Способ регулирования процесса теплообмена Советский патент 1982 года по МПК F28F13/16 

(S) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА

1

Изобретение относится к способам термостатирования теплообменных поверхностей и может найти применение в любой отрасли промышленности, где требуется автоматическое регулирование процесса теплообмена.

Известны способы регулирования . процесса теплообмена путем введения ферромагнитных частиц в поток теплоносителя, циркулирующего в трубчатом канале с последующим воздействием на них вращающимся магнитным полем 1} J.

Недостаток способа заключается в том, что он не позволяет поддерживать температуру стенок трубы постоянной, хотя и обеспечивает повышение коэффициента теплопередачи, поскольку ферромагнитные частицы, локализирующиеся под действием магнитного поля и стенки трубы, разрушают и турбилизируют пограничный слой, и, кроме того, требует дополнительное энергооборудование для создания магнитного вращающегося поля.

Известны способы регулирования процесса теплообмена путем введения в поток теплоносителя, преимущественно газа, циркулирующего между теплообменными поверхностями дисперсных частиц, приводимых в автоколебательное движение при воздействии на них электрическим полем.

10

Под действием приложенного напряжения частицы приобретают заряд, достаточный , чтобы под действием кулоновской силы оторваться

15 от одной поверхности и перелететь к другой, где происходит перезарядка частиц. Перезаряженные частицы возвращаются в исходное состояние, и процесс автоколебательного дви20жения повторяется. Регулирование теплопередачи осуществляется изменением концентрации порошка и величины напряжения Г2. Данный способ позволяет. интенЬи-. фицировать процесс теплообмена,а так же частичное термостатирование повер ности теплообмена, однако требу ет периодического наложения электрического поля с целью поддержания процесса теплообмена на заданном тем пературном уровне, что нецелесообразно, так как дисперсные частицы не находятся в данном случае в по токе теплоносителя во взвешенном состоянии, и, следовательно, разрушать пограничный слой у стенок тепло обменной поверхности. Известны способы регулирования процесса теплообмена путем поддержания тепловой нагрузки в заданных пределах и воздействия магнитным полем на контактирующую с поверхностью теплообмена дисперсную среду, содержащую ферромагнитные частицы. Известный способ предполагает под держание удельной тепловой нагрузки поверхности теплообмена путем наложения импульсного магнитного или переменного магнитного полей с целью снижения тепловой нагрузки или ее по вышения 3 J. Недостаток способа - малая точность .регулирования. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Цель достигается тем, что соглас но способу регулирования процесса теплообмена путем поддержания тепловой нагрузки в заданных пределах и воздействия магнитным полем на контактирующую с поверхностью теплообмена дисперсную среду, содержащую ферромагнитные частицы, на среду дополнительно воздействуют посто янным электрическим полем с напряженностью, создающей силовое воздействие, меньшее силового воздействия магнитного поля, причем ферромагнитные частицы используют с точкой Кюри, соответствующей заданному пределу тепловой нагрузки. Способ осуществляют следующим образом, В газовой или жидкой среде,циркулирующей между теплообменными поверхностями, создают неоднородное магнитное поле (поле, имеющее максимальное значение индукции у термостатируемой поверхности) и вводят ферромагнитный порошок с точкой Кюри, соответствующей температуре термостатирования. Порошок намагнитится и притянется к одной из nor верхностай. Затем на теплообменные пластины воздействуют постоянным электрическим полем. Напряженность электрического поля создаёт силовое воздействие, меньшее силового воздействия магнитного поля, и частички притягиваются к поверхности. Частички находятся в таком состоянии до тех пор, пока температура поверхности не достигнет заданной, при которой необходимо проводить термостатирование. Так как эта температура соответствует точке Кюри ферромагнитного порошка, то последний потеряет ферромагнитные свойства и под действием электрического поля начнет совершать автоколебательное движение между теплообменными поверхностями, охлаждая наг г реваемую поверхность. При уменьшении температуры, ниже заданной, порошок вернет свои магнитные свойства и опять притянется к пластине. Подбирая различные ферромагнитные материалы, можно осуществлять термостатирование с точностью 1% в очень широких пределах. Температура точки Кюри существующих ферромагнитных сплавов лежит в промежутке от -200 до +2000 0. Величина напряженности электрического и магнитного полей зависит от веса частиц, их магнитной восприимчивости, расстояния между пластинами и от точности термостатирования. Формула изобретения Способ регулирования процесса теплообмена путем поддержания тепловой нагрузки в заданных предалах и воздействия магнитным полем на контактирующую с поверхностью теплообмена дисперсную среду, содержащую ферромагнитные частицы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, на среду дополнительно воздействуют постоянным электрическим полем с напряженностью, создающей силовое воздействие, меньшее силового воздействия магнитного поля, причем ферромагнитные частицы используют с точкой Кюри, соответствующей заданному пределу тепловой нагрузки.

59379696

Источники информации, . 2. Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе № 38863, кл. F 28 F 13/16, 1972.

If kkSQQ, кя. F 28 F 13/16, 1962. №7052i 2, кл. F 28 F 27/00, 1973.