[發明專利]一種串聯擴管式鈉熱管制作裝置及制作方法

有效

• 申請號: 201811046920.1
• 申請日: 2018-09-08
• 公開（公告）號: CN109163589B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 吳聯凱
• 申請（專利權）人: 吳聯凱
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種串聯擴管式鈉熱管制作裝置，其具有串聯擴管部，串聯擴管部能夠在鈉熱管的灌裝過程中加強鈉的吸附，可以有效地減少灌裝過程中的液態鈉在真空管路中的殘留，防止液態鈉對真空閥或者真空泵的損害，提高了制作成功率，同時本發明的提出的鈉熱管制作方法可以保護的真空閥的閥芯，因此在制作過程中無需更換真空閥，降低了制作成本。

技術領域

本發明屬于高溫液體金屬熱管技術領域，尤其涉及一種串聯擴管式鈉熱管制作裝置和制作方法。

背景技術

鈉熱管是一種高效的傳熱器件，其在溫度計量、航空航天等技術領域都有應用。現有技術中鈉熱管的制作裝置如圖1所示，鈉熱管2的上端通過鎳管段、鈉閥B與直角三通4的下部連通，直角三通4的上端通過真空管、鈉閥A與鈉罐3連接，直角三通4的側端通過真空管、真空閥C與真空泵1連接。灌裝鈉時，先關閉閥A，打開閥B和閥C，開啟真空泵將待灌裝的鈉熱管2內部抽成真空，然后關閉閥C，加熱鈉罐3，使得鈉罐3中的鈉熔化成液態鈉后，打開閥A，液態鈉在重力和鈉熱管中的真空抽吸力的作用下從鈉罐3中流到鈉熱管2中，然后關閉閥A，再次打開閥C，對灌裝液態鈉的鈉熱管2再次抽真空。發明人發現，在液態鈉流到鈉熱管2中過程中，由于真空抽吸的作用，部分液態鈉會被抽吸到DC段真空管中，并冷卻成為固態鈉堵塞DC段真空管以及真空閥C，并會破壞閥C的閥芯，導致閥體報廢，更為嚴重的是，凝固在DC段管道中的鈉堵塞管道后，會造成真空泵1無法對鈉熱管進行抽真空操作，導致鈉熱管真空度不足，使得鈉熱管報廢，如果貿然將DC段的鈉加熱重新熔化再抽真空，則會導致鈉蒸汽或液態鈉被吸到真空泵中，危害真空設備。

發明內容

為解決上述技術問題，具體來說，本發明采用以下技術方案：

本發明的串聯擴管式鈉熱管制作裝置包括待灌裝的鈉熱管，所述鈉熱管上部具有鎳管段通往管體內部。

所述制作裝置還包括斜三通，所述斜三通具有上部出口、下部出口和側部出口，所述側部出口與水平方向呈第一夾角，所述第一夾角大于0°小于90°，優選30°至60°，例如45°。所述鎳管段的上端與斜三通的下部出口連接，兩者之間具有第一鈉閥。斜三通的上部出口通過真空管與鈉罐連接，斜三通的上部出口與鈉罐之間具有第二鈉閥。

斜三通的側部出口通過真空管與真空泵連接，斜三通的側部出口與真空泵之間依次設置串聯擴管部和真空閥。

所述串聯擴管部依次連接有第一圓錐部、第一圓柱部、第二圓錐部、第二圓柱部，所述第二圓柱部的底部與第二圓錐部的頂部連接，使得第一圓錐部、第一圓柱部、第二圓錐部、第二圓柱部形成一個中空的密封體，第一圓錐部的頂部出口通過真空管與斜三通的側部出口連接，第二圓柱部的底部出口通過真空管與真空閥連接。同時，第二圓錐部的外部還具有冷阱部，所述冷阱部包裹整個第一圓錐部的外壁，以形成一個封閉空間，所述冷阱部上部具有冷卻口。

進一步地，所述第一圓錐部、第一圓柱部、第二圓錐部、第二圓柱部所形成的中空密封體的體積要遠大于串聯擴管部與真空閥之間的真空管的體積，同時要遠小于鈉熱管的體積，所述遠大于和遠小于的差距在五十倍以上。這樣設置的目的在于，盡量減少在鈉熱管灌裝過程中被抽吸到DC管段以及串聯擴管部中的液態鈉的體積，同時保證被抽吸到串聯擴管部的體積足以容納被抽吸到其中液態鈉，而不會繼續抽吸到真空閥的閥芯中。

所述鈉罐包括上部的圓柱體部和下部的倒圓錐部，倒圓錐部的頂點設置有鈉罐出口，所述鈉罐出口通過真空管道與第二鈉閥連接。

所述斜三通側部出口與串聯擴管部之間的真空管、串聯擴管部與水平面呈第二夾角，所述第一夾角等于第二夾角。

本發明提出一種鈉熱管的制作方法，其基于上述制作裝置，包括以下步驟：

步驟1：關閉第二鈉閥，打開第一鈉閥、真空閥，開啟真空泵，對鈉熱管中進行抽真空。