Способ работы теплового аккуму-лятора

 

"маек нс те теси-. чеб„ с . о ит .

О Л И С А Й Й--Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (ii 798430

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф ъ. -

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.10.78 (21) 2678765/29-06 с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл.

F 24 Н 7/00

F 25 В 21/00

Гоаударотвенный комитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 697.328 (088.8) Опубликовано 23.01.81. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 28.01.81 по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. С. Са пел кин (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО АККУМУЛЯТОРА

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в тепловых аккумуляторах, использующих теплоту плавления и кристаллизации рабочего тела сердечника аккумулятора.

Известен способ работы теплового аккумулятора путем периодического нагрева и охлаждения рабочего тела с диспергированными в нем ферромагнитными частицами и одновременного наложения на него магнитного поля (11.

Недостаток известного способа заключается в низкой надежности, так как в расплавленном состоянии материал сердечника интенсивно химически взаимодействует с окружающей сердечник металлической оболочкой. В результате коррозионного взаимодействия оболочка постепенно разрушается, может произойти разгерметизация капсулы и попадание расплава в полость аккумулятора.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы теплового акуумулятора.

Поставленная цель достигается тем, что размер ферромагнитных частиц выбирают не выше 100 А, и в период нагрева рабочее тело отверждают путем повышения напряженности магнитного поля, а в период его охлаждения сжижают путем снижения его напряженности.

Согласно предлагаемому способу осуществляют отверждение расплава рабочего тела на границе контакта с оболочкой и тем самым уменьшают взаимодействие материалов расплава и оболочки друг с другом, поскольку процессы переноса между твердыми телами идут намного медленtð нее, чем в случае контакта расплава с твердой стенкой. В результате уменьшения взаимодействия оболочка разрушается гораздо менее интенсивно и надежность при работе теплового аккумулятора соответственно возрастает.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают плавкий сердечник из рабочего тела, в котором диспергированы частицы ферромагнитного материала. Для вы2р сокотемпературных аккумуляторов в качестве рабочего тела используют такие вещества, как фтористый литий, композиции ХаМОа — NaOH, NaCl — NaNOq — Na SO>, гидрид лития. В качестве ферромагнетиков

Формула изобретения

Составитель В. Кабликов

Техред А. Бойкас

Тираж 835

Редактор М. Ликович

Заказ 9996/45

Корректор Н. Стен

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 используют частички железа, кобальта, никеля и сплавы на их основе. В твердом состоянии полученный сердечник обрабатывают до размера капсулы. В стенках корпуса аккумулятора размещают электромагниты для создания магнитного поля напряженностью в несколько тысяч эрстед, обеспечивающего затвердевание слоя расплава на границе с оболочкой. В процессе нагрева капсул, содержащих сердечник, тепло теплопроводностью передается через стенки капсулы к сердечнику, который постепенно прогревается в направлении от стенок капсулы к центру. Плавление сердечника начинается в слое, контактном со стенкой капсулы, и постепенно распространяется на весь объем сердечника. При достижении температуры плавления материала сердечника образуют электромагнитами внешнее магнитное поле и отверждают слой расплава, прилегающий к стенке капсулы.

При расплавленном состоянии сердечника, таким образом, на границе между стенками капсулы и расплавленной центральной зоной сердечника образуют твердый слой рабочего тела. В результате исключается контакт расплава с твердой стенкой капсулы, так как расплав контактирует только с идентичным ему материалом, но находящимся в твердом состоянии, не взаимодействует со стенками капсулы и не разрушает ее. Возможно и полное отверждение сердечника после его расплавления. Это целесообразно в случае нахождения сердечника в состоянии длительной консервации тепла. В случае же быстро чередующихся циклов накопления и отдачи тепла достаточно отверждать только контактный с оболочкой слой расплава.

При кристаллизации, вследствие охлаждения капсулы снаружи, происходит постепенное понижение температуры сердечника в направлении от центра капсулы к стенкам, и температуры кристаллизации, в первую очередь, достигнет контактный со стенкой капсулы отвержденный слой за счет уменьшения напряженности магнитного поля или его полного отключения. Предварительно сжиженный слой в результате понижения температуры кристаллизуется, превращается снова в твердое состояние, отдавая при этом ранее запасенное тепло и опять предохраняет стенку капсулы от взаимодействия с расплавленной, постепенно кристаллизующейся сердцевиной сердечника. Практически, как в процессе расплавления, так и в процессе кристаллизации сердечника создается твердый слой материала, предотвращающий стенку капсулы от взаимодействия с расплавом. И при этом отсутствуют какие-либо непроизводительные термодинамические потери, связанные с созданием твердого слоя.

Использование предлагаемого способа ра» боты теплового аккумулятора обеспечивает повышение надежности работы теплового аккумулятора и повышение ресурса его работы.

Способ работы теплового аккумулятора путем периодического нагрева и охлаждения рабочего тела с диспергированными в нем ферромагнитными частицами и одновременного наложения на него магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, размер ферромагнитных частиц выбирают не выше 100 А, и в период нагрева рабочее тело отверждают путем повышения напряженности магнитного поля, а в период его охлаждения ожижа3s ют путем снижения его напряженности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2604357/06, кл. F 25 В 21/00, 1978.