Теплоаккумулирующий состав

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке составов, которые применяются в качестве энергоемких материалов в тепловых аккумуляторах. Целью изобретения является увеличение удельной энтальпии плавления и конвективного теплообмена, а также уменьшение его коррозионной эффективности. Для достижения цели смесь солей включает, мас.%: 5,31-5,47 фторида натрия, 26,93-27,75 хлорида калия и остальное вольфрамат калия. Состав обеспечивает высокую удельную энтальпию плавления, которая составляет 251 кДж·кг^-1 при уровне рабочей температуры 598-599^oC. Коррозионная активность состава значительно снижена за счет ввода в смесь хлорида и вольфрамата калия. 1 табл.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке составов, которые применятся в качестве энергоемких фазопереходных материалов в тепловых аккумуляторах и позволяют увеличить их теплоаккумулирующую способность. Целью изобретения является повышение удельной энтальпии плавления и конвективного теплообмена, а также снижение коррозионной активности состава по отношению к коррозионно-стойким сталям. П р и м е р. В электропечи в платиновых тиглях сплавляют безводные соли: фторид натрия 0,0266 г (или 5,31 мас.), хлорид калия 0,1387 г (или 27,75 мас. ), вольфрамат калия 0,3347 г (или 66,94 мас.). Получают состав с температурой плавления 598^oC, удельной энтальпией плавления 256 кДж/кг, не коррозионно-активный по отношению к стали 12Х18Н9. Теплофизические характеристики образцов материалов прототипа и заявленного состава с различным соотношением компонентов приведены в таблице. Из таблицы следует, что все составы, содержащие хлорида калия менее 26,93 мас. и более 27,75 мас. не обеспечивают работу смеси при 598 599^oC, а также нарушается однородность состава, что приводит к тепловыделению в более широком интервале температур. Из приведенных данных следует, что в указанном интервале концентраций предлагаемый состав обеспечивает аккумулирование тепла на уровне 598 599^oC с удельной энтальпией плавления 251 Дж/г. За указанными границами концентраций возрастает температура плавления и снижается удельная энтальпия плавления. Для оценки коррозионной активности предложенного теплоаккумулирующего состава и материала по прототипу проведено испытание емкости, изготовленной из стали Х16Н9, на установке импульсно-политермического анализа. В стальной стакан засыпали 378 г смеси солей образца и устанавливали в металлический блок шахтной печи СШОЛ на 10 ч. Воздействие расплава солей на стальной стакан проводили при 600^oC, температуру регулировали ЛАТРом. В качестве измерительного прибора использовали чувствительный зеркальный милливольтметр типа М-1109. Для измерения температуры использовали платино-платинородиевый термопреобразователь. Установлено, что при воздействии теплоаккумулирующего состава пpототипа масса стальной емкости уменьшилась в среднем на 0,0004 г на 15 см² поверхности стальной емкости, что составляет 0,000027 г/см². При воздействии заявленного теплоаккумулирующего состава на такую же стальную емкость и в тех же условиях, при каких воздействовали расплавом прототипа, на поверхности емкости появились серые пятна, но масса емкости осталась без изменения. Потеря массы стальной емкости при воздействии расплава прототипа объясняется большим содержанием в расплаве фторида натрия. Для сравнения конвективного теплообмена заявленного теплоаккумулирующего состава и теплоаккумулирующего состава прототипа определена вязкость их солевых расплавов в температурном интервале 598 600^oC вибрационном методом. Метод основан на использовании функциональной зависимости характеристик колебаний зонда (частоты, амплитуды, сдвига фаз) от вязкости и плотности среды, в которую он погружен. Вязкость образцов прототипа при 600^oC находится в пределах (1,8 2,0)·10² см^-1·м^-1. Вязкость образцов заявленного теплоаккумулирующего состава при 600^oC находится в пределах (0,25 0,60)·10² см^-1· м^-1. Из сравнения вязкости заявленного теплоаккумулирующего состава и прототипа следует, что вязкость заявленного состава меньше, что приводит к лучшему конвективному теплообмену.

Формула изобретения

Теплоаккумулирующий состав, включающий фторид натрия, хлорид калия и соль кислородной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения его удельной энтальпии плавления и конвективного теплообмена, а также снижения коррозионной активности по отношению к коррозионностойким сталям, он в качестве соли кислородной кислоты содержит вольфрамат калия при следующем соотношении компонентов, мас. Фторид натрия 5,31-5,47 Хлорид калия 26,93-26,75 Вольфрамат калия Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.11.1995

Номер и год публикации бюллетеня: 9-2001

Извещение опубликовано: 27.03.2001        

---