Способ заправки тепловой трубы теплоносителем и стенд для его осуществления

1. Способ заправки тепловой трубы теплоносителем путем дегазации ее полости, очистки теплоносителя от примесей, заполнения труб дозой теплоносителя и ее герметизации, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и ресурса труб при заполнении их низкотемпературными азотсодержащими теплоносителями путем снижения содержания в них воды и химически активных газов, в процессе очистки сначала на теплоноситель в жидкой фазе воздействуют щелочным металлом, затем солью щелочного металла и после растворения соли на полученный раствор воздействуют постоянным электрическим полем до скачкообразного повышения его электропроводности, обусловленного появлением избытка сольватированных электронов, а перед заполнением трубы удаляют выделившиеся неконденсирующиеся газы.
2. Стенд для заправки тепловой трубы теплоносителем, содержащий последовательно соединенные устройство предварительной очистки теплоносителя и дозирующую емкость, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки теплоносителя, он дополнительно содержит устройство глубокой очистки, установленное между устройством предварительной очистки и дозирующей емкостью и выполненное в виде сосуда с анодом и катодом внутри, первый из которых заключен с зазором в чехол с фильтром на нижнем торце, не проницаемым для газообразных продуктов анодной реакции, причем полость чехла снабжена клапаном сброса газов.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для изготовления тепловых труб, а именно для заправки тепловых труб с очисткой от примесей воды и химически активных газов.
Целью изобретения в части способа является повышение эксплуатационной надежности и ресурса тепловых труб при заполнении их низкотемпературными азотсодержащими теплоносителями путем снижения содержания в них воды и химически активных газов.
Целью изобретения в части стенда является повышение степени очистки теплоносителя.
На чертеже приведена схема стенда для осуществления способа.
Стенд содержит последовательно соединенные с помощью вентилей 1, 2, 3, 4, 5, 6 баллон 7 с теплоносителем, емкости 8 и 9 предварительной и глубокой очистки соответственно, снабженные охлаждающими рубашками 10 и 11, дозирующую емкость 12, оснащенную манометром 13, и заправляемую тепловую трубу 14. Емкость глубокой очистки 9 дополнительно оборудована введенными через фланец 15 катодом 16, анодом 17 и индикаторными электродами 18, источниками постоянного тока 19, миллиамперметром 20, магнитной мешалкой 21 и ректификационной колонной 22 с конденсатором 23. Анод 17 заключен с зазором в чехол 24 с фильтром 25 на нижнем торце и клапаном сброса 26 продуктов анодной реакции, соединенным с чехлом 24 патрубком 27. Колонна 22 снабжена вентилем 28.
Способ осуществляют на данном стенде следующим образом. В емкости 8 и 9 помещают заданные количества щелочного металла и соли щелочного металла соответственно и вакуумируют. Затем подают жидкий азот в охлаждающую рубашку 10 емкости 8 и конденсируют требуемую дозу теплоносителя из баллона 7 в емкость 8. После окончания переконденсации вентиль 6 закрывают, а емкость 8 разогревают до комнатной температуры. Далее открывают вентили 3 и 4 и переконденсируют теплоноситель из емкости 8 в емкости 9 глубокой очистки, подавая жидкий азот в охлаждающую рубашку 11. После переконденсации закрывают вентиль 3 и разогревают теплоноситель в емкость 9 до комнатной температуры. Затем с помощью источника постоянного тока 19 подают потенциал на катод 16, анод 17 и индикаторные электроды 18, одновременно включив магнитную мешалку 21.
Поддерживая постоянной величину тока в генераторной цепи, т.е. в цепи анода и катода, контролируют величину индикаторного тока, тем самым контролируют процесс взаимодействия продуктов катодной реакции с примесями воды, кислорода и двуокиси углерода. При увеличении (по отношению к фону) индикаторного тока генераторную цепь размыкают и следят за изменениями величины индикаторного тока. Если величина индикаторного тока в течение некоторого времени не уменьшается, что свидетельствует о полном окончании реакции взаимодействия продуктов катодной реакции с примесями в теплоносителе, то считают процесс очистки теплоносителя законченным. После этого при закрытых вентилях 1, 2 и 4 открывают вентили 3 и 28 и начинают очистку теплоносителя от неконденсирующихся газов, подавая при этом жидкий азот в охлаждающую рубашку конденсатора 23 ректификационной колонны 22. После достижения необходимого уровня содержания газов в паровой фазе теплоносителя закрывают вентили 3 и 28. Затем, открыв вентили 1 и 2, вакуумируют внутренние полости заправляемой тепловой трубы 14, емкости 12 и участки вакуумной магистрали до закрытых вентилей 4 и 28. Далее отсекают вакуумную систему от указанных узлов стенда и, открывая вентиль 3, устанавливают давление паров теплоносителя в тепловой трубе и дозирующей емкости 12, на 0,1-0,2 МПа превышающее атмосферное. Величина давления при этом контролируется по манометру 13. После этого, закрыв вентиль 1, устанавливают давление паров теплоносителя в дозирующей емкости 12, соответствующее количеству теплоносителя, необходимого для заправки в тепловую трубу 14. Закрыв вентиль 3, открывают вентиль 1 и при помощи ванны с жидким азотом дозированное количество теплоносителя переконденсируют в тепловую трубу 14 до остаточного давления в емкости 12, превышающего атмосферное на 0,1-0,2 МПа. После этого закрывают вентиль 1 и производят окончательную герметизацию тепловой трубы.
1. Способ заправки тепловой трубы теплоносителем путем дегазации ее полости, очистки теплоносителя от примесей, заполнения труб дозой теплоносителя и ее герметизации, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и ресурса труб при заполнении их низкотемпературными азотсодержащими теплоносителями путем снижения содержания в них воды и химически активных газов, в процессе очистки сначала на теплоноситель в жидкой фазе воздействуют щелочным металлом, затем солью щелочного металла и после растворения соли на полученный раствор воздействуют постоянным электрическим полем до скачкообразного повышения его электропроводности, обусловленного появлением избытка сольватированных электронов, а перед заполнением трубы удаляют выделившиеся неконденсирующиеся газы.
2. Стенд для заправки тепловой трубы теплоносителем, содержащий последовательно соединенные устройство предварительной очистки теплоносителя и дозирующую емкость, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки теплоносителя, он дополнительно содержит устройство глубокой очистки, установленное между устройством предварительной очистки и дозирующей емкостью и выполненное в виде сосуда с анодом и катодом внутри, первый из которых заключен с зазором в чехол с фильтром на нижнем торце, непроницаемым для газообразных продуктов анодной реакции, причем полость чехла снабжена клапаном сброса газов.