Аккумулятор тепла

 

Аккумулятор тепла относится к области теплотехники и м.б. использован при необходимости варьирования запасаемого теп2 ла. Цель - расширение функциональных возможностей путем регулирования теплоемкости теплоаккумулирующей насадки (ТН). Аккумулятор содержит устройство для регулирования напряжений деформации, снабженное установленными с возможностью взаимного перемещения концевыми упорами и размещенную между последними ТН, которая выполнена в виде твердого тела из материала, претерпевающего обратимое термоупругое мартенситное превращение в рабочем диапазоне температур. При необходимости изменения емкости ТН изменяют в ней напряжение путем перемещения концевых упоров. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)s F 24 Н 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

l

l.

СГ)ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4624518/06 (22) 26.12,88 (46) 15.01.93. Бюл. № 2 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) А.В.Остапенко И.С.Борцов, А,В,Пурлац и Г.Е. Ш ел я к ин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1379587, кл. F 28 D 19/00, 1986, Авторское свидетельство СССР

¹ 1742610, кл. F 28 D 19/00, 1988. (54) АККУМУЛЯТОР ТЕПЛА (57) Аккумулятор тепла относится к области теплотехники и м.б. использован при необходимости варьирования запасаемого тепИзобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в устройствах с аккумулированием тепла, преимущественно гребующих регулирования тепловой емкости.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем регулирования теплоемкости теплоэккумулирующей насадки.

На фиг. 1 приведен вариант выполнения аккумулятора тепла; на фиг. 2 — другой вариант выполнения аккумулятора; на фиг. 3— тепловые характеристики аккумулятора; на фиг, 4 — зависимость тепловых характеристик аккумулятора от напряжения в теплоаккумулирующем веществе. . Аккумулятор тепла содержит устройство для регулирования напряжений деформации, снабженное установленными с возможностью взаимного перемещения,, .Ж,„, 1788400 А1 ла, Цель — расширение функциональных возможностей путем регулирования теплоемкости теплоэккумулирующей насадки (ТН). Аккумулятор содержит устройство для регулирования напряжений деформации, снабженное установленными с возможностью взаимного перемещения концевыми упорами и размещенную между последними ТН, которая выполнена в виде твердого тела иэ материала, претерпевающего обратимое термоупругое мартенситное превращение в рабочем диапазоне температур.

При необходимости изменения емкости ТН изменяют в ней напряжение путем перемещения концевых упоров, 4 ил. концевыми упорами 1 и 2 и размещенную между последними теплоаккумулирующую насадку 3, выполненную в виде твердого тела из материала, претерпевающего обратимое термоупругое мартенситное превра-. щение в рабочем диапазоне температур.

Устройство для регулирования напряжений имеет корпус 4, скрепленный с концевым упором 2 (или выполненный заодно с последним) и шток 5, скрепленный с концевым упором 1, В варианте аккумулятора, приведенном на фиг. 1, корпус 4 снабжен резьбой 6 и гайкой 7 с фасонным наконечником 8 под ключ. Между гайкой 7 и штоком 5 размещена пружина 9, взаимодействующая со штоком 5 через фланец 10.

В другом варианте аккумулятора (фиг. 2) корпус 4 имеет камеру 11, снабженную патрубками 12 и 13 подвода и отвода рабочей

1788400 среды, в которой установлен поршень 14, скрепленный центральной частью со штоком 5 и разделяющий камеру 11 нэ две полости 15 и 16 переменного объема.

Теплоаккумулирующая насадка 3 может быть выполнена из никелида титана, тройных или сложнолегированных сплавов на его основе. алюминиевой бронзы, сплавов медь-цинк и т.п. Шток 5 и место его контакта с теплоаккумулирующей насадкой 3 может быть теплоизолировано покрытием, например, из полиамидов или полиамидоимидов, что снижает тепловые наводки от материала штока 5. Корпус 4 (фиг. 1) одновременно служит рукояткой аккумулятора.

Аккумулятор гепла работает следующим образом.

С помощью устройства для регулирования напряжений деформации в теплоаккумулирующей насадке наводят поле механических напряжений путем поджатия пружины 9 или увеличения давления в полости 15, подключив патрубок 12 к источнику повышенного, а патрубок 13 — пониженного давления рабочей среды. После этого теплоаккумулирующую насадку 3 погружают в греющий теплоноситель (жидкий или газообразный), и она запасает тепло. После извлечения насадки 3 из греющего теплоносителя тепло от нее отводят потребителю.

При необходимости изменить количество запасаемого тепла изменяют уровень напряжений в теплоаккумулирующей насадке

3, вращая гайку 5 (фиг. 1) или изменяя перепад давлений между полостями 15 и 16 (фиг.

2).

Напряжение о в теплоаккумулирующей насадке 3 связано с количеством запасэемого тепла q следующим соотношением: ф

g+ai

Эг где a> = См(Ан - Тн)+ щ + Сд(Тк - Ак ), о о G аг =- СмК + Кг - СдКз а> и az — константы аккумулятора;

Ан и Ан — температуры начала обрато ного превращения соответственно при напряжении о и без нагрузки;

5 Ак и Ак — температуры окончания об,0 ратного превращения при напряжении гу и без нагрузки;

qz u qz — скрытые теплоты превращео ния соответственно при напряжении ои без

10 нагрузки;

CM и Сд — теплоемкость теплоаккумулирующей насадки в мартенситном (т.е. при температуре ниже температуры обратного превращения) и в аустенитном состояниях

15 соответственно;

Тн и Ty, — соответственно начальная и конечная температуры насадки; вАн Bq2 OAK ,Кг=,Кз=

Мн и Мк — температуры начала и окончания прямого превращения.

На фиг. 3 показана зависимость удель25 ного аккумулируемого тепла q от температуры Т, причем направление процесса при работе аккумулятора показано стрелками.

Данный аккумулятор позволяет повысить точность дозировки количества тепла, 30 а также варьировать зэпасаемое количество тепла.

Формула изобретения

Аккумулятор тепла, содержащий устройство для регулирования напряжений де35 формации, снабженное установленными с возможностью взаимного перемещения концевыми упорами, и размещенную между последними теплоаккумулирующую насадку, отличающийся тем, что, с целью

40 расширения функциональных возможностей путем регулирования теплоемкости теплоаккумулирующей насадки, последняя выполнена в виде твердого тела из материала, претерпевающего обратимое термоуп45 ругое мартенситное и ревра щение в рабочем диапазоне температур.

y",. 4

Составитель Г.Савватимский

Техред М. Моргентал Корректор C.Ëисина

Редактор В,Фельдман

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 68 Тираж Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5