主要技术指标:
1、管路内部真空度:
充液主体部分与待充装热管连接后,充装管路内部真空度优于1×10-4Pa后开始充装,真空度极限值优于1×10-5Pa;管路内充装惰性气体(Ar)原料为高纯度气体(耗材,如99.999%,氩气甲方自备),并经过碱金属发泡器进一步除气氧、水蒸气、氮气等。
2、管路外表面真空度(气氛):
不锈钢管路及热管安装在真空室内部,不锈钢管路及热管外表面在高温时处于真空环境,充碱实验时处于惰性气氛保护环境,真空室内部气氛可通过多次抽真空+充惰性气体(Ar)计算机闭环控制实现高纯惰性气体环境;
3、充液主体:
过滤罐、蒸馏罐和量筒及相关连接管道方便更换。
过滤罐有效容积约1000ml(尺寸:内部直径Φ100mm、He气管口以下高200mm,其中下方50mm呈漏斗状,整个内壁布约6层1000目过滤丝网,其中过滤丝网可更换);
蒸馏罐有效容积约为800ml(尺寸:内部宏观尺寸与过滤罐相同,在过滤管、蒸馏管口40mm以下作为有效容积,并在该位置布置液面探针作为液面上限触发信号,内部布置0.1mm-0.2mm的高纯铪箔约30g、0.1mm-0.2mm高纯锆箔约30g),蒸馏罐底部需有温度传感器,用于蒸发、烧干时给出温度信号;
蒸馏罐下方设置残渣清除/清洗用接口(6mm毛细管)和可拆卸的残渣罐(容积约900ml);
量筒有效容积100ml(尺寸:内径φ25mm,高240mm),每次充液量在0~100ml内可调,充装误差不超过2%或1g;量筒内设液位计,待液体达给定值时给出信号。
4、腔体要求:
热管为长4m的直管或弯管,所需保护腔体内部使用空间尺寸为4.5m、宽1.2m、高0.15 m,该腔能临时固定和加热烘烤热管,加热温度可调,最高加热温度为1300℃。
5、充装效率:
该设备设计2个热管灌装工位,可同时充装2只热管,平均每日可充装热管不低于2只。
6、真空加热系统:
腔体内部使用空间尺寸为长3.5m、高1.2m、宽0.1m,真空度需优于1×10-4Pa。采用高频加热方式给真空室内部热管加热,加热功率0~50kW连续可调,加热温度室温~2000K可控,以加热温度为准,调节电源输出功率;加热段长度可调(标称值为600mm),未被加热部分隔热良好。
7、冷却系统:
水冷夹套给热管的冷凝段散热,冷却水出水温度及流量精确可测;气隙中的气体成分依靠两路气体质量流量计精确控制,以改变气隙的传热热阻,进而改变热管冷凝段的冷却条件,使热管工作温度在期望的范围内可调;冷却功率0~50kW连续可调。
8、接口连接件:
用于连接加热系统和冷却系统,由于热管温度较高,热管与真空室密封位置紧密配合,减少冷却系统气隙内气体泄漏至真空室中,且连接件处热管外壁受到真空保护。
9、台架:
支撑台架的首要功能在于固定热管,为考察重力对热管传热性能的影响,台架具备调节热管摆放方向功能。热管与实验室水平面夹角应能在0°~±30°内可调。
10、测量系统:
为定量考察热管的传热性能,需采集特定实验环境下热管的传热速率及各区域的实时温度,其中加热段6根测温热偶,冷却段6根测温热偶,保温段6根热偶,热偶采用钨铼热偶。要求冷端散热功率精确可测(精度优于5%)。热管表面(除加热段)多点温度精确可测(温度范围涵盖室温~2000K,精度优于5%)。
甲方要求加热段6根热偶采用装钨铼热电偶,热偶测温端部与热管紧密接触,热偶引线采用屏蔽线并连底线;乙方按照甲方要求设计、加工热偶部件,但是常规感应加热线圈内部采用热偶测温,温度波动大,不能精确测温,乙方不保证感应线圈内部热管加热段测温精度。
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