Теплоаккумулирующая насадка и способ ее изготовления

 

1. Теплоаккумулирующая насадка , содержащая заполненный плавящимся веществом шарообразный корпус, выполненный из теплопроводного материала и снабженный заливочным отверстием и внутренним оребрением в виде диаметрально установленного стержня, отличающаяся тем, что, с целью повьшения эффективности путем интенсификации теплообмена., стержень выполнен из магнитного материала и одним концом закреплен в заливочном отверстии. 2, Способ изготовления теплоаккумулирукщей насадки путем установки и закрепления стержня внутри корпуса, . заливки в него плавящегося веществ через заливочное отверстие с последующей герметизацией корпуса о т - л и ч а.ю щ и и с я тем, что заливку плавящегося вещества производят до установки стержня, затем вводят последний в заливочное отверстие, герметизируют корпус одновременно с закреплением в заливочном отверстии | одного конца стержня и намагничивают последний вдоль его оси.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4-, К АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3776729/24-06 (22) 31.07.84 (46) 15.05.86. Бюл. N 18 (71) Институт технической теплофнвики АН УССР (72) Н. С. Кирпач, С. О. Филин и О. В. Цымарная (53) 66.042.88(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 892184, кл. F 28 D 19/02, 1981, Патент США В 4205656, кл. 126-400, опублик. 1980. (54) ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩАЯ НАСАДКА И

СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ. (57) 1. Теплоаккумулирующая насадка, содержащая заполненный плавящимся веществом шарообразный корпус, выполненный из теплопроводного материала и снабженный заливочным отверстием и внутренним оребрением в виде

„Я0„, 1231372 . A1 g 4 F 28 D 19/02, F 23 L 15/02 диаметрально установленного стержня, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем интенсификации теплообмеиа, стержень выполнен из магнитного материала и одним концом закреплен в заливочном отверстии.

2. Способ изготовления теплоакку-. мулирующей насадки путем установки и закрепления стержня внутри корпуса, . заливки в aего плавящегося вещества через заливочное отверстие с последующей герметиэацией корпуса, о тл и ч а.ю шийся тем, что заливку плавящегося вещества производят до установки стержня, затем вводят пос- 3 ледний s заливочное отверстие, герметизируют корпус одновременно с закреплением в заливочном отверстии ! одного конца стержня и намагничивают последний вдоль его оси.

1 123

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к тепловым аккумуляторам, и может быть использовано в теплообменных устройствах и аппаратах холодильных машин, в системах термостатирования объектов, в различных технологических процессах.

Цель изобретения — повышение эффективности путем интенсификации теплообмена.

На чертеже изображена теплоаккумулирующая насадка, разрез.

Теплоаккумулирующая насадка содержит заполненный плавящимся веществом

1 шарообразный корпус 2, выполненный иэ тепловодного материала (например, меди) и снабженный заливочным отверстием 3 и внутренним оребрением в виде стержня 4, выполненного иэ магнитного материала и закреплен.ного одним концом в заливочном отверстии 3. Другим концом стержень 4 контактирует с корпусом 2. Насадку помещают между магнитами 5.

При изготовлении теплоаккумулиру- ющей насадки корпус 2 через заливочное отверстие 3 наполняютплавящимся веществом 1, затем вводят в отверстие 3 стержень 4 до упора в корпус 2. Далее герметизируют корпус 2 одновременно с закреплением, например, сваркой в заливочном отверстии .3 одного конца стержня 4 и намагничивают последний вдоль его оси. Целесообразно производить операцию намагничивания после закрепления стержня 4 в корпусе 2.

В процессе теплообмена стержень 4 выполняет функцию оребрения, так как его теплопроводность выше, чем у плавящегося вещества I, в результате чего процесс плавления в центральной части корпуса 2 проходит с той же интенсивностью, что и на периферии.

Тем самим теплоаккумулирующая способность насадки используется полностью. Магнит 5, установленный, например, снаружи теплообменного аппарата с насадкой, гарантирует в нем переменное магнитное поле. При периодическом изменении наплавления поля на противоположное насадка притягивается к ближайшему полюсу магнита 5 одним иэ своих полюсов. Насадка совершает колебательно-вращательные движения с частотой изменения поля. Возникает интенсивное перемешивание жидкой среды или газа вблизи, насадки, в результате чего коэффици1372, 2 ент теплоотдачи. возрастает в 1,5-2 раза. Воздействие магнитным полем на насадку может осуществляться как в потоке теплоносителя с насадкой, так и в теплообменных аппаратах с неподвижной насыпной насадкой;

Способ изготовления насадки заключается в следующем.

Половинки корпуса 2 изготавливают

Ið холодной штамповкой, причем одну из них штампуют сразу с отверстием 3.

Затем половинки сваривают, например, термокомпрессионной или. электроискровой сваркой. Через отверстие 3 внутренний объем корпуса 2 заполняют из дозатора веществом 1 и вставляют в отверстие до упора конец стержня 4 (металлическую проволоку), диаметр которого равен диаметру от2О верстия 3 в пределах допуска. После этого насадку герметизируют, для чего сваривают стержень 4 с корпусом .2 в местах их взаимного контакта термокомпрессионной .(с прокручивани ем стержня 4) или электроискровой сваркой. Далее проволоку обрезают и при необходимости шлифуют торцовую поверхность стержня 4 заподлицо с поверхностью корпуса 2 насадки. Придание стержню 4 магнитных свойств осуществляют в индукторе (соленоиде), внутрь которого помещают насадку, ориентируя ее стержень 4 вдоль магнитного поля соленоида, и включают импульс электрического тока. Генерируемое в индукторе магнитное поле намагничивает стержень 4 вдоль его ocu так, что торцы стержня 4 становятся разноименными полюсами. После этого насадка готова к применению. Магнитные свойства насадки сохраняются на протяжении нескольких лет.

При изготовлении насадки, используемой в низкотемпературном термоста те, в качестве плавящегося вещества

1 выбирают солевой раствор NaC1 или

CaCI, температура плавления которого о лежит B пределах от 0 до -20 С и зависит от концентрации соли. Корпус

2 выполняют из меди, алюминия или о другого. немагнитиого теплопроводного материала. В зависимости от размера теплообменного аппарата, в котором буДет использована насадка, условий теплообмена и состава среды размер э5 насадки выбирают в пределах от 5 до

50 вж, а диаметр стержня 4, соответственно, от 1 до 8 мм. При работе насадки в жидкой слабовязкой среде и

1231

Составитель Н. Белякова

Техред ИЛоиович Корректор А. Зимокосов

Редактор А. Огар

Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Ж-35, Москва, Рауаская наб., д. 4/5

«»»В

Заказ 2553/45 йрсизвпдственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 частоте изменения внешнего магнитного поля 1-50 Гц относительная скорость насадки и среды достигает десятка сантиметров в секунду, что вызывает увеличение коэффициента теплоотдачи по сравнению с неподвижной насадкой в несколько раэ.

Помимо улучшения условий теплообмена между насадкой 4 и средой улуч372 4 шается теплообмен внутри насадки, вызванный наличием оребрения в виде стержня 4 ° обусловлнвающего ускорение процесса плавления (или кристаллизации). Насадка характеризуется также повышенной механической прочностью, так как стержень 4 является элементом жесткости.