Высокотемпературный теплоноситель Советский патент 1976 года по МПК F28F23/00 C09K5/12 

I

Изобретение относиягся к энергетике н предназначено для использования в теплообменных аппаратах энергетических установок.

Известно применение различных веществ в качестве высокотемпературных

; теплоносителей в теплообменных установках. Их можно подразделить на следующие основные группы.. -

А, Жидкометаллические теплоносители. Из них наиболее широко используемые литий, натрий, висмут применяют из-за их малой вязкости, высокой температуры кипения, большей теплоемкости и хорошей теплопрсжодности. Однако онн агресснвно воздействуют на конструкционные материалы, взрывоопасны при контакте с BO3j: xoM, и их пары токсичны, поэтому они применяются лишь в герметичных контурах-, или в атмосфере инертных газов.

,.. Б. Органические теплоносители. К ним спрносятся, например, минеральные масла.

..Они не оказывают коррозионного воздейст ВИЯ на конструкционные материалы, матотоксичны, но взрывоопас од и нетермосто

кн. Поэтому максимальная температура их применения не превышает j55O°C.

В, Ионные теплоносители. К ним отно сятся, в частности , соли щелочных метая лов. Они малотоксичны, слабо воздейст вуют на конструкционные материалы, одНако, также термически нестойки.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности тейлообменных установок.

Это достигается тем, что в качестве высокотемпературного теплоносителя, в теплообменных установках применяют борный ангидрид (В2О„) .

Борный ангидрид имеет температуру плавления 45О, плотность Х58О кг/м температуру кипения 2230°С, ртноснтель- но высокое значение теплоемкости (0,91в кдж/кг«град) и малую летучесть при высоких температурах. Кроме того, борный aV гидрид явпяетсЯ одним из наиболее термодинамическн стабильных среди окислов бора (В7О, В4О2 и др.).

В расплавленном борном ангидриде малорастворимы: окисел бериляия(л/од9%)

u- а/шминия (-1,05%), окисел титана (--0,57%). Практически не растворяетс; в жидком борном ангидриде карби/Г крем- i

ПИЯ. Следовательно, вышеуказанные материалы можно рекомендовать в качестве покрытий трубопроводов и стенок теплообменника со стороны жидкого борного ангидрида.

Борный ангидрид, обладав высокой температурой кипения при невысоком давления насыщенных паров, позволяет работать без значительного повышения давления в контуре теплообменника.

Благодаря сравнительно невысокой плотности и.большому значению теплое.уосости борный ангидрид может отводить тепло при сравнительно низких температурных перепадах рабочего тела между входом и

выходом из теплообменника.

Теплопроводность борного ангидрида составляет 2-3-, т.е. выше, чем у газомтрад --

вых теплоносителей, но меньше чем ких металлов.

Большим преимуществом борного ангидрида является также eiO неттксичнЬсть в жидком гаиде, дешевизна и большяе природные ресурсы,

Сравнительно высокая температура плавления б1.рного ангидрида несколько ухудшает его эксплуатациоцныа свойства при запуске контура теплообменника, так как

требуется создание специальной установ кй для плавления и заполнения контура жидким теплоносителем.

Проведенные авторами опыты на специ ально созданной установке показали, что при температуре вьшге 1ОО09С: борный ангидрид представляет легко текущую жидкость, что свидетельствует б небольшом коэффициенте динамической вязкости при данной температуре.

Экспериментально было установлено также, что при взаимодействии расплавленного борного ангидрида с кислородом воздуха при температурах выше 1ООО С стабильность и структураJ) окисла не нарушалась.

Таким образом, теплофизические и эксплуатационные свойства борного ангидрида позволяют рекомендовать его в качестве перспективного высокотемпературного теплносителя.

Формула изобретения

Применение борного ангидрида () в качестве высокотемпературного теплоносителя в теплообменнЫх установках; с целью повышения их сплуатацнонной надеж ности.