ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЙ СОСТАВ
HEAT-ACCUMULATING COMPOSITION

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих фториды щелочных и щелочноземельных металлов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ и могут быть использованы в тепловых аккумуляторах и в устройствах для поддержания постоянной температуры, применяемых в теплотехнике.
Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фторид, хлорид, сульфат и молибдат лития. Температура плавления смеси 402°C. (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Кондратюк И.М., Прохоров А.В., Максимов А.Е. Теплоаккумулирующий состав. Патент. №2272822 от 26.11.2004 г.).
Однако этот состав можно использовать для поддержания постоянной температуры при 400-402°C.
Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, натрия, магния и стронция. Температура плавления смеси 636°C, удельная энтальпия плавления 456 Дж/г (Дибиров М.А., Вердиев Н.Н., Султанов Ю.И., Гаркушин И.К. Теплоаккумулирующий состав. А.с. СССР. №1432084 от 23.10.1988 г.). Однако этот состав поддерживает температуру при 636-640°C.
Задача изобретения - увеличение теплоаккумулирующей способности.
Технический результат состоит в том, что состав обеспечивает работу в качестве теплоаккумулирующего материала в интервале температур 600-605°C.
3
Сущность изобретения в том, что теплоаккумулирующий состав, включающий фториды лития, натрия и стронция, дополнительно содержит конгруэнтное соединение состава NaMgF при следующем соотношении качественно-количественного состава композиции, мас.%:
LiF
25,5-26,5
NaF
25,3-25,7
SrF<sub>2</sub>
22,4-22,6
NaMgF<sub>3</sub>
25,8-26,2
и имеет работоспособность в интервале температур 600-605°C.
3
Технический результат достигается тем, что в теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, натрия и стронция, дополнительно введено конгруэнтное соединение состава NaMgF, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
LiF
25,5-26,5
NaF
25,3-25,7
SrF<sub>2</sub>
22,4-22,6
NaMgF<sub>3</sub>
25,8-26,2
Примеры конкретного исполнения.
В электропечи шахтного типа переплавляют безводные соли квалификации «х.ч.».
3
2
Пример 1. 0,26 г (26 мас.%) LiF + 0,225 г (25,5 мас.%) NaF + 0,13 г (26 мас.%) NaMgF + 0,225 г (22,5 мас.%) SrF. Температура плавления сплава 600°C, энтальпия плавления 590 Дж/г.
3
2
Пример 2. 0,255 г (25,5 мас.%) LiF + 0,257 г (25,7 мас.%) NaF + 0,262 г (26,2 мас.%) NaMgF + 0,226 г (22,6 мас.%) SrF. Температура плавления сплава 604°C, энтальпия плавления 575 Дж/г.
3
2
Пример 3. 0,265 г (26,5 мас.%) LiF + 0,253 г (25,3 мас.%) NaF + 0,258 г (25,8 мас.%) NaMgF + 0,224 г (22,4 мас.%) SrF. Температура плавления сплава 605°C, энтальпия плавления 580 Дж/г.
За пределами указанных концентраций температура плавления возрастает и снижается удельная энтальпия плавления, нарушается однофазность, что приводит к неравномерному тепловыделению.
В таблице приведены сравнительные характеристики физико-химических свойств прототипа и предлагаемого состава.
Данные известного и предлагаемого составов приведены в таблице.
Таблица
№/№ п/п
Состав смеси, мас.%
t<sub>пл</sub>, °C
ΔH<sub>пл</sub>, Дж/г
LiF
NaF
MgF<sub>2</sub>
SrF<sub>2</sub>
1
24,38
3,37
31,54
40,71
636
456
№/№ п/п
Предлагаемый
t<sub>пл</sub>, °C
ΔH<sub>пл</sub>, Дж/г
LiF
NaF
NaMgF<sub>3</sub>
SrF<sub>2</sub>
1
26
25,5
26
22,5
600
590
2
25,5
25,7
26,2
22,6
604
575
3
26,5
25,3
25,8
22,4
605
580
Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый состав имеет существенные преимущества: обеспечивает работоспособность теплового аккумулятора в интервале температур 600-605°C; на 124-134 Дж/г выше удельная энтальпия плавления.
Предлагаемый состав может быть использован и в качестве теплоносителя.