Теплоаккумулирующий состав Российский патент 2019 года по МПК C09K5/06 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплоаккумулирующим составам, используемым в тепловых аккумуляторах и в устройствах теплотехники.

Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, натрия, магния, стронция. Температура плавления смеси 636°C (Дибиров М.А., Вердиев Н.Н., Султанов Ю.И., Гаркушин И.К. Теплоаккумулирующий состав. А.с. СССР. №1432084 от 23.10.1988 г.). Однако этот состав поддерживает температуру при 636-640°C.

Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, натрия, стронция и соединение конгруэнтного плавления NaMgF₃, температура плавления смеси 600°C (Вердиев Н.Н., Вердиева З.Н., Мустафаев Н.А., Магомедова Х.Г. Теплоаккумулирующий состав. Патент РФ №2458096 от 10.08.2012 г. Бюл. №22).

Этот сплав обеспечивает работу теплового аккумулятора в интервале температур 600-605°C.

Наиболее близким к заявляемому составу по температуре и компонентам является теплоаккумулирующий состав содержащий фторид лития и молибдат калия с температурой плавления 674-700°C, с удельной энтальпией плавления 302-310 Дж/г (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Малышева Е.Г. Теплоаккумулирующий состав. Патент РФ №2452497. 27.09.2012 Бюл. №27).

Недостатком этого теплоаккумулирующего состава является невысокая удельная энтальпия плавления.

Задача изобретения - увеличение теплоаккумулирующей способности сплава. Достижение технического результата связано с увеличением удельной энтальпии плавления на 230-236 Дж/г.

Новизна изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что в теплоаккумулирующий состав содержащий фторид и молибдат лития, отличающийся тем, что с целью повышения удельной энтальпии плавления и обеспечения работоспособности теплового аккумулятора в интервале температур 710-715°C, вместо молибдата лития в состав композиции введены фториды кальция и бария при следующих соотношениях компонентов (мас. %):

LiF - 45÷45,3;

BaF₂ - 20,2÷20,7;

CaF₂ - 34,3÷34,6.

Примеры конкретного исполнения:

Пример 1. 0,0453 (45,3 мас. %) LiF + 0,0203 (20,3 мас. %) BaF₂ + 0,0344 (34,4 мас. %) CaF₂. Температура плавления сплава 710°C, энтальпия плавления 546 Дж/г.

Пример 2. 0,0450 (45 мас. %) LiF + 0,0207 (20,7 мас. %) BaF₂ + 0,0343 (34,3 мас. %) CaF₂. Температура плавления сплава 713°C, энтальпия плавления 540 Дж/г.

Пример 3. 0,0452 (45,2 мас. %) LiF + 0,0202 (20,2 мас. %) BaF₂ + 0,0346 (34,6 мас. %)) CaF₂. Температура плавления сплава 715°C, энтальпия плавления 543 Дж/г.

За пределами указанных концентраций температура плавления возрастает и снижается удельная энтальпия плавления.

Данные по сравнению теплофизических характеристик прототипа и предлагаемого состава приведены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемая теплоаккумулирующая смесь обеспечивает работоспособность теплового аккумулятора в интервале температур 710-715°C, с удельной энтальпией плавления 540-546 Дж/г, что на 244 Дж/г больше энтальпии плавления прототипа.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в тепловых аккумуляторах и в устройствах теплотехники. Теплоаккумулирующий состав содержит (мас. %): LiF - (45÷45,3); BaF₂ - (20,2÷20,7); CaF₂ - (34,3÷34,6). Состав представляет собой сплав с температурой плавления 710-715°C и удельной энтальпией плавления 540-546 Дж/г. Обеспечивается увеличение теплоаккумулирующей способности сплава. 1 табл.

Теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, бария, кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %:

LiF - 45÷45,3;

BaF₂ - 20,2÷20,7;

CaF₂ - 34,3÷34,6,

представляющий собой сплав, имеющий температуру плавления 710-715°С и удельную энтальпию плавления 540-546 Дж/г.