Устройство для испарительного охлаждения тепловыделяющего объекта

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПАРИТЕЛБНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕГО ОБЪЕКТА, содержащее испаритель в виде горизонтально расположенной трубы с соосной вставкой внутри, образующей с трубой кольцевую полость и имеющей отверстия, равномерно расположенные по ее поверхности, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, устройство дополнительно содержит сепаратор, конденсатор размещен выще испарителя, а сепаратор примыкает к его нижней части и сообщен в верхней части посредством паропровода с кольцевой полостью испарителя, а в нижней части посредством конденсатопровода - с полостью вставки, причем отверстия в последней расположены наклонно к ее оси. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что объем сепаратора равен сумме объемов паропровода и кольцевой полости.

СОЮЗ СОВСТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з ш F 28 F 13/00

СР

CO 3

OO

ОЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕ АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР (21) 3354966/24-06 (22) 12.11.81 (46) 15.06.84. Бюл. № 22 (72) А. А. Бондаренко (53) 621.565.58 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 574948, кл. С 21 В 7/10, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 914926, кл. F 28 D 15/00, 1980. (54) (57) 1. УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯ1ОЩЕГО ОБЪЕКТА, содержащее испаритель в виде горизонтально расположенной трубы с соосной вставкой внутри, образующей с трубой кольцевую полость и

„,SU„„1097886 имеющей отверстия, равномерно расположенные по ее поверхности, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, устройство дополнительно содержит сепаратор, конденсатор размещен выше испарителя, а сепаратор примыкает .к его нижней части и сообщен в верхней части посредством паропровода с кольцевой полостью испарителя, а в нижней части посредством конденсатопровода — с полостью вставки, причем отверстия в последней расположены наклонно к ее оси.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что объем сепаратора равен сумме объемов паропровода и кольцевой полости.

1097886

Составитель О. Акимова

Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Петрова

Заказ 4194 34

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для охлаждения продольных и поперечных глиссажных труб, а также для охлаждения продуктов печей кипящего слоя.

Известно устройство для испарительного охлаждения тепловыделяющего элемента, в котором испаритель представляет собой горизонтальную тепловую трубу с коаксиально расположенной внутренней цилиндрической вставкой, которая с одной стороны 10 защищена, а с другой стороны посредством трубопровода сообщена с конденсатором.

Внутренняя вставка снабжена отверстиями, расположенными вдоль верхней и нижней образующей (1).

Недостатком данного устройства является то, что образовавшаяся паровая фаза движется навстречу стекающему конденсату, что при больших тепловых потоках, а также при большой протяженности обогреваемого участка может привести к прогару испарителя.

Известно также устройство для испарительного охлаждения тепловыделяющего объекта, содержащее испаритель в виде горизонтально расположенной трубы с соосной вставкой внутри, образующей с трубой кольцевую полость и имеющей отверстия, равномерно расположенные по ее поверхности (2).

Однако при использовании этого устройства при большой протяженности обогреваемого участка интенсивность процессов охлаждения недостаточна.

Цель изобретения — интенсификация процесса охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испарительного охлаждения тепловыделяющего объекта, содержащее испаритель в виде горизонтально расположенной трубы с соосной вставкой внутри, образующей с трубой кольцевую полость и имеющей отверстия, равномерно располо- 40 женные по ее поверхности, дополнительно содержит сепартор, конденсатор расположен ные по ее поверхности, дополнительно содержит сепартор, конденсатор расположен выше испарителя, а сепаратор примыкает к его нижней части и сообщен в верхней части 45 посредством паропровода с кольцевой полостью испарителя, а в нижней части посредством конденсатопровода — с полостью вставки, причем отверстия в последней расположены наклонно к ее оси.

Объем сепаратора равен сумме объемов паропровода и кольцевой полости.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит испаритель в виде горизонтально расположенной трубы 1 с соосно цилиндрической вставкой 2 на участке теплоподвода, на поверхности которой равномерно расположены отверстия 3.

Вставка 2 образует с трубой 1 кольцевую полость 4. Устройство снабжено также сепаратором 5 и конденсатором 6, расположенным выше испарителя. Сепаратор 5 примыкает к нижней части конденсатора 6 и сообщен в верхней части посредством паропровода 7 с кольцевой полостью 4, а в нижней части посредством конденсатопровода 8— с полостью вставки 2, причем отверстия 3 в последней расположены наклонно к ее оси. Объем сепаратора. 5 равен сумме объемов паропровода 7 и кольцевой полости 4. Перед разогревом конденсатопровод 8, трубу 1 и частично паропровод 7 заполняют теплоносителем. Сепаратор 5 должен быть свободен от теплоносителя. В момент разогрева в кольцевой полости 4 скапливается пар, при этом давление в ней повышается по сравнению с давлением жидкости, пар вытесняет жидкость, которая по паропроводу 7 выбрасывается в сепаратор

5, где происходит разделение пара и жидкости. Пар поднимается в конденсатор 6, жидкость и конденсат по кондесатопроводу

8 поступает в полость вставки 2 и через отверстия 3 поступает в кольцевую полость

4. При большой плотности теплового потока парожидкостная смесь поступает в сепаратор 5, частично конденсируясь в струях воды, поступающих из отверстий 3. Двигаясь с большой скоростью и захватывая теплоноситель, пар подсасывает теплоноситель через отверстия 3 в кольцевую полость

4, охлаждая поверхность трубы I, и паром уносится в сепартор 5. При этом чем выше тепловой поток, тем с большей скоростью движется парожидкостная смесь и выше эффект подсасывания теплоносителя.

Предлагаемое устройство существенно повышает интенсивность процесса охлаждения тепловыделяющего элемента благодаря возникающему в процессе работы устройства эффекту инжекции.