Способ работы теплового аккуму-лятора

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень3Дата опубликования описания 28.01.81 по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО АККУМУЛЯТОРА Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в тепловых аккумуляторах, использующих теплоту плавления и кристаллизации рабочего тела сердечника аккумулятора.Известен способ работы теплового аккумулятора путем периодического нагрева и охлаждения рабочего тела с диспергированными в нем ферромагнитными частицами и одновременного наложения на него магнитного поля 11.Недостаток известного способа заключается в низкой надежности, так как в расплавленном состоянии материал сердечника интенсивно химически взаимодействует с окружающей сердечник металлической оболочкой, В результате коррозионного взаимодействия оболочка постепенно разрушается, может произойти разгерметизация капсулы и попадание расплава в полость аккумулятора.Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы теплового акуумулятора.Поставленная цель достигается тем, что размер ферромагнитных частиц выбирают не выше 100 А, и в период нагрева рабочее тело отверждают путем повышения напряженности магнитного поля, а в период его охлаждения сжижают путем снижения его напряженности.Согласно предлагаемому способу осуществляют отверждение расплава рабочего тела на границе контакта с оболочкой и тем самым уменьшают взаимодействие материалов расплава и оболочки друг с другом, поскольку процессы переноса между твердыми телами идут намного медлен 1 в нее, чем в случае контакта расплава с твердой стенкой. В результате уменьшения взаимодействия оболочка разрушается гораздо менее интенсивно и надежность при работе теплового аккумулятора соответственно возрастает.Способ осуществляется следующим образом.Изготавливают плавкий сердечник из рабочего тела, в котором диспергированы частицы ферромагнитного материала, Для вы О сокотемпературных аккумуляторов в качестве рабочего тела используют такие вещества, как фтористый литий, композиции ХаМОз - ХаОН, МаС - ИаМОз - Ха 80, гидрид лития. В качестве ферромагнетиковФормула изобретения Составитель В. Кабликов Техред А. Бойкас Тираж 835 Редактор М. ЛиковичЗаказ 9996/45 Корректор Н. СтенПодписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4используют частички железа, кобальта, никеля и сплавы на их основе. В твердом состоянии полученный сердечник обраба. тывают до размера капсулы. В стенках корпуса аккумулятора размещают электромагниты для создания магнитного поля напряженностью в несколько тысяч эрстед, обеспечивающего затвердевание слоя расплава на границе с оболочкой. В процессе нагрева капсул, содержащих сердечник, тепло теплопроводностью передается через стенки капсулы к сердечнику, который постепенно прогревается в направлении от стенок капсулы к центру. Плавление сердечника начинается в слое, контактном со стенкой капсулы, и постепенно распространяется на весь объем сердечника. При достижении температуры плавления материала сердечника образуют электромагнитами внешнее магнитное поле и отверждают слой расплава, прилегающий к стенке капсулы. При расплавленном состоянии сердечника, таким образом, на границе между стенками капсулы и расплавленной центральной зоной сердечника образуют твердый слой рабочего тела, В результате исключается контакт расплава с твердой стенкой капсулы, так как расплав контактирует только с идентичным ему материалом, но находящимся в твердом состоянии, не взаимодействует со стенками капсулы и не разрушает ее. Возможно и полное отверждение сердечника после его расплавления. Это целесообразно в случае нахождения сердечника в состоянии длительной консервации тепла. В случае же быстро чередующихся циклов накопления и отдачи тепла достаточно отверждать только контактный с оболочкой слой расплава.При кристаллизации, вследствие охлаждения капсулы снаружи, происходит постепенное понижение температуры сердечника в направлении от центра капсулы к стенкам, и температуры кристаллизации, в первую очередь, достигнет контактный со стенкой капсулы отвержденный слой за счет уменьшения напряженности магнитного поля или его полного отключения. Предварительно сжиженный слой в результате понижения температуры кристаллизуется, превращается снова в твердое состояние, отдавая при этом ранее запасенное тепло и опять предохраняет стенку капсулы от взаимодействия с расплавленной, постепенно кристаллизующейся сердцевиной сердечника. Практически, как в процессе расплавления, так и в процессе кристаллизации сердечника создается твердый слой материала, предотвращающий стенку капсулы от взаимодействия с расплавом, И при этом отсутствуют какие-либо непроизводительные термодинамические потери, связанные с созданием твердого слоя.Использование предлагаемого способа ра боты теплового аккумулятора обеспечивает повышение надежности работы теплового аккумулятора и повышение ресурса его работы. Способ работы теплового аккумуляторапутем периодического нагрева и охлаждения рабочего тела с диспергированными в нем ферромагнитными частицами и одновременного наложения на него магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, размер ферромагнитных частиц выбирают не выше 100 А, и в период нагрева рабочее тело отверждают путем повышения напряженности магнитного поля, а в период его охлаждения ожижазя ют путем снижения его напряженности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Мо 2604357/06, кл. Г 25 В 21/00, 1978.