Теплопередающее устройство

 

1. ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО , содержащее корпус с капиллярно-пористой структурой и с крышками , в одной из которых выполнено отверстие под центральную тепловую трубу , снабженное уплотнением, отличающееся тем, что, с целью трансформации теплового потока при наличии нескольких тепловыделяющих объектов, в обеих крышках выполнены отверстия под центральную и дополнительные тепловые трубы, установленные с возможностью вращательного и возвратно-поступательного движения, а капиллярно-пористая структура расположена на крьшках и капилляры в ней имеют радиальную ориентацию. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что уплотнения снабжены герметизирующей системой в виде кольцевых полюсных наконечниi ков и кольцевых постоянных магнитов, (Л причем зазоры между полюсными наконечниками и введенными в отверстия тепловыми трубами заполнены герметизирующей ферромагнитной жидкостью. 05 со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„11069 3 за F 28 П 15/00 с I

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВКвдйм1 сГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3617779/24-06 (22) 26.05.83 (46) 07.08.84. Бюл. В 29 (72) Н.В.Коскин и А.В.Коскин (53) 621.565.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 605071, кл. F 28 D 15/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 552499,.кл. F 28 D 15/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 676850, кл. F 28 D 15/00, 1978.

4. Авторское свидетельство СССР

Ф 504066, кл. F 28 D 15/00, 1973. (54)(57) 1. ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с капиллярно-пористой структурой и с крышками, в одной из которых выполнено отверстие под центральную тепловую трубу, снабженное уплотнением, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью трансформации теплового потока при наличии нескольких тепловыделяющих объектов, в обеих крышках выполнены отверстия под центральную и дополнительные тепловые трубы, установленные с возможностью вращательного и возвратно-поступательного движения, а капиллярно-пористая структура расположена на крышках и капилляры в ней имеют радиальную ориентацию.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что уплотнения снабжены герметизирующей системой в виде кольцевых полюсных наконечников и кольцевых постоянных магнитов, причем зазоры между полюсными наконечниками и введенными в отверстия тепловыми трубами заполнены герметизирующей ферромагнитной жидкостью.

1 110697

Изобретение относится к тепловой технике, а более конкретно к тепловым трубам, осуществляющим передачу тепловой энергии между движущимися телами, например валами и предназначено пля эффективной трансформации теплового потока между объектами, совершающими как вращательное, так и возвратно-поступательное движение, при обеспечении минимального момекта трения 1Ю между объектами.

Известно теплопередающее устройство, в котором передача теплового потока осуществляется при помощи частичного расположения одной тепловой тру- 15 бы внутри другой и соединения их корпусов сильфоном. Причем сильфон расположен между внутренней поверхностью одной тепловой трубы и наружной поверхностью другой, Это решение.при 20 полной герметизации зоны теплопередачи позволяет осуществлять возвратнопоступательное движение одной из тепловых труб относительно другой P 1 ).

Недостатком такого устройства явля- 2

В случае, когда источником трансформируемого теплового потока является объект 6, расположенный в центральном отверстии устройства, теплоноситель 7, находящийся в данной области, ется тО, что амплитуда этого перемещения ограничена механическими характеристиками сильфона.

Известна тепловая труба, в которой тепловой поток передается от неподвижного элемента на соосно расположенный элемент, находящийся во вращательном движении (2.1.

Недостатком этой тепловой трубы является наличие .герметизируемых выводов к статору электродвигателя, который находится вне корпуса трубы.

Известно теплопередающее устройст40 во в виде коаксиальной тепловой трубы, в котором теплопередача осуществляется с неподвижного элемента на соосно расположенный элемент, находящийся во вращательном движении (3

Недостатком данкого устройства также является наличие выводов к статору электродвигателя, который находится вне корпуса трубы.

Известно теплопередающее устройстЪО во, содержащее корпус с капиллярнопористой структурой и с крышками, в одной из которых выполнено отверстие под центральную тепловую трубу, снабженное уплотнением (4.1.

Недостатком известного устроиства

55 является невозможность трансформации теплового потока при наличии нескольких тепловыделяющих объектов.

3 2

Цель изобретения — трансформация теплового потока при наличии нескольких тепловыделяющих объектов.

Поставленная цель достигается тем, что в теплопередающем устройстве, содержащем корпус с капиллярнопористой структурой и с крышками, в одной из которых выполнено отверстие под центральную тепловую трубу, снабженную уплотнением, в обеих крышках выполнены отверстия под центральную и дополнительные тепловые трубы, установленные с возможностью вращательного и возвратнопоступателького движения, а капиллярно-пористая структура расположена на крышках, и капилляры в ней имеют радиальную ориентацию.

