[發明專利]五回旋型平板結構熱沉設計形式

無效

• 申請號: 201010186411.6
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN101869857A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 蔡國飆;凌桂龍;王文龍;李曉娟;黃本誠;張國舟
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B01L7/00
• 分類號: B01L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及用于真空容器封頭處的五回旋型平板結構熱沉設計。本發明特別應用于臥式真空容器封頭處的五回旋型平板結構熱沉設計。

【背景技術】

熱沉是空間環境模擬設備的重要組成部分，其作用是在地面上模擬空間的冷黑環境。它的溫度分布均勻度將直接影響到空間環境的模擬精度。

為了使熱沉壁面溫度分布滿足均勻性要求，當前大型熱沉一般分為若干片，每一片都有各自的流量控制回路，通過調節各路的液氮、氣氮或液氦流量實現熱沉套表面溫度分布均勻。但是，由于熱沉片內部的支管流量分配是由其內部結構決定的，若熱沉分片、各片結構及形狀等設計不合理，整個熱沉的壁面溫度分布特性先天不足，則僅靠流量調節遠不能使熱沉壁面溫度分布均勻，盡管在80年代初已提出了熱沉熱設計的概念，但由于缺乏必要的理論方法和設計手段，故在設計時不能較精確地計算其流量分配和溫度分布，在設計各熱沉片時對溫度均勻分布要求無法系統考慮，而只能根據所承受的總熱載荷進行粗略估算，致使在許多情況下一些熱沉片局部區域溫度偏高或偏低。

目前封頭處熱沉均采用直管式平板結構，如KM系列真空容器，封頭處熱沉均采用直管式平板結構熱沉，這種熱沉結構流體(液氮、氣氮、液氦)沿程短(液氮、氣氮、液氦)，熱沉預冷時不能充分利用流體(液氮、氣氮、液氦)的汽化潛熱和顯熱，極易造成跑液現象，既浪費實驗資源又增加實驗成本，尤其是對昂貴的液氦來說，如何既能保證熱沉溫度的均勻性又能降低預冷時液氦的消耗已成為熱沉設計的重點。根據這種不足，將真空容器封頭處的熱沉設計成五回旋型平板結構，如圖1所示，該種結構有效的增加了流體流動沿程，充分的利用了流體的汽化潛熱和顯熱。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種用于真空容器封頭處的五回旋型平板結構熱沉設計。

如圖1所示，五回旋型平板結構熱沉主要由管路和翅片組成，管路主要由直管和180度彎頭焊接而成，翅片的選擇形式可采用多種方案，該熱沉采用下進上出型，有五個流體進口和五個流體出口。根據吸附氣體的不同，管路和翅片的選材有所不同，常用的壁板是由銅翅片和不銹鋼支管焊接而成，其中不銹鋼管內通制冷介質。

本發明具有的優點在于：(a)采用了回旋型管路設計，充分的利用了真空容器封頭處的有效空間；(b)增加了流體流動沿程；(c)可根據不同的需求設計管間距；(d)材料采用不銹鋼管和銅翅片；(e)熱沉進出口采用下進上出型，避免氣堵產生；(f)充分的利用了流體的汽化潛熱和顯熱；(g)節約能源，降低實驗成本。

【附圖說明】

圖1是五回旋型平板結構熱沉形式

【具體實施方式】

下面結合附圖來進一步說明本發明。

如圖1所示，五回旋型平板結構熱沉主要由管路和翅片組成，管路由直管和180度彎頭焊接而成，翅片的選擇形式可采用多種方案，該熱沉采用下進上出型，有五個流體進口和五個流體出口。

根據吸附氣體的不同，管路和翅片的選材有所不同，常用的壁板是由銅翅片和不銹鋼管焊接而成，其中不銹鋼管內通制冷介質。