ПОГЛОТИТЕЛЬ ПРИМЕСЕЙ ДЛЯ ТЕРМОЭМИССИОННОГО РЕАКТОРА-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК H01J45/00 

Изобретение относится к реакторостроению, в частности к термоэмиссионным реакторам-преобразователям с замкнутой системой подачи рабочего тела для компенсации пространственного заряда в межэлектродном зазоре.

Известен поглотитель примесей, который состоит из герметичного контейнера с уложенными в нем гофрированными листами вещества-поглотителя и подводящего патрубка (Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. М. Мир, 1964, с. 597).

Недостатком данной конструкции является низкая эффективность очистки рабочего тела вследствие ее непроточной схемы.

Известен также поглотитель примесей, состоящий из контейнера с подводящим и отводящим патрубками, фильтрующих сеток на входе и выходе и пористого геттера в виде гранул (Черепных Н.В. Вакуумные свойства материалов для электронных приборов. М. Советское радио, 1966, с.312).

Недостатками такого поглотителя являются значительное гидравлическое сопротивление и разрушение гранул в процессе работы, что изменяет гидравлическое сопротивление тракта.

Наиболее близким к предложенному техническим решением является поглотитель примесей для термоэмиссионного реактора-преобразователя, состоящий из герметичного контейнера с размещенными в нем гофрированными листами вещества-поглотителя и входного и выходного патрубка (чертеж 22.07.04.110, НПО "Красная звезда"). Гофрированные листы вещества-поглотителя расположены таким образом, что продольные оси гофров параллельны направлению потока рабочего тела.

Однако указанный поглотитель имеет недостаточную эффективность, т.е. малое отношение количества извлекаемой примеси в рабочем теле на выходе к количеству примеси в рабочем теле на входе, отнесенное к единице расхода. Единичный поток рабочего тела, определяемый размерами гофра, контактирует только с поверхностью ограничивающих его стенок и поэтому при недостаточном перемещении очищается незначительная часть потока. Такое устройство эффективно лишь при многократном прохождении через нее рабочего тела, что неприменимо для системы подачи рабочего тела реактора-преобразователя, так как на входе в генератор пара рабочее тело должно быть очищено от примеси после однократного цикла очистки.

Цель изобретения повышение эффективности очистки рабочего тела и уменьшение габаритов поглотителя.

Технический результат изобретения заключается в улучшении процесса очистки при перемещении рабочего тела в сложном лабиринтном канале и результирующем повышении надежности реактора-преобразователя в целом.

Этот результат достигается тем, что оси гофров двух смежных листов расположены под углом друг к другу, причем минимальное значение этого угла определяется из условия
tg α_мин/2=a/b, где α_мин минимальный угол между продольными осями гофров двух смежных листов; а половина шага гофра; b ширина листа в направлении, перпендикулярном среднемасссовой скорости потока рабочего тела.

На фиг. 1 изображен поглотитель примесей; на фиг. 2 вид А на фиг. 1.

Поглотитель содержит герметичный контейнер 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Внутри контейнера 1 размещены гофрированные листы вещества-поглотителя 4, заключенные в сетчатые фильтры 5 и образующие каналы 6.

Поглотитель примесей работает следующим образом.

Смесь паров рабочего тела с подлежащей улавливанию компонентной примесью поступает по входному патрубку 2 в герметичный контейнер 1 и через сетчатый фильтр 5 по каналам 6 перемещается между гофрами листов вещества-поглотителя 4. При этом происходит соединение улавливаемой компоненты с веществом-поглотителем 4. Далее очищенная смесь паров удаляется из контейнера 1 через выходной патрубок 3. Продукты разрушения вещества-поглотителя 4, если они образуются, не попадают в рабочую магистраль благодаря сетчатому фильтру 5. За счет углового расположения относительно друг друга продольных осей гофров двух смежных листов образуется сложный лабиринтный канал, перемещаясь по которому и перемешиваясь, рабочее тело контактирует с существенно большей поверхностью, чем при таком расположении гофров, когда их продольные оси совпадают с направлением среднемассовой скорости потока рабочего тела.

Принцип выбора минимального значения угла между продольными осями гофров показан на фиг. 2, откуда видно, что минимальное значение угла определяется из соотношения:
tg α_мин/2=a/b, где α_мин минимальный угол между продольными осями гофров двух смежных листов; а половина шага гофра; b ширина листа в направлении, перпендикулярном среднемассовой скорости потока рабочего тела. При указанном значении угла каждый гофр по краям листа опирается на вершины гофра смежного листа и не имеет промежуточных точек опоры. При угле между осями гофров меньшем, чем минимальный, вершина гофра одного листа попадает во впадину другого, при этом возможно нарушение проточной части, а при угле большем, чем минимальный, каждый гофр имеет более двух точек опоры.

Использование: в качестве очистителя от примесей рабочего тела в термоэмиссионных реакторах-преобразователях с замкнутой системой подачи рабочего тела для компенсации пространственного заряда в межэлектродном зазоре. Цель изобретения: повышение эффективности очистки рабочего тела от примесей. Сущность изобретения: в поглотителе, содержащем герметичный контейнер с размещенными в нем гофрированными листами вещества-поглотителя, входной и выходной патрубки, оси гофров двух смежных листов расположены под углом друг к другу, причем минимальное значение этого угла определяется из условия tg α_мин/2=a/b, где α_мин минимальный угол между продольными осями гофров двух смежных листов; a - половина шага гофра; b - ширина листа в направлении, перпендикулярном среднемассовой скорости потока рабочего тела. 2 ил.

ПОГЛОТИТЕЛЬ ПРИМЕСЕЙ ДЛЯ ТЕРМОЭМИССИОННОГО РЕАКТОРА-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, состоящий из герметичного контейнера, в котором размещены гофрированные листы, выполненные из вещества-поглотителя, и который снабжен входным и выходным патрубками, отличающийся тем, что оси гофр двух смежных листов расположены под углом друг к другу, а минимальное значение α_min этого угла выбрано из соотношения

где a половина шага гофра;
b ширина листа в направлении, перпендикулярном среднемассовой скорости потока рабочего тела.