Уплотнения снабжены герметизирующей системой в виде кольцевых полюсных наконечников и кольцевых постоянных магнитов, причем зазоры между полюсными наконечниками и введенными в отверстия тепловыми трубами заполнены герметизирующей ферромагнитной жидкостью.

На фиг. 1 изображено предлагаемое теплопередающее устройство; на фиг.2сечение А-А на фиг. 1.

Теплопередающее устройство содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндра, закрытого с двух сторон крышками, причем в крышках имеются круглые отверстия. На внутренней поверхности крышек корпуса 1 расположена капиллярно-пористая структура 2, имеющая радиальную ориентацию капилляторов. В отверстиях крышек жестко закреплены уплотнения, представляющие собой два кольцевых полюсных наконечкика 3 и расположенный между ними кольцевой постоянный магнит 4. На полюскых наконечниках 3 удерживаемая магнитным полем находится герметизирующая ферромагнитная жидкость 5, производящая герметизацию зазора между внутренней полостью устройства и объектами б, введенными в отверстия в крышках. Внутренняя полость устройства частично заполнена теплоносителем 7.

Предлагаемое теплопередающее устройство работает следующим образом.

1106973 переходит в парообразное состояние и заполняет внутренний объем устройства. Входя в контакт с менее разогретыми объектами 6, расположенными в периферийных отверстиях устройства, теплоноситель 7 конденсируется на них. Так как объекты 6 совершают вращательное и возвратно-поступательное движение, теплоноситель 7, скон1О денсировавшийся на них, отбрасывается на крышки устройства. Расположенная на внутренней поверхности крышшек капиллярно-пористая структура 2, имеющая радиальную ориентацию капил15 ляров, за счет капиллярных сил засасывает сконденсировавшийся теплоноситель 7 и транспортирует его в центральную часть устройства, т.е. в зону испарения. Таким образом теп20 лоноситель 7, перейдя в парообразное состояние и забрав часть тепла у объекта 6, расположенного в центральном .отверстии, распределяет его между объектами 6, расположенными в периферийных отверстиях, конденсируясь на них и, возвращаясь в центральную часть устройства, за счет капиллярных сил капиллярно-пористой структуры 2 замыкает цикл теплопередачи. Таким образом происходит распределение

30 теплового потока между объектами 6, расположенными в отверстиях устройства. Источниками трансформируемого теплового потока могут быть и объекты 6, расположенные в периферийных отверстиях устройства, т.е. в данном случае в устройстве происходит концентрация (суммирование) теплового потока периферийных объектов 6 на центральном объекте 6. Объектами 6 могут быть цилиндрические тепловые трубы. В принципе любой объект 6, введенный в устройство, может быть как источником трансформируемого теплового потока, так и "потребителем". Работа герметизирующей системы основана на применении ферромагнитной жидкости 5, которая удерживается магнитным полем постоянного магнита 4 между наружной поверхностью объекта 6 и выступами кольцевых полюсных наконечников 3, образуя ряд жидких кольцевых уплотнений ° Жидкость, используемая в качестве носителя ферромагнитных частиц, выбирается в соответствии с характеристикой используемого теплоносителя 7. Она должна обеспечить химическую нейтральность по отношению к теплоносителю 7 и иметь температуру парообразования выше, чем у теплонбсителя 7. Например, жидкость, используемая в качестве носителя ферромагнитных частиц, и теплоноситель 7 могут быть различными фракциями нефтепродуктов. Число кольцевых полюсных наконечников 3 может варьироваться в зависимости от необходимого числа ступеней уплотнения. Четырехступенчатая система герметизации (фиг. 1 и 2) имеющая четыре гермети— зирующих кольца ферромагнитной жидкости 5, способна обеспечивать изменение давления во внутренней полости тепловой обоймы до 0,8 атм. относительно окружающей среды. Различные системы герметизации на основе ферромагнитной жидкости оказывают черезвычайно малое сопротивление движению герметизируемых объектов, в частности, они способны оыть работоспособными при вращении герметизируемых объектов до 50000 об/мин, причем утечка через ступень уплотнения (одно кольцо ферромагнитной жидкости) лежит в пределах от 10 ""см /с до

10 ь см /с при диаметре герметизируемого объекта до 1000 мм.

Экономический эффект, получаемый в результате использования предлагаемого теплопередающего устройства, возникает за счет обеспечения возможности трансформации теплового потока при наличии нескольких тепловыделяющих объектов.

110б973

Составитель >(.Можаева

Техред И. Асталош Корректор О.Тигор

Редактор Н.Данкулич

Заказ 5741/27 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4