SU525066A1 - Термостат - Google Patents

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к области хфибо ростршни , а также может исвольэоаатьс  в злектро шой, металлургической, опшч ской кромыш енности и отраслдх наро ного хоз йства, Известны конструкции высокогемператур ных печей термостатов в которых дл  целей выр ййвайи  температурного пол  в рабочем объеме используютс  коакси альные геШ1ОЕЬ1й трубы различных консТрукций.Ко аксиальные тепловые трубы используютс  в качестве :изотермических оболочек высокой теплопроводности, которые помещаютс  Энутрь печей-термос татов, что позвол ет осушвствл гь выранщвание высококачественных кристаллов, отйдаг и вь(раш ивание до у- ПРОБОЙНИКОВ. Однако такие конструкции имеют малый рабочий объем ограниченщ.гх возможностей изотермических оболочек. Известен также термостат, содерхсашйй теплоизолированную камеру с нагревателем, внутри которой соосно размещены рабоча  камера и изотермическа  оболочка, ме щу стенками которой разметен теплоноситель. Недостатками такого термостата  вл ютс  ог|райиченна  высота (10-20 см) рабочегч объема и его инерционность, изза которой переход or одного температурного уроаш К другому требует большого времейи (десйтки минут или часы). Це ь изобретени  - повышение точности поддержани  температуры термостата. Это достигаетс  тем, что изотермичес;ка  оболочка выполнена подвижной, а между ее стенками наклонно установлены перфорировашые в верхней части перемычки. На фиг. 1 показана конструкци  предла- термостата, продольный разрез; На фкг. 2 - конструкци  термостата со сферической изотермической оболочкай, продольный разрез. Неподвижно расположенна  рабоча  камера 1 с рабочим веществом, окружена вращающейс  вокруг оси изотермической оболочкой 2 с двойнЬтми стенками. Внутренн   стенка оболочки 3 св зана с внеишей стенкой 4 с помощью перфорированных перемычек 5,  вл юишхс  ребрами жесткости к СОЗДйющими мостики дл  отекани  жидкое- |ги от стении 3 к ггенкк 1. причем у стен ки 4 образуютс  карман5), где скапливает с  жидксюгь. когдй прекращаетс  врашенне; оболочки 2. )рацйй выполнена в верх ; ней части перемычек 5.: Простра ютво внутри оболочки 2 между стенками 3 и 4 заполнено парами промё жуточного теплоноси1«л , например нагркй, кроме того, данный теплоноситель в виде тонкой пленки жидкости находатс  на стен. ках 3 и 4 во врем  врвшени  оболочки 2. Зазор 6 между камерой 1 и оболочкой 2 заполнен..теплообменным газок например; гэ лием . Внутри камеры 1 кои ержнваегс  Hyjsfa на  газова  среда или вакуум с помощью системы насосов, которые откачивают газ из камеры 1 через трубу 7. Снизу к оболоч« ке 2 жестко присоединена врашаюша с  тру,ба 8, через которую при необходимости производитс  впуск теплообменного газа в зазор 6„ Оболочка 2 в верхней части св зана с неподвижной трубой 7 через подшипник 9. Снаружи устройства расположена теплоизол  ци  1О. Нагрев оболочки 2 осуществл етс  :газовымиторелками (не показаны), или с помощью источников теила, например электронагревателей. Термостат работает следующим образом. Камера, в которой находитс  обрабатыва leMoe вещество, окружена оболочкой, враша. ющейс  вокруг- своей оси. Внешн   стенка оболочки нагреваетс  источниками тепла. например, газовыми горелками. Под действи ем теплового потока происходит испарение плежи жидкости на внешней стенке, перенос пара к более холодной внутренней стенке. его конденсаци  и разбрызгивание капель жидкости под действием центробежного пол  Капли жидкости попадают на внешнюю стенку оболочки и образуют пленку, котора  вновь испар етс , поглоща  тепло. Конден саци  пара на внутренней стенке оболочки позвол ет создавать услови  изотермичное,- ти камеры, в которой находитс  вещество, подвергаемое термической обработке. В камеру 1 помещаетс  рабочее вешест- во, через трубу 7 вводитс  нужна  газова  среда. С помощью привода осуществл етс  вращение оболочки
