Аккумулятор тепла Советский патент 1993 года по МПК F24H7/00 

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в устройствах с аккумулированием тепла, преимущественно требующих регулирования тепловой емкости.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем регулирования теплоемкости теплоаккумулирующей насадки. .

На фиг. 1 приведен вариант выполнения аккумулятора тепла; на фиг. 2 - другой вариант выполнения аккумулятора; на фиг. 3 - тепловые характеристики аккумулятора; на фиг. 4 - зависимость тепловых характеристик аккумулятора от напряжения в тепло- аккумулирующем веществе.

. Аккумулятор тепла содержит устройство для регулирования напряжений деформации, снабженное установленными с возможностью в аимного перемещения

концевыми упорами 1 и 2 и размещенную между последними теплоаккумулирующую насадку 3, выполненную в виде твердого тела из материала, претерпевающего обратимое термоупругое мартенситное преврат щение в рабочем диапазоне температур.

Устройство для регулирования напряжений имеет корпус 4, скрепленный с концевым упором 2 (или выполненный заодно с последним) и шток 5, скрепленный с концевым упором 1.

В варианте аккумулятора, приведенном на фиг. 1, корпус 4 снабжен резьбой 6 и гайкой 7 с фасонным наконечником 8 под ключ. Между гайкой 7 и штоком 5 размещена пружина 9, взаимодействующая со штоком 5 через фланец 10.

В другом варианте аккумулятора (фиг. 2) корпус 4 имеет камеру 11, снабженную патрубками 12 и 13 подвода и отвода рабочей

XI 00 00

-fcb

о о

среды, в которой установлен поршень 14. скрепленный центральной частью со штоком 5 и разделяющий камеру 11 на две полости 15 и 16 переменного объема.

Теплоаккумулирующая насадка 3 может быть выполнена из никелида титана, тройных или сложнолегированных сплавов на его основе, алюминиевой бронзы, сплавов медь-цинк и т.п. Шток 5 и место его контакта с теплоаккумулирующей насадкой 3 может быть теплоизолировано покрытием, например, из полиамидов или полиамидоимидов, что снижает тепловые наводки от материала штока 5. Корпус 4 (фиг. 1) одновременно служит рукояткой аккумулятора.

Аккумулятор гепла работает следующим образом.

С помощью устройства для регулирования напряжений деформаций в теплоаккумулирующей насадке наводят поле механических напряжений путем поджатия пружины 9 или увеличения давления в полости 15, подключив патрубок 12 к источнику повышенного, а патрубок 13 - пониженного давления рабочей среды. После этого тепло- аккумулирующую насадку 3 погружают в греющий теплоноситель (жидкий или газообразный), и она запасает тепло. После извлечения насадки 3 из греющего теплоносителя тепло от нее отводят потребителю.

При необходимости изменить количество запасаемого тепла изменяют уровень напряжений в теплоаккумулирующей насадке 3, вращая гайку 5 (фиг. 1) или изменяя пере пад давлений между полостями 15 и 16 (фиг. 2).

Напряжение о в теплоаккумулирующей насадке 3 связано с количеством запасаемого тепла q следующим соотношением: ., «

+ ai а -.,

где ai См(Ан° - Т-н) + q2° + Сд(Тк ).

32 - СмК1 + К2 - СдКз

-

0

ai и 32 - константы аккумулятора;

АН и Ан° - температуры начала обратного превращения соответственно при напряжении о и без нагрузки;

Ак и Ак - температуры окончания обратного превращения при напряжении а и без нагрузки;

qS и q2° - скрытые теплоты превращения соответственно при напряжении без нагрузки;

См и Сд - теплоемкость теплоаккумулирующей насадки в мартенситном (т.е. при температуре -ниже температуры обратного превращения) и в аустенитном состояниях соответственно;

Тн и Т« соответственно начальная и конечная температуры насадки;

Ki

ДАН до

К7 - д Я2

до

Кз

дАк до

25

30

35

40

45

Мн и Мк - температуры начала и окончания прямого превращения.

На фиг. 3 показана зависимость удельного аккумулируемого тепла q от температуры Т, причем направление процесса при работе аккумулятора показано стрелками.

Данный аккумулятор позволяет повысить точность дозировки количества тепла, а также варьировать запасаемое количество тепла.

Формула изобретения

Аккумулятор тепла, содержащий устройство для регулирования напряжений деформации, снабженное установленными с возможностью взаимного перемещения концевыми упорами, и размещенную между последними теплоаккумулирующую насадку, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем регулирования теплоемкости теплоаккумулирующей насадки, последняя выполнена в виде твердого тела из материала, претерпевающего обратимое термоупругое мартенситное превращение в рабочем диапазоне температур.

Аккумулятор тепла относится к области теплотехники и м.б. использован при необходимости варьирования запасаемого теп2 ла. Цель - расширение функциональных возможностей путем регулирования теплоемкости теплоаккумулирующей насадки (ТН). Аккумулятор содержит устройство для регулирования напряжений деформации, снабженное установленными с возможностью взаимного перемещения концевыми упорами и размещенную между последними ТН, которая выполнена в виде твердого тела из материала, претерпевающего обратимое термоупругое мартенситное превращение в рабочем диапазоне температур. При необходимости изменения емкости ТН изменяют в ней напряжение путем перемещения концевых упоров. 4 ил.

Фиг

5кг.4

Составитель Г.Савватимский Редактор В.ФельдманТехред М.Моргентал Корректор С.Лисина