей поверхности от загрязнений, противокоррозионную защиту оптической поверхности и восстановление коэффициента зеркального отражения. Труба 2 выполняется, например, из стали 45 и может изготавливаться съемной с возможностью ее удаления при необходимости (ремонтные работы).
Труба 2 не содержит отверстий в овеем корпусе и через отверстия на ковдах соединена с распылительной насадкой о отражающей стороны зеркала I и с устройством для дозированин раснШшемой жидкости 4-0 тыльной стороны зеркала I Размещение трубы 2 в центральной части зеркала I по его оси обеспечивает ее йахозвдение в тени приемника излучения (на $иг«1 не показан) солнечной энергии, . Раснылительная насадка 3 предназначена, как отмечалось выше, для создания очищающего потока, например доадевого,для удаления загрязнений и обеспечения противокоррозионной защртты с целью вое
Sr  у
становлеЕпш коэффициента отражения в видимой области oneKTjpa до значений, близких к максимальным, В качестве распылительной на
садки может быть использована, например, доадевая насдцка, й орсунка, наса,11.ок и т.п., которые , например, навинчиваются или привариваются к трубе, и изготавливаются, например из стали 45,
Устройство для дозирования распыляемой жидкости 4 предназначено для регулирования подачи определенных доз реагентов на зеркало, В случае наличия несколькргк концентраторов (поле гелиостатов) устройство для дозирования распыляемой жтедкости 4 регулирует подачу определенных доз реагентов последовательно (в целях экономии) на определенные концентраторы, коэб фициент отражения зеркала на которых снижается в результате воздействия неблагоприятных климатических факторов.
Как известно, загрязнения, попадающие на оптическую поверхность, являются различного характера происхождения, как органического, так и неорганического, присутствующие, как правило, соместно. Поэтому реагент (жвдкость), используемый для очистки наносится либо последовательно (предварительная и окончательная очистка) в зависимости от характера удаляемых загрязнений, либо используется раствор нескольких растворителей и, возможно, ПАВ и ингибирующего компонента, позволяющий отмывать большинство, присутствующих на отражающей поверхности загрязнений, и защищать очищенную поверхность от коррозии при одновременном восстановлении коэффициента отражения. Устройство для нагнетания жддкости 5 предназначено для подачи раствора (растворителей) в устройство для дозировашш распыляемой жидкости 4 с помощью, например, системы трубопроводов, В качестве устройства для нагнетания жвдкости 5 используют, например насос типа Малютка,
При подаче реагента (раствора) с помощью нагнетательной системы жидкости 5 в канал 7 корпуса 6 устройства для дозирования распыляемой жидкости он проходат через дополнительные каналы и выпускные канавки 10 дисков 9 и в ви,де струй поступает по соединительному каналу, например шлангу, в трубу 2 зеркала I соответствующего концентратора, проходит по трубе 2 распылительную наса,дку 3, с помощью которой разбрызгивается, например, в врще дож,дя, над всей очищаемой поверхностью зеркала I, производаудаление загрязнений и защиту очищаемой поверхности от коррозии при одновременном восстановлении коэффициента отражешвд:. Регулирование величины струи и дозы подаваемого реагента (раствора) осуществляют с помощью поворота дисков 9 наса.дки 8. Причем выпускные канавки 10 могут быть все перекрыты кроме одной, сообщающейся с концентратором, обработку которого необходимо произвести, а могут открываться последовательно или через несколько в зависимости от того, какие зеркала I соответствующих концентраторов необходимо очистить (в целях экономии реагента).
При подаче в устройство для распыления жи,дкости 4 не одного раствора (смеси растворителей, ПАВ, ингибитора и т.п.), а при последовательной (окончательной и финишной) обработке отражающей поверхности регулирование подачи определенных доз различных реагентовв устройство для распыления жддкости 4 осуществляется, например, с помощью устройства, описанного в авторском свидетельстве № I509II9, ЖлоВ05В1/30, СССР, 1989;
Проведенные испытания заявляемого концентратора показали значительное увеличение ресурса работы в непрерывном режиме за счет возможности произведения очистки отражающей поверхности в процес3 ь се эксплуатации без вывода концентратора в нерабочее пол©жение, пфддержания коэффициента отражения близким к максимальной величине длительное время и защиты очищенной поверхности от коррозии под воздействием неблагоприятных климатических факторов. Периодический полив нейтральным растворителем позволяет улучшить теплоотвод с поверхности зеркала и уменьшить искажения при приеме и передаче энергии в результате исключения искажений формы зеркала при значительом нагреве. )И этом повышается эффективность приема и передачи нергии солнечного излучения концентратором не менее чем на 10 %. Увеличивается ресурс работы концентратора в непрерывном режиме не менее чем в 3 раза за счет сохранения отражательной способности зеркала. На основании вышеизложенного заявляемый концентратор достигает следующих технических результатов. 1.Швышается ресурс работы в непрерывном режиме использования концекТратора не менее чем в 3 раза при сохранении коэффициента отражения. 2.Шзволяет восстанавливать коэффициент бтражения зеркала до величщы, близкой к максимальной. 3.Позволяет удалить загрязнения с отражающей поверхности в процессе эксплуатации и защищать очищенну|0 повер рс%ьр|ркоррозии при воздействии неблагоприятных климатически ак оров  4.Позволяет отказаться от специа|Льны одъемй риств и приспособлений, необходимых для очистки вручную отражающей поверхности при выводе концентратора в нерабочее положение. 5.Позволяет улучшить теплоотвод с поверхности зеркала в процессе эксплуатации, устранить его перегрев. В настоящее время на предприятии проведены испытания заявляемого концентратора выщпцвна конструкторская документация.  -- i. Г|,    ч