2. 2. Пленка жидкости, образующа с  при вращении и нагреве оболочки , начинает испар тьс , поглоща  тепло. Образующийс  пар движетс  от стенки 4 к стенке О, конденсиру сь там и нагрева  ее. Пленка конденсата на стеюсе 3 срываетс  центробежным полем и разбрызтиваетс  в виде капель, которые вновь попадают на стенку 4, охлажда   ее и испар  сь. При этом возннк ет очень высока  нмтспсипност теплонбмрна как на стенке -1, гак п ira стек ке
3. 3. Г ог:ла Kaj-pat a до Hywiofl г- мнера уры сте1-1ки 3 оболочки 2, когда п юмексугсп. ный теплоноситель внутри обологки 2 дсзсгИ гнеГ;оптимальной температуры (например дл  натри  700 -80О°С), в зазор 6 вво.Д)Т1сй пзп ообмеиный газ и происходит нагрев камеры 1, В стадионарных услови х работь устройства перепад температуры в верхней и нижней части камеры 1 не превьииаег деситых допей градуса, что  вл етс  кеобхо- дкмым, например, дл  выра 1Швани  высоко--.качественных кристаллов. При выкл мении нагрева к сстэнсг о врйша ош1ейС Е йоймо ас  2 перэмьг жи 5 поз Еол ют собрать геплоноснтель Еб кзн cj-e:fs.. кн 4 в карманах, образуемых керемычкими 5 н ст-енкой 4 и, таким образом, рзвноыерно расдредеинть его по высоте оболочнн 2. йвобходк.ло дл  цоспец;/ютего быстро.гр запуска термостата. В р ае случаев рабочее вещество мож1-:о помешать не-косредственко во врйшаюшуласк изотермическую оболочку 2 без камеры 1. Это возможно тогда, когда допускаетс  вращение рабочего тела. Предлагаема  KOHCTPJKUHH термостата поз вол ет с точностью до дес тых долей граду- са поддерживать посто нство температуры во всем объеме и быстро, в течение i-2 W ми1}ут, переходить от одного температурно го уровн  к другому. Принцип работы термосгата (фиг. 2) со сферической изотермичной оболочкой,, нмс ющей двойные стенки аналогичен указанна 35 му выше. Применение предложенной конструкции термостата-дл  изготовлени  теплофизичеоких приборов по определению теплофизичес- ких свойств ;Вешеств, камер дл  термообработки термочувствительных материалов, вы ращивани  монокристаллов полупроводников, и т. д. может дать экономический эффект в несколько сотен тыс ч рублей в год, так как реализаци  его дает возможность cyine. ственно снизить себестоимость продукции при обеспечении высокой степени изотерми. чности боковых стенок камеры, что важно дл  повышени  качества издели , причей нагрев камеры можно осушесгвл гь дешевы. ми источниками энергии, например, газом. Высота камеры, сконсгр ированной на принципе предлагаемого ппобрегени . МОЖЕТ сос тавл ть два и более метра. Формула изобретенн  Термостат, соцержаиий гепло;(.: олироь ан™ ную камеру с нагрепатепем, в гутри которой соогно размеше ы рлбочгз  камиоа и изо тог-,..,

   мична  оболочка, между ст&-таыи которой рвзмещвщ. , теплоноситель, отличаю™

   щ к И с   тем, что, с целью пойь/ше и ; Т01ШОСТИ . поддержани  темдерату11Н ,изо-.

   чщи шчна  оболочка выполнена подвижной, а между ее стенкакга наклонно установлены

   иеррарированные в верхней пасти первмыч4 кк