Тепловая изоляция цилиндрической горизонтальной камеры высокого давления
Владельцы патента RU 2253066:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") (RU)
Изобретение относится к теплотехнике. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности теплоизоляции. В тепловой изоляции цилиндрической горизонтальной камеры высокого давления, содержащей тонколистовые внутренний, внешний и промежуточные экраны, разделенные дистанцирующими элементами, промежуточный экран выполнен в виде рулона, один конец которого закреплен на внутреннем экране по его образующей, дистанцирующие элементы выполнены в виде тонких пластин прямоугольной формы, расположенных в плоскости, касательной к поверхности витков рулона, направленных в сторону, противоположную закрутке рулона, скрепленных одной стороной с рулоном по образующей, которая ближе к началу рулона, и размещенных равномерно по поверхности витков рулона, при этом ширина пластин больше расстояния между витками рулона по касательной плоскости. 2 ил.
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к средствам теплоизоляции и теплозащиты силовых элементов конструкции, в частности, в подогревателях газа.
Известна тепловая изоляция, содержащая внешний и внутренний экраны, пространство между которыми заполнено теплоизолирующим неметаллическим материалом (П.П.Шамаев и др. Гидротермальная установка с внутренним нагревателем на давление до 10 кбар. Приборы и техника эксперимента, № 3, 1978).
Известно также применение теплоизолирующих материалов разнообразной структуры и с различными свойствами (С.М.Кац. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы. М.: Металлургия, 1981, стр.5-7).
Недостатком таких тепловых изоляций на основе конкретных материалов является одно или несколько из следующих свойств: возможность загрязнять рабочий газ механическими частицами при использовании теплоизоляции в подогревателях аэродинамических установок, нетехнологичность и неудобства эксплуатации, высокая цена, большая теплоемкость, недостаточная эффективность при работе в условиях высоких давлений рабочего газа.
Известна многоэкранная изоляция, содержащая тонкие внутренний, внешний и промежуточные экраны, разделенные дистанцирующими элементами (С.М.Кац. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы. М.: Металлургия, 1981, стр.215), которая отличается небольшой массой, термостойкостью, долговечностью и невысокой теплоемкостью.
Недостатком известной многоэкранной изоляции при использовании в цилиндрической горизонтальной камере с повышенным давлением является то, что ее эффективность падает с ростом давления рабочего газа и имеются сложности с изготовлением дистанцирующих элементов нужной конфигурации и размеров. Указанные недостатки известной многоэкранной изоляции, принятой за прототип, ограничивают область ее возможного применения по давлению и усложняют конструкцию.
Задачей настоящего изобретения является расширение области применения изоляции до более высоких давлений.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в упрощении конструкции и повышении эффективности теплоизоляции при высоких и сверхвысоких давлениях рабочего газа.
Решение поставленной задачи и указанный результат достигаются тем, что в многоэкранной тепловой изоляции цилиндрической горизонтальной камеры высокого давления, содержащей тонколистовые внутренний, внешний и промежуточный экраны, разделенные дистанцирующими элементами, промежуточный экран выполнен в виде рулона, один конец которого закреплен на внутреннем экране по его образующей, дистанцирующие элементы выполнены в виде тонких пластин прямоугольной формы, расположенных в плоскости, касательной к поверхности витков рулона, направленных в сторону, противоположную закрутке рулона, скрепленных одной стороной с рулоном по образующей, которая ближе к началу рулона, и размещенных равномерно по поверхности витков рулона, при этом ширина пластин больше расстояния между витками рулона по касательной плоскости.
Схема предлагаемой тепловой изоляции приведена на фиг.1.
На фиг.2 показано сечение А-А.
Теплоизоляция (фиг.1, 2) содержит внутренний 1, внешний 2 и промежуточные экраны 3, пластины 4 и торцевые заглушки 5. Промежуточные экраны выполнены в виде рулона 3, один конец 3а которого закреплен на внутреннем экране 1 по его образующей. Пластины 4 имеют прямоугольную форму, расположены в плоскости, касательной к поверхности витков рулона, и направлены в сторону противоположную закрутке рулона. Они скреплены одной стороной 4а с рулоном по образующей, которая ближе к началу рулона, и размещены равномерно по поверхности витков рулона. Ширина пластин больше расстояния h между витками рулона по касательной плоскости. Кольцевые заглушки 5 скрепляют и дистанцируют между собой внутренний 1 и внешний 2 экраны. Отверстия 6 в заглушках 5 сообщают внутреннее пространство теплоизоляции с атмосферой камеры, в которой устанавливается теплоизоляция. Все элементы теплоизоляции выполнены из тонколистового непроницаемого материала.
В предлагаемой тепловой изоляции для изготовления ее элементов используются тонколистовые материалы, выпускаемые промышленностью. Конструкция теплоизоляции предельно упрощена, технология ее изготовления не вызывает проблем. Кольцевое пространство между внутренним и внешним экранами теплоизоляции разделено витками рулона и пластинами на многочисленные малоразмерные ячейки, которые практически не сообщаются между собой. Это существенно ограничивает конвективное движение газа и обеспечивает высокую эффективность теплоизоляции при высоких и сверхвысоких давлениях газа в камере.
Таким образом, использование изобретения позволяет упростить конструкцию, повысить эффективность тепловой изоляции при высоких и сверхвысоких давлениях рабочего газа и, следовательно, расширить область возможного применения изоляции до более высоких давлений.
Тепловая изоляция цилиндрической горизонтальной камеры высокого давления, содержащая тонколистовые внутренний, внешний и промежуточные экраны, разделенные дистанцирующими элементами, отличающаяся тем, что промежуточный экран выполнен в виде рулона, один конец которого закреплен на внутреннем экране по его образующей, дистанцирующие элементы выполнены в виде тонких пластин прямоугольной формы, расположенных в плоскости, касательной к поверхности витков рулона, направленных в сторону, противоположную закрутке рулона, скрепленных одной стороной с рулоном по образующей, которая ближе к началу рулона, и размещенных равномерно по поверхности витков рулона, при этом ширина пластин больше расстояния между витками рулона по касательной плоскости.
