CN110589237B - 一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐 - Google Patents

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Abstract

一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐，涉及储存设备技术领域，包括：筒体，筒体上部安装有封盖；底座，底座固定安装在筒体底部，底座上安装有支撑架，支撑架中部安装有轴座；内芯桶，内芯桶位于筒体内部，内芯桶上端口与筒体上端口连接；转轴，转轴通过轴座固定在支撑架上，转轴上固定有转盘，转盘位于支撑架上部，内芯桶位于转盘上部，转轴底端连接驱动电机的输出轴，驱动电机固定安装在支撑架上；转盘上固定有辊架，辊架呈环筒型结构环于内芯桶外侧，辊架上安装有若干个电热辊，电热辊接触内芯桶外侧面。提高热传导效率，降低对内芯桶的摩擦损耗。

Description

一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐
技术领域：
本发明涉及储存设备技术领域，具体涉及一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐。
背景技术：
液态金属介质是指一种不定型金属，液态金属可看作由正离子流体和自由电子气体组成的混合物。液态金属也是一种液态中夹杂有金属物质的不定型且可流动的液体金属。
研究用的液态金属介质在没有使用前需要进行保温储存，利用电热丝环绕筒体对筒体整体进行加热，为保证均匀加热，通过设置电热丝绕筒体转动，现有的液态金属介质保温箱，电热丝在绕筒体转动时，若接触筒体，增加筒体磨损，影响保温箱使用寿命，若不设置电热丝接触筒体，导致电热丝与筒体间热传导效率降低，影响加热效果。
发明内容：
本发明所要克服的是现有的液态金属介质保温箱，电热丝在绕筒体转动时，若接触筒体，增加筒体磨损，影响保温箱使用寿命，若不设置电热丝接触筒体，导致电热丝与筒体间热传导效率降低，影响加热效果的问题，目的是提供一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐，包括：
筒体，所述筒体上部安装有封盖；
底座，所述底座固定安装在筒体底部，所述底座上安装有支撑架，所述支撑架中部安装有轴座；
内芯桶，所述内芯桶位于筒体内部，所述内芯桶上端口与筒体上端口连接；
转轴，所述转轴通过轴座固定在支撑架上，所述转轴上固定有转盘，所述转盘位于支撑架上部，所述内芯桶位于转盘上部，所述转轴底端连接驱动电机的输出轴，所述驱动电机固定安装在支撑架上；
所述转盘上固定有辊架，所述辊架呈环筒型结构环于内芯桶外侧，所述辊架上安装有若干个电热辊，所述电热辊接触内芯桶外侧面。
所述转轴上端穿过内芯桶，所述内芯桶内部设有锥形块，所述转轴上端沿锥形块轴心穿出安装有叶轮。
所述辊架设置在隔热套内部，所述隔热套与电热辊不接触，所述隔热套与筒体内侧面之间填充有保温棉。
所述隔热套内侧面固定有导电环，所述导电环连接外接电源，所述转盘外环侧面设有导电孔，导电孔导线连接电热辊，所述导电孔中安装有触针，所述触针接触导电环。
所述辊架包括上架圈、下架圈、连接杆，所述上架圈与下架圈平行，所述连接杆连接在上架圈与下架圈之间，所述连接杆上铰接有安装架，所述电热辊安装在安装架上，所述安装架与连接杆铰接处安装有扭力弹簧。
一种液态金属对流实验用回流热交换器，工作原理：
将液态金属介质装入至内芯桶中，驱动电机带动转轴转动，转轴转动带动转盘上的辊架绕内芯桶转动，使得电热辊绕内芯桶外侧面滚动，滚动过程中对内芯桶进行加热。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单，辊架绕内芯桶转动时，通过电热辊绕内芯桶侧壁滚动对内芯桶进行加热，加热过程中电热辊接触内芯桶外侧壁，降低电热辊上热量传递至内芯桶处的损耗，提高热传导效率，且加热时，电热辊是在内芯桶侧壁上滚动，降低对内芯桶的摩擦，提高保温箱使用寿命。
附图说明：
图1为本发明的剖视图；
图2为本发明的辊架结构图；
图中：1、筒体；2、底座；3、内芯桶；4、转轴；12、封盖；13、支撑架；14、轴座；15、转盘；16、驱动电机；22、辊架；23、电热辊；31、锥形块；32、叶轮；41、隔热套；42、保温棉；52、导电环；53、导电孔；54、触针；61、上架圈；62、下架圈；63、连接杆；64、安装架；65、扭力弹簧。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
请参阅图1-2，一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐，包括：
筒体1，筒体1上部安装有封盖12，用于对液态金属介质储存罐进行密封；
底座2，底座2固定安装在筒体1底部，底座2上安装有支撑架13，支撑架13中部安装有轴座14；
内芯桶3，内芯桶3位于筒体1内部，内芯桶3上端口与筒体1上端口连接；
