УСТРОЙСТВО для ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО НАГРЕВА ТОКОПРОВОДЯЩИХ ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1969 года по МПК H05B3/60 

Изобретение относится к области исследования гидродинамических и теплотехнических процессов, происходящих при нагревании и кипении жидкостей в условиях равномерного распределения источников тепла по всему объему жидкости, например, в гомогенном атодмном реакторе.

Если жидкость однородна и не содержит центров механических загрязнений, шероховатых поверхностей и пузырьков газа, на которых возможно образование пузырьков пара перегрева жидкости, то начальное парообразование затруднено, что обусловливает значительные перегревы жидкости, а кипение может носить импульсный (взрывной) характер с резкими колебаниями плотности двухфазной среды, приводящими к нестабильному режиму работы реактора.

Известны устройства для электролитического нагрева токопроводящнх жидкостей, содержащие стеклянный сосуд, в который по ле1цены токоподводящие электроды.

Однако в этих устройствах требуется тщательная изоляция нриэлектродных, пересыщенных электролитическими газами слоев гчидкоети от изучаемого объема. Эти газы, попадая в объем, служат хорошими центрами парообразования и тогда перегрев жидкости и специфический при объемном нагреве характер ее кипения практически не наблюдаются.

В предлагаемом устройстве электроды и приэлектродные зоны сосуда отделены от исследуемого объема ионообменными, например катионитовыми, мембранами, что обеспечиваег иерегрев жидкости и предотвращает проникновение в исследуемый объем электролитических газов, инициирующих процесс кипения.

На чертеже показано описываемое устройство в разрезе и в ллане.

Стеклянный лоток / изготовлен из термостойкого стекла и имеет шлифованные торцы, к которым прилегают катионитовые мембраны 2 так, что в результате получается замкнутый рабочий объем. С обратной стороны мембран к ним прилегают через резиновые прокладки t торцы металлических боковин 4, в точности соответствующие торцам стеклянного лотка. Стяжка боковин 4 электроизолированными от них шпильками 5 обеспечивает надежное самоуилотняющее (за счет набухания мембран 2} соединение боковин с рабочим сосудом.

В лоток 1 заливают воду или какую-либо другую исследуемую л идкость с неболыпой добавкой электролита. В объем, образуемый мембранами 2 и боковинами 4, также заливают раствор этого электролита. В этом же объеме в специальных направляющих пазах устанавливают параллельно друг другу электроды 6. При электролитическом нагреве ввмду малого электросопротивления мембран паровые пузырьки на мембранах почти ие образуются, так что устройство действительно моделирует равномерный объемный нагрев.

Смонтированное по описанной схеме устройство с рабочим объемом до 70 л надежно обеспечивает перегрев жидкости на 3-5°С и позволяет стабильно получать импульсный характер кипения, характерный для гомогенного атомного реактора.

Поскольку примененные мембраны армированы с двух сторон капроном, они хорошо выдерживают гидравлические толчки, возникающие при бурном вскипании, схлопывании пузырьков и т. п.

Предмет изобретения

Устройство для электролитического ;1агрева токопроводяш,их жидкостей, содержаш;ее стеклянный сосуд, в который помещены токоподводящие электроды, отличающееся тем, что, с целью обеспечения перегрева жидкости и предотвращения проникновения в исследуемый объем электролитических газов, инициирующих процесс кипения, электроды и приэлектродные зоны сосуда отделены от исследуемого объема ионообменными, например катионитовыми, мембранами.

2 5