Ан сссрудк 621.365.43(088.8)

 

379060

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09.II.1970 (№ 1411691/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18ЛУ.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 13Л П.1973

М. Кл. Н 05Ь 3/14

Н 02п 4/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министрое

СССР

УДК 621.365.43 (088.8) Авторы изобретения

А. Е. Баршак, А. Б. Дубов, Ю. Д. Лапин, В. И. Макси

А. П. Мугалев и В. В. Яблочкин

Особое конструкторское бюро Института высоких температур

АН СССР

Заявитель

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ НАГРЕВА И ИСПАРЕНИЯ

ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение предназначено для нагрева и испарения жидкого металла, например калия, и может быть использовано в жидкометаллической установке с МГД-генератором.

Известен электрический нагреватель для нагрева и испарения жидкого металла, содержащий герметичный двухстенный корпус с кольцевой полостью для циркуляции жидкого металла и с центральной полостью, заполHeHíoé инертным тазом,,в которой установлен цилиндрический нагревательный элемент, например графитовый. Однако большая тепловая инерционность нагревательного элемента, обусловленная значительной его массой и высокой температурой, уменьшает надежность при аварийных ситуациях.

Предлагаемый нагреватель отличается тем, что он снабжен охлаждаемым скафандром, установленным в нижней части корпуса соос»о ему, внутри которого помещен поршень, механически связанный с натревательным элементом, и фиксатор рабочего положения напревательното элемента, причем указанный поршень делит внутренний объем скафандра на две полости, верхняя из которых сообщается с центральной полостью нагревателя, а нижняя снабжена патрубком подачи газа для перемещения поршня.

Целью изобретения является повышение надежности в эксплуатации.

Фиксатор может быть выполнен в виде электромагнита, катушка которого укреплена снаружи охлаждаемого скафандра, a:oåðä ником, служит поршень.

На чертеже изображен нагреватель, продольный разрез и узел штифта для предотвращения поворота нагревательного элемента вокруг оси.

Корпус 1 нагревателя образован двумя кон10 центрнческими трубами. В нижней части корпуса имеется входная камера 2, патрубок 3 и патрубок 4. В верхней части трубы сходятся на конус, переходя в IBblxодной патрубок 5.

Корпус 1 при помощи фланцев соединяется

15 с охлаждаемым скафандром б. Внутри корпуса 1 со скафандром б помещен нагревательный элемент 7, .выполненный в форме труоы с донышком. В верхней части нагревательного элемента установлена центрирующап

20 втулка 8 из изоляционного материала. Во внутренний конус .корпуса 1 ввернут стержень

9 для центровки нагревательного элемента 7 относительно корпуса 1.

Нагревательный элемент 7 соединен с порш

25 нем 10, выполненным из ферромагнитного материала и изолированным oI нагревательного элемента. Электрический нагреватель снабжен фиксатором рабочего положения .нагре вательного элемента, выполненного в виде электро30 магнита. Катушка электромагнита 11 укреп3 лена снаружи охлаждаемого скафандра б, а сердечником является поршень 10. В нижней части скафандра б расположен демпфер 12 и патрубок 18 подачи газа для перемещения поршня.

В камере, образованной фланцами корпуса 1 и скафандра 6, установлены охлаждаемые контактные полукольца 14 с токоподводами 15, изолированными от металлических частей.

Между полукольцами укреплен штифт 16, который входит в продольный паз нагревательного элемента 7.

После подготовки всех систем жидкометаллической установки к работе начинается прокачка жидкого металла. Металл через патрубок 8 и камеру 2 входит в .корпус 1. Камера 2 позволяет равномерно распределить теплоноситель по сечению кольцевого пространства корпуса. Пройдя по корпусу 1, жидкий металл выходит через патрубок 5. Через штуцер

4 в центральную полость корпуса 1 и полость скафандра 6 над поршнем 10 подается инертный газ под давлением, приблизительно равным давлению жидкого металла, что позволяет иметь минимальные механические напряжения на стенке,,разделяющей среды, и минимальную течь при нарушении плотности.

Через патрубок 18 под поршень 10 подается газ под давлением, необходимым для поднятия его вместе с нагревательным элементом. При этом нагревательный элемент занимает место по центру корпуса 1, прижимаIIcl конической частью к конусу контактных полуколец 14, таким образом обеспечивая энергопитание нагревательного элемента через токоподводы 15. Центровка нагревательного элемента 7 относительно корпуса осуществляется при помощи центрирующей втулки 8 и стержня 9. Затем включается катушка

15 электромагнита„фиксируя рабочее положение, нагревательного элемента. Полость скафандра под поршнем 10 через патрубок 18 соединяется с атмосферой или с вакуумной системой.

При поступлении аварийного сигнала разрываются электрические цепи нагревательного элемента 7 и электромагнита 11. Под действием веса падающих частей и давлением над поршнем поршень 10 с нагревательным элементом 7 почти мгновенного перемещается в скафандр, плавно затормаживаясь в конце движения демпфером 12. Тепло графита передается холодным стенкам скафандра б, охлаждаемым водой. Направленный элемент 7 при подъемах фиксируется от проворота относительно контактных полуколец 14 штифтом

16.

37906О герметичный двухстенный корпус с кольце вой полостью для циркуляции жидкого металла и с центральной:полостью, заполненной,инертным газом, в которой установлен цилиндрический нагревательный элемент, например графитовый, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности эксплуатации, нагреватель снабжен охлаждаемым ска фандром, установленным в нижней части корпуса соос10 но с ним, внутри которого помещен поршень, механически связанный с нагревательным элементом, и фиксатор рабочего положения нагревательного элемента, причем указанный поршень разделяет внутренний объем скафанд15 ра на две полости, верхняя из которых сообщается с центральной полостью нагревателя, а нижняя снабжена патрубком подачи газа для перемещения поршня.

2. Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, 20 что фиксатор выполнен в виде электромагнита, катушка которого укреплена снаружи охлаждаемого скафандра, а сердечником служит поршень.

Предмет изобретения

1. Электрический нагреватель для нагрева 60 и c ïàðåíèÿ жидкого металла, содержащий

Редактор 3. Твердохлебова Техред Л. Грачева Корректор Н. Прокуратова

ЦНИИПИ Заказ 1882ill Изд. № 502 Тираж 755 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2