Устройство для исследования теплообмена

Устройство для исследования теплообмена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1 1107 б (21) 2 4 119 71/1 8-2 5 с присоединением заявки Н9

« >684416 (533PA. Кл.

G 01 N 25/20

Государственный коиитет ссср но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 5ЗБ б З (088.8) Опубликовано 0509.79. Ьюллетень Гтк ЗЗ

Дата опубликования описания 0809.79 (72) Авторы изобретен и я

Е.И.Старовойтенко, В.В.Котлов, И.В.Молчанов, С.М.Бейзеров и В.В.Блошенко (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОО

Изобретение относится к технической физике, а именно к испытаниям с применением тепловых средств. Оно может. быть применено для исследования теплообмена, например в системах с жидким теплоносителем.

Известно устройство для исследования теплообмена между жидким тепло.носителем и теплообменной поверхностью, включающее теплообменный канал,соединенный с резервуаром для исследуемой жидкости, окруженный снаружи системой для подвода и регистрации теплового потока (1).При этом исследуется теплообмен между жидкостью,прокачиваемой по каналу и его внутренней поверхностью.

Данное устройство не позволяет исследовать теплообмен между жидкостью и погруженной в нее теплообменной поверхностью.

Известно устройство, лишенное указанного в "е недостатка Оно 25 содержит рабочую камеру для теплоносителя, рабочий теплообменник и вторичный теплообменник (2).

Тепло передается от наружной поверхности рабочего теплообменника к теплоносителю и далее к шоу ному теплообменнику.

Однако это устройство харак .риэует ограниченность исследуемых режимов теплообмена. Оно позволяет исследовать теплообмен лишь в стационарном тепловом режиме. Между тем важным классом режимов теплообмена являются нестационарные или кваэистационарные режимы теплообмена между жидким теплоносителем и движущейся теплообменной поверхностью.

Целью изобретения является расширение исследуемых режимов теплообмена. Для этого устройство снабжено камерой для нагрева и вытеснительной камерой, причем рабочий теплообменник выполнен с возможнос тью перемещения из камеры для нагрева в рабочую камеру, а вытеснительная камера соединена с рабочей камерой и камерой для нагрева.

Кроме того, устройство снабжено системой для поддержания постоянного уровня теплоносителя в рабочей камере.

При выполнении устройства в соответствии с изобретением появляется воэможность наряду со стационарными

6844!6

Формула изобретения режимами теплообмена осуществлять нестационарные и квазистационарные режимы. При этом рабочий теплообменник получает тепловую энергию в камере для нагрева и, перемещаясь с заданной скоростью в рабочую камеру, отдает ее жидкому теплоноси- 5 телю, или наоборот.

Часть теплоносителя при этом перемещается в вытеснительную камеру. В случае необходимости в рабочей камере поддерживается постоян- 10 ный уровень теплоносителя.

На чертеже приведена схема установки,предназначенной для исследования теплообмена в системах с жидкометаллическим теплоносителем. 1S

Теплообменная часть установки

1 содержит камеру для нагрева 2 и рабочую камеру 3. Камера для нагрева

2 содержит экраны 4 и нагревательные элементы 5. Вторичный теплообменник выполнен в виде змеевика 6, рас20 положенного внутри камеры 3 и рубашки лля охлаждения 7, размещенной снаружи нее. Рабочая камера 3 содержит также электромагнитный вращатель

8 теплоносителя. Вытеснительная емкость образована полостью 9 и соединенной с ней через трубопровод 10 и вентили 11 и 12 емкостью

13. В емкости 13 размещена система для поддержания уровня теплоносителя в рабочей камере 3. Система содержит патрубок 14 с переливными отверстиями 15, выполненными на высоте,соответствующей требуемому уровню жидкометаллического теплоносителя, а 35 также поплавок 16. Поплавок 16 снабжен ограничителем хода 17 и указателем

18 уровня.

В донной части емкости 13 расположены в каналах 19 электрические 4р нагреватели 20. Рабочий теплообменник 21 содержит металлическую оболочку 22 с теплоизолированной донной частью 23. Внутри теплообменника

21 имеется наполнитель 24 с термопа- 45 рой 25. Полость 9 и трубопровод 10 обогреваются снаружи электронагревателем 26. Верхняя часть емкости 13 соединена с камерой 2 трубопроводом

27 с ответвлением, перекрываемым вентилем 28. Емкость 13 с камерой 2

50 подсоединены также к источнику инертного газа через запорные вентили 29 и 30. Люк 31 служит для заполнения емкости 13 теп юносителем. После заполнения установки и герметизации люка 31 в ней мзжеr быть создан вакуум посредством вакуум-насоса 32.

Наличие в системе вентилей 11,12, 28,29,30,33,34 позволяет провести пе4 рера спределение теплоносит ел я в системе так, чтобы исходному положению рабочего теплообменника (вверху) соответств звал требуемый уровень жидкометаллическо:о теплоносителя в рабочей камере 3 и в патрубке 14.

В зависимо=ти от эксперимента рабочий геплообменник 21 мож т б- ть неподвижен или перемещаться с помощью привода вверх вниз. Теплоноситель вторичного контура охлаждения подается либо в теплообменник 6, либо в рубашку для охлаждения 7. При необходимости может быгь включен электромагнитный вращатель 8, с помощью которого приводят во вращение жидк >металлический теплоноситель в зона охлаждения. При движении рабочего теплообменника вниз жидкометаллический тепло.носитель вытесняется из полости 9 и через трубопровод 10 поступает в патрубок

14, где переливается через переливные отверстия 15, при этом уровень жидкометаллического теплоносителя в камере для охлаждения поддерживается постоянным.

Устройство может найти применение при исследовании теплообмена при различных технологических процессах — непрерывном литье, направленной кристаллизации и др.

1. Устройство для исследования теп ообмена между жидким теплоносителем и теплообменной поверхностью

7 например в системах с жидкометаллическим теплоно=ителем, содержащее рабочую камеру для теплоно"ителя, рабочий теплообменник и вторичный тепяообм нник, о т л и ч а ю lIl е ес я тем, что, с целью расширения исследуемых режимов теплообмена, оно снабжено камерой для нагрева и вытеснительной камерой, причем рабочий теплообменник выполнен с возможностью перемещения из камеры для нагрева в рабочую камеру, а вытеснительная камера соединена с рабочей камерой и камерой для нагрева.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено системой для поддержания уровня теплоносителя в рабочей камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Осипова В.A. Экспериментальное исследование процессов теплообмена.

М. -Л., Энергия, 1969, с.275-277.

2. Там же, с.223-224.

684416

Составитель В. Вертоградский

Редактор A.Çèíüêîâñêèé Техред М.Келемеш Корректор М.демчик

Заказ 5276/36 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент ", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4