转轴4，转轴4通过轴座14固定在支撑架13上，转轴4上固定有转盘15，转盘15位于支撑架13上部，内芯桶3位于转盘15上部，转轴4底端连接驱动电机16的输出轴，驱动电机16固定安装在支撑架13上；
转盘15上固定有辊架22，辊架22呈环筒型结构环于内芯桶3外侧，辊架22上安装有若干个电热辊23，电热辊23接触内芯桶3外侧面。
将液态金属介质装入至内芯桶中，驱动电机16带动转轴4转动，转轴4转动带动转盘15上的辊架22绕内芯桶3转动，电热辊23固定在辊架22上，辊架22转动时使得电热辊23绕内芯桶3外侧面滚动，滚动过程中对内芯桶3进行加热；有效解决了电热丝转动加热过程中造成的电热丝以及内芯桶磨损大，加热效果差的问题，利用电热辊23绕内芯桶3转动加热的方式，降低磨损，提高加热效果。
转轴4上端穿过内芯桶3，内芯桶3内部设有锥形块31，转轴4上端沿锥形块31轴心穿出安装有叶轮32，利用转轴4转动带动叶轮32转动推动内芯桶3中的液态金属介质流动，且在内芯桶3底部设置锥形块31，对流动的液态金属介质进行导向，使得内芯桶3中部与侧壁处的液态金属介质发生交换，提高加热效果。
辊架22设置在隔热套41内部，隔热套41与电热辊23不接触，隔热套41与筒体1内侧面之间填充有保温棉42，利用保温棉对内芯桶进行保温，减少加热过程中的热量散失，提高加热效果，减少热量损耗。
隔热套41内侧面固定有导电环52，导电环52连接外接电源，转盘15外环侧面设有导电孔53，导电孔53导线连接电热辊23，导电孔53中安装有触针54，触针54接触导电环52，当转盘15带动辊架22转动时，转盘15侧部导电孔53中固定的触针54接触导电环52形成导电通路为电热辊23提供电力，确保电热辊23在沿内芯桶3侧壁滚动时能够产生热量，实现对内芯桶3的加热。
辊架22包括上架圈61、下架圈62、连接杆63，上架圈61与下架圈62平行，连接杆63连接在上架圈61与下架圈62之间，连接杆63上铰接有安装架64，电热辊23安装在安装架64上，安装架与连接杆63铰接处安装有扭力弹簧65，储存罐在放置过程中，由于放置面倾斜，容易造成转轴4转动偏心现象，从而导致辊架22转动发生偏心，造成电热辊23不能有效接触内芯桶3外侧面；通过辊架22的连接架63上铰接安装架64，利用扭力弹簧65给安装架64施加向内芯桶3方向的压力，安装在安装架64上的电热辊23能够有效接触内芯桶3，在储存罐放置不平衡时，电热辊23也能够很好的接触内芯桶3侧壁。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐，其特征在于，包括：
筒体(1)，所述筒体(1)上部安装有封盖(12)；
底座(2)，所述底座(2)固定安装在筒体(1)底部，所述底座(2)上安装有支撑架(13)，所述支撑架(13)中部安装有轴座(14)；
内芯桶(3)，所述内芯桶(3)位于筒体(1)内部，所述内芯桶(3)上端口与筒体(1)上端口连接；
转轴(4)，所述转轴(4)通过轴座(14)固定在支撑架(13)上，所述转轴(4)上固定有转盘(15)，所述转盘(15)位于支撑架(13)上部，所述内芯桶(3)位于转盘(15)上部，所述转轴(4)底端连接驱动电机(16)的输出轴，所述驱动电机(16)固定安装在支撑架(13)上；
所述转盘(15)上固定有辊架(22)，所述辊架(22)呈环筒型结构环于内芯桶(3)外侧，所述辊架(22)上安装有若干个电热辊(23)，所述电热辊(23)接触内芯桶(3)外侧面。
2.根据权利要求1所述的一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐，其特征在于，所述转轴(4)上端穿过内芯桶(3)，所述内芯桶(3)内部设有锥形块(31)，所述转轴(4)上端沿锥形块(31)轴心穿出安装有叶轮(32)。
3.根据权利要求1所述的一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐，其特征在于，所述辊架(22)设置在隔热套(41)内部，所述隔热套(41)与电热辊(23)不接触，所述隔热套(41)与筒体(1)内侧面之间填充有保温棉(42)。
4.根据权利要求3所述的一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐，其特征在于，所述隔热套(41)内侧面固定有导电环(52)，所述导电环(52)连接外接电源，所述转盘(15)外环侧面设有导电孔(53)，导电孔(53)导线连接电热辊(23)，所述导电孔(53)中安装有触针(54)，所述触针(54)接触导电环(52)。
5.根据权利要求1所述的一种液态金属对流实验用的液态金属介质储存罐，其特征在于，所述辊架(22)包括上架圈(61)、下架圈(62)、连接杆(63)，所述上架圈(61)与下架圈(62)平行，所述连接杆(63)连接在上架圈(61)与下架圈(62)之间，所述连接杆(63)上铰接有安装架(64)，所述电热辊(23)安装在安装架(64)上，所述安装架与连接杆(63)铰接处安装有扭力弹簧(65)。
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