Тепловая труба

 

) 1. ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая , соединенные парои кoн eнсатопроводами испаритель с капиллярно-пористой насадкой в виде полого цилиндра, снабженного пар.оотводными каналами, и конденсатор., выполненный в виде сроено установленных один в.другом с образованием кольцевой полости цилиндров, причем пароотводные каналы испарителр вьшолнены в виде сообщакшщхся с кольцевым паровым коллектором системы пересекающихся кольцевых и продольных проточек, о т л и ч а ю Щ а я с я тем,, что, с целью повышения термодинамической эффективности и упрощения технологии изготовления , проточки расположены на наружной поверхности насадки а паровой коллектор - на } аружной поверхности испарителя, конденсатор заглушен с торцов ксшьцевыми крышками, а выходной конец конденсаГопровода выведен через полость цилиндра за пределы насадки. . 2.Труба по п,1, отличающая с я тем, что проточки имеют треугольный профиль с вершиной, обращенной к продольной оси насадки. 3.Труба по п.1, от л и ч а ю щ а я с я тем, что парои конденсатопроводы содержат участки, выполненные в виде трубчатых спиралей. 4.Труба по п.1, о т л и ч а ю щ а я С: я тем, что парои конденсатопроводы выполнены гофрированными. § 5.Труба по п.Т, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что кольцевая полость .конденсатора выполнена переменного сечения, уменьшающегося к входному а концу конденсатопровода. Од 6.Труба по п.1, о тл и ч а ю а щ а я с я тем, что паровой коллектор СП испарителя смещен в направлении конденсатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИК

09) OD (59 4 F 28 D 1300

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3284040/24-06 (22) 04.05.81 (46) 07. 12.85. Бюл. У 45 .(71) Отдел физико-технических проблем энергетики Уральского научного . центра АН СССР (72) Ю.Ф.Иайданик, С.В.Вершинин, В.Ф.Холодов и Ю.Е.Долгирев (53) 621.565.58 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 4492 1 3, кл. F 28 D 15/00, 197 2.

2. Авторское свидетельство СССР

9 691672, кл.. F 28 D 15/ОО 1978 . . (54)(57) 1. ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая, соединенные парс- и конденсатопроводами испаритель с капиллярно-пористой насадкой в виде полого цилиндра, снабженного пароотводными каналами, и конденсатор,, выполненный в виде соосно установленных один в другом с образованием коль" ценой полости цилиндров, причем пароотводные каналы испарителн выполнены в. виде сообщающихся с кольцевым паровым коллектором системы пересекающихся кольцевых и продольных проточек, о т л и ч а ю " щ а я с я тем,, что, с целью повышения термодинамической эффективности и упрощения технологии изготовле ния, проточки расположены на наружной поверхности насадки, а паровой коллектор — на Наружной поверхности испарителя, конденсатор заглушен с торцов кольцевыми крышками, а выходной конец конденсатопровода выведен через полость цнлиндра эа пределы насадки.

2. Труба по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что проточки имеют . треугольный. йрофиль с вершиной, обращенной к продольной оси насадки.

3. Трубапоп.1, отличаю— щ а я с я тем, что паро- и конден- Я сатопроводы содержат участки, выполненные в виде трубчатых спиралей.

4. Труба по п. 1, о. т л и ч а ю - у ее щ а я с я тем, что паро- и конденсатонроводы выполнены гофрированными. а

5. Труба по п. f о т л и ч а ющ а я с я тем, что. кольцевая полость конденсатора выполнена переменного сечения, уменьшающегося ic входному концу конденсатопровода.

6. Труба по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что паровой коллектор испарителя смещен в направлении CA конденсатора.

1196665

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных устройствах с промежуточным теплоносителем.

Известна тепловая труба, содержа- 5 щая соединенные паро- и конденсатопроводами испаритель и конденсатор 1 причем испаритель и конденсатор снабжены капиллярно-пористыми насадками с продольными каналами 1.J.

Недостатком данной тепловой трубы является неэффективно организованная подпитка насадки испарителя теплоносителем.

Известна тепловая труба, содержа- 15 щая вертикально расположенные и соединенные паро- и конденсатопроводами испаритель с капиллярно-по— ристой насадкой в виде полого цилиндра, снабженного пароотводными кана- 20 лами, и конