Способ исследования теплообмена в кипящем слое при стационарном режиме и устройство для его осуществления

 

№ 148553

Класс 42i, 12а5

21h, 12

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписчая грг7ппа ЛУ 9о

Н, И. Сыромятников, Л. К. Васанова и Ю. Н. Шиманский

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕНА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛ ЕН ИЯ

Заявлено 2 июня 1961 r. за No 732987/26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Миниетров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» Ме 13 за 1962 г.

Известны способы исследования теплообмена в кипящем слое при стационарном режиме и устройства для их осуществления (см., например, автореферат диссертационной работы Л. М. Мирзоевой «Исследование процесса теплоотдачи двухфазного потока — газ — твердое вещество — в вертикальной трубе», 1959 г.. выполненный в Азербайджанском ордена Красного Знамени институте нефти и химии).

Недостатками данных способов и устройств являются необходимость наличия дополнительного нагревателя и низкая точность резульгатов исследований.

Предложенные способ и устройство лишены указанного недостатка.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве теплоносителя применены твердые частицы из электропроводного материала. Теплоноситель помещается в электромагнитном поле индуктора, сила тока в котором регулируется обычными способами. В устройстве для осуществления данного способа, с целью увеличения точности результатов исследований, применены цилиндрический реактор и малоинерционные термопары, которые размещаются в газовом потоке до и после теплоносителя.

На чертеже схематично изображено устройство, служащее для осуществления предложенного способа.

Согласно предложенному способу, непрерывное выделение тепла в объеме частиц, образующих «кипящий» слой, происходит за счет вихревых токов высокочастотного магнитного поля.

Для индукционного нагрева частиц в «кипящем» слое .в качестве источника энергии применяется генератор с частотой 300 — 500 кгпв.

Частицы, образующие «кипящий» слой, должны быть изготовлены из немагнитных материалов (медь, алюминий, графит), Применение ферромагнитных материалов для частиц исключено из-за большого силового воздействия магнитного поля на них.

М 148553

Согласно данному способу может, применяться весь диапазон размеров частиц, характерных для «кипящего» слоя (от 200 мк до 5 мм).

При частоте магнитного поля 300 — 500 кгпв для частиц указанных выше размеров обеспечивается нагрев за счет поверхностного эффекта (глубина проникновения магнитного потока меньше радиуса частиц).

Предложенный способ исследования теплообмена заключается в применении индукционного нагрева для подвижного («кипящего») слоя неферромагнитных частиц, находящихся в непрерывном движении. Теплообмен происходит в стационарных условиях и температура замеряется калориметрическим методом. Достоинствами этого способа являются возможность достижения высоких температур нагрева, большая скорость нагревания, широкая регулировка тепловыделений в «кипящем» слое за счет изменения режима работы генератора и конструкции индуктора, определение коэффициента теплоотдачи по методу стационарного режима и более точные результаты исследования.

Устройство для осуществления предложенного способа представляет собой цилиндрический реактор 1, изготовленный из асбоцемента или стекла с двойными стенками, между которыми откачан воздух.

В нижней части реактора установлена решетка 2, на которую помещается засыпка 8.

Газ или жидкость подается нагнетателем 4 под решетку и образует «кипящий» слой, Реактор устанавливается внутри индуктора 5— высокочастотного генератора. При включении магнитного поля тепло, выделяемое в частицах, передается среде. Для получения коэффициента теплоотдачи от частиц к среде при стационарном процессе необходимо определять температуру частиц.

Для «кипящего» слоя непосредственное измерение температуры частиц с помощью термопар невозможно, поэтому в устройстве применен калориметрический метод. Сущность этого метода заключается в том, что после нагрева частиц до заданного предела и определения суммарного теплового потока от поверхности частиц к потоку газа или жидкости, генератор выключается и с помощью малоинерционных термопар б, расположенных до и после «кипящего» слоя, производится непрерывная запись изменения температур в процессе охлаждения

«кипящего» слоя на быстродействующем электронном потенциометре 7.

Предмет изобретения

1. Способ исследования теплообмена в кипящем слое при стационарном режиме, отличающийся тем, что для исключения необходимости в дополнительном нагревателе, теплоноситель в виде твердых частиц электропроводного материала помещают в электромагнитном поле индуктора, величина тока в котором регулируется обычными способами.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что для увеличения точности результатов исследований в нем применены цилиндрический реактор и малоинерционные термопары, установленные в газовом потоке до и после теплоносителя. — 3— № 148553

Составитель описания А. П. Бидевкин

Редактор Б. В. Гурчев

Техред А. А. Кудрявицкая Корректор И. А Шпынева

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.

Подл, к печ, 18Х1-62 r, Формат бум. 70 (108 /16 Объем 0,26 изд, л.

Зак. 6058 Тираж 1150 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета ло делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер. д. 2/6.