Установка для изучения тепломассообмена в динамическом двухфазном слое диссоциирующего теплоносителя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Своз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 11.06.80 (21) 2937876/18-25 311 М.КЛ,З с присоединением заявки й 9 С 01 И 25/20 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 070882, Бюллетень Мо 29 Дата опубликования описания 07,08,82(72) Авторы изобретения В.Н.Цурин, А.Ф,Сушкевич и Р,В.Филиппов 1; И".3 7.- .,: " С .к. Институт ядерной энергетики АН Белорусской 1 ССР(71) Заявитель 54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕНА В ДИНАМИЧЕСКОМ ДВУХФАЗНОМ СЛОЕ ДИССОЦИИРУЮЩЕГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ Изобретение относится к теплооб. мену, а именно к установкам для изучения тепломассообмена в динамическом двухфазном слое,Известна установка для изучения теплообмена в теплоносителе на основе четырехокиси азота 11.Недостатком данной установки явля ется невозможность изучения тепломассообмена в динамическом двухфазном слое.Наиболее близкой к изобретению является установка для изучения тепломассообмена в динамическом двухфазном слое, включающая емкость подготовки пара, экспериментальный участок, трубопровод, соединяющий емкость подготовки пара с экспериментальным участком 1.21.Однако в известной установке не предусматривается возврат конденсата в парогенератор, а сдувка неконденсируемых газов осуществляется в атмосферу.При нагревании четырехокись азота диссоциирует по схеме И 202 МО2 ИО + ОПри прохождении горячего пара теплоносителя на основе Х.О 4 через слой холодных жидких окислов происходитих резкое охлаждение и состав равновесной смеси остается "замороженым"Окись азота (МО) растворяется в жидкой Фазе гораздо лучше кислорода, ипоэтому жидкая фаза оказывается обогащенной ХО, а газовая - От .Наличие избыточной окиси азотав Х 04 изменяет его теплофиэическиеи фйэико-химические свойства, поэтому при проведении экспериментальныхрабат с МО 4 предъявляются требованияк постоянству состава исходных продуктов,15 При использовании известной схемыустановки для изучения тепломассообмена в динамическом двухфазном слоеМО 4 необходимо использовать нейтрализатор на линии сдувки неконденсируемых газов, так какокислы азотатоксичны, а конструкция схемы непозволяет регенерировать жидкие окислы непосредственно в самой установке,Целью изобретения является обес 25 печение возможности регенерации теплоносителя непосредственно в установке.Указанная цель достигается тем,что установка, содержащая емкость30 подготовки пара, экспериментальныйучасток и трубопровод, соединяющийемкость подготовки пара с экспериментальным участком, дополнительносодержит сырьевую емкость с нагревателем, которая сообцается трубопроводами с установленными на нихвентилями: одним - с верхней частьюэкспериментального участка, а другим - с трубопроводом, соединяющимемкость подготовки пара с экспериментальным участком, причем емкость 10подготовки пара оснащена холодильником.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой установки.Установка содержит сырьевую емкость 1 с нагревателем 2, емкость3 подготовки пара с нагревателем 4и холодильником 5, экспериментальный участок б, паровую линию 7 сзапорным вентилем В 4, жидкостную линию 8 с вентилем В 1, трубопровод9, соединяющий емкость 3 подготовкипара с экспериментальным участкомб, и расположенные на нем запорныевентили В 2 и В 1.Установка работает следующим образом,По достижении нужных параметровн емкости 3 подготовки пара пар теп"лоносителя с заданным расходом подается в экспериментальный участок бпо трубопроводу 9 через вентилиВ 2 и ВЗ, где в динамическом двухфазном слое происходит его охлаждениеи конденсация,Нвсконденсированный пар, обогащенный О, и жидкая И 04,обогащеннайИО, скапливается в экспериментальномучастке б.Емкость 3 подготовки охлаждаетсяпри помощи холодильника 5 до температуры ниже 21 С и в ней, за счетконденсации оставшегося пара, создается раэряжение (температура кипенияИ 10 при давлении 0,1 МПа равняется21"С). После этого через вентили 45ВЗ и В 2 в нее поступают жидкие окислы и пары теплоносителя из экспериментального участка б. Обогаценныйкислородом пар теплоносителя, оставшийся в паровом пространстве экспери Оментального участка б, выдуваетсяпаром "чистого" теплоносителя изсырьевой емкости 1 через трубопроводы 7 и 9 и вентили В 4, ВЗ и В 2 в емкость3 подготовки пара.После окончания продувки экспериментального участка б холодильник5 отключается, вся арматура перекрывается, а жидкий теплоноситель в емкости 3 подготовки пара нагреваетсянагревателем 4 до полного испарения,В паровой фазе в емкости 3 подготовки пара превосходит рвкомбинацияИО и О до равновесного состава2 ИО + О -ф 2 ИО -й И ОПредлагаемая установка обеспечивает регенерацию отработанного теплоносителя, а также позволяет выполнить установку герметичной, что гарантирует изоляцию окружаюцей средыот токсичных окислов азота.формула изобретенияУстановка для изучения тепломассообмена в динамическом двухфазномслое диссоциирующего теплоносителя,содержащая емкость подготовки пара,экспериментальный участок и трубопровод, соединяющий емкость подготовки пара с экспериментальным участком, о т л и ч а ю щ а я с я твм,что, с целью обеспечения регенерации теплоносителя непосредственно вустановке, она дополнительно снабжена сырьевой емкостью с .нагревателем,которая сообщается трубопровоДами сустановленными на Них вентилями: одним - с верхней частью экспериментального участка, а другим - с трубопроводом, соединяющим емкость подготовки пара с экспериментальнымучастком, причем емкость подготовкипара снабжена холодильником.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Петухов Т,Д. и др. Установкавысокого давления на диссоциируюцейчетырехокиси азота И 04, - В сб.Диссоциируюцие газы как теплоносители и рабочее тело энергетическихустановок, Минск, изд-во АН БССР,1977, ч. 3, с. б 4-67.2. Хозе А.Н., Захаров А,Е, Объемный коэффициент теплоотдачи приконденсации водяного пара в проточном динамическом двухфазном слов.АН СССР, 1977, 9 2, вып, 2, с. 30-33прототип).949451 ель В.З .Маточк ченко Корректор В ост ехр Редак г аказ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Тираж 887рственного комитобретений.и откр-35, Раушская на 734/29 ВНИИПИ Госу по делам 13035, Москва, Подписноа СССРийд. 4/5