本發明專利技術涉及一種金屬球堆積層整體加熱裝置，包括石英玻璃管，位于石英玻璃管中的40Cr金屬球堆積層，位于石英玻璃管中金屬小球兩側的硼硅玻璃球堆積層，保持一定間隔套于所述石英玻璃管之外的電磁感應線圈。金屬球與硼硅玻璃球的直徑相等。金屬球的材料為。金屬球堆積層的厚度為50mm～150mm。硼硅玻璃球堆積層的厚度為100mm～150mm。本發明專利技術還涉及該加熱裝置的制備方法。本發明專利技術使用電磁感應加熱技術，實現了大量非連續的球形顆粒堆積體的整體釋熱，球形顆粒吸收效率可以達到80％以上電功率，解決了大量球形顆粒堆積體整體釋熱的模擬問題。本發明專利技術主要用于實驗室構建含內熱源有序飽和多孔介質。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種金屬球堆積層整體加熱裝置，特別是涉及一種非接觸式電加熱設備領域的金屬球堆積層整體加熱裝置；本專利技術還涉及一種金屬球堆積層整體加熱裝置的制備方法。
技術介紹
含內熱源多孔介質中的流動換熱過程具有廣泛的實際應用背景，涉及核反應堆冷卻、煤炭的儲存開發與燃燒、高溫元件的冷卻、鑄造砂型的傳熱傳濕、熱管多孔芯吸液與傳熱、化工填充床、太陽能與廢熱儲能、航空航天器的熱保護、石油熱采、地熱熱儲、地下核廢料熱質擴散、環境工程中垃圾與污水處理、土地鹽堿化與污染、建筑與絕熱材料中的傳熱傳濕、物品干燥與保鮮、土壤內養分水分傳遞、生物體內的傳遞現象及強化傳熱等領域。多孔介質最常見的物理模型是采用球形顆粒堆積形成。為了研究含內熱源多孔介質的流動傳熱特性，需要可控自釋熱的球形顆粒堆積形成含內熱源多孔介質，因此亟需提供。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種實現了大量非連續的球形顆粒堆積體的整體釋熱，球形顆粒吸收效率可達到80%以上電功率的金屬球堆積層整體加熱裝置。為解決上述技術問題，本專利技術一種金屬球堆積層整體加熱裝置，包括石英玻璃管，位于石英玻璃管中的金屬球堆積層，位于石英玻璃管中金屬球堆積層兩側的硼娃玻璃球堆積層，保持一定間隔套于所述石英玻璃管之外的電磁感應線圈。金屬球與硼娃玻璃球的直徑相等。金屬球的材料為40Cr。金屬球堆積層的厚度為50mm 150mm。兩個硼娃玻璃球堆積層的厚度均為IOOmm 150mm。金屬球堆積層的厚度為150mm,兩個硼娃玻璃球堆積層的厚度均為100mm。石英玻璃管兩端密封固定有金屬管，所述兩根金屬管上分別安裝有一個熱電偶。為了實現大量非連續的球形顆粒堆積體的整體釋熱，球形顆粒吸收效率達到80%以上電功率，本專利技術一種金屬球堆積層整體加熱裝置的制備方法，依次包括以下步驟步驟一、在石英玻璃管內填充等直徑的硼硅玻璃球，形成厚度為IOOmm 150_的第一硼娃玻璃球堆積層；步驟二、在第一硼硅玻璃球堆積層一側填裝材料為40Cr的金屬球，分3 4批次逐批放入，每放入一批金屬球后，橫向、縱向各搖擺振動不少于10次，直到接近金屬球堆積層的厚度接近預設值；然后每次少量的加入金屬球，每放入一批，進行搖擺振動I 2次，直到精確達到金屬球堆積層的厚度預設值；金屬球堆積層的厚度為50mm 150mm ；步驟三、在金屬球堆積層的一側，填充等直徑的硼硅玻璃球，形成厚度為IOOmm 150mm的第二硼娃玻璃球堆積層；步驟四、將電磁感應線圈保持一定間隔套于石英玻璃管之外。硼娃玻璃球與金屬球直徑相等。本專利技術使用電磁感應加熱技術，實現了大量非連續的球形顆粒堆積體的整體釋熱，球形顆粒吸收效率可以達到80%以上電功率，解決了大量球形顆粒堆積體整體釋熱的模擬問題。本專利技術主要用于實驗室構建含內熱源有序飽和多孔介質，用于實驗室開展地下核廢料熱質擴散、核反應堆冷卻等工程驗證試驗。附圖說明圖I為本專利技術所提供的一種金屬球堆積層整體加熱裝置的示意圖。圖中I為熱電偶，2為硼硅玻璃球堆積層，3為金屬球堆積層，4為硼硅玻璃球堆積層，5為電磁感應線圈，6為石英玻璃管。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步詳細的說明。實施例一本專利技術金屬球堆積層整體加熱裝置的制備方法，依次包括以下步驟步驟一、在石英玻璃管6內填充等直徑的硼硅玻璃球，形成厚度為100_的第一硼硅玻璃球堆積層2 ；步驟二、在第一硼硅玻璃球堆積層2 —側填裝材料為40Cr的金屬球，分3批次逐批放入，每放入一批金屬球后，橫向、縱向各搖擺振動不少于10次，直到接近金屬球堆積層的厚度接近預設值；然后每次少量的加入金屬球，每放入一批，進行搖擺振動I次，直到精確達到金屬球堆積層的厚度預設值；金屬球堆積層3的厚度為150mm ；步驟三、在金屬球堆積層3的一側，填充等直徑的硼硅玻璃球，形成厚度為100_的第二硼硅玻璃球堆積層2 ;上述硼硅玻璃球與金屬球直徑相等；步驟四、將電磁感應線圈5保持一定間隔套于石英玻璃管6之外。實施例二本專利技術金屬球堆積層整體加熱裝置的制備方法，依次包括以下步驟步驟一、在石英玻璃管6內填充等直徑的硼硅玻璃球，形成厚度為125_的第一硼硅玻璃球堆積層2 ；步驟二、在第一硼硅玻璃球堆積層2 —側填裝材料為40Cr的金屬球，分3批次逐批放入，每放入一批金屬球后，橫向、縱向各搖擺振動不少于10次，直到接近金屬球堆積層的厚度接近預設值；然后每次少量的加入金屬球，每放入一批，進行搖擺振動I次，直到精確達到金屬球堆積層的厚度預設值；金屬球堆積層3的厚度為IOOmm ；步驟三、在金屬球堆積層3的一側，填充等直徑的硼硅玻璃球，形成厚度為125mm的第二硼硅玻璃球堆積層2 ;上述硼硅玻璃球與金屬球直徑相等；步驟四、將電磁感應線圈5保持一定間隔套于石英玻璃管6之外。實施例三本專利技術金屬球堆積層整體加熱裝置的制備方法，依次包括以下步驟步驟一、在石英玻璃管6內填充等直徑的硼硅玻璃球，形成厚度為150_的第一硼硅玻璃球堆積層2 ；步驟二、在第一硼硅玻璃球堆積層2 —側填裝材料為40Cr的金屬球，分3批次逐批放入，每放入一批金屬球后，橫向、縱向各搖擺振動不少于10次，直到接近金屬球堆積層的厚度接近預設值；然后每次少量的加入金屬球，每放入一批，進行搖擺振動2次，直到精確達到金屬球堆積層的厚度預設值；金屬球堆積層3的厚度為50mm ；步驟三、在金屬球堆積層3的一側，填充等直徑的硼硅玻璃球，形成厚度為150mm的第二硼硅玻璃球堆積層2 ;上述硼硅玻璃球與金屬球直徑相等；步驟四、將電磁感應線圈5保持一定間隔套于石英玻璃管6之外。通過以上實施例獲得一種金屬球堆積層整體加熱裝置，包括石英玻璃管6，位于石英玻璃管6中的金屬球堆積層3,位于石英玻璃管中金屬球堆積層3兩側的硼娃玻璃球堆積層2，保持一定間隔套于所述石英玻璃管6之外的電磁感應線圈5，保證石英玻璃管6與電磁感應線圈5不直接接觸。金屬球與硼硅玻璃球的直徑相等。金屬球的材料為40Cr。金屬球堆積層3的厚度為50mm 150mm。兩個硼硅玻璃球堆積層2的厚度均為IOOmm 150mm。優選金屬球堆積層3的厚度為150mm,兩個硼娃玻璃球堆積層2的厚度均為100mm。電磁感應線圈5內徑略大于石英玻璃管外徑,優選為20_。此外，石英玻璃管6兩端通過法蘭密封固定有金屬管，兩根金屬管上各設有一個通孔，每個通孔中焊接固定有一個熱電偶I。本專利技術一種金屬球堆積層整體加熱裝置的工作介質為水、蒸汽水兩相，以及過熱蒸汽，優選工作壓力為2MPa，工作溫度為300°C，電磁感應線圈的工作頻率為2000Hz。權利要求1.一種金屬球堆積層整體加熱裝置，其特征在于包括石英玻璃管，位于石英玻璃管中的金屬球堆積層，位于石英玻璃管中金屬球堆積層兩側的硼娃玻璃球堆積層，保持一定間隔套于所述石英玻璃管之外的電磁感應線圈。2.根據權利要求I所述的一種金屬球堆積層整體加熱裝置，其特征在于所述金屬球與硼硅玻璃球的直徑相等。3.根據權利要求I所述的一種金屬球堆積層整體加熱裝置，其特征在于所述金屬球的材料為40Cr。4.根據權利要求I所述的一種金屬球堆積層整體加熱裝置，其特征在于所述金屬球堆積層的厚度為50mm 150mm。5.根據權利要求I所述的一種金屬球堆積層整體加熱裝置，其特征在于所述兩個硼硅本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種金屬球堆積層整體加熱裝置，其特征在于：包括石英玻璃管，位于石英玻璃管中的金屬球堆積層，位于石英玻璃管中金屬球堆積層兩側的硼硅玻璃球堆積層，保持一定間隔套于所述石英玻璃管之外的電磁感應線圈。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：閆曉，昝元峰，張震，黃彥平，趙月偉，肖澤軍，
申請(專利權)人：中國核動力研究設計院，
類型：發明
國別省市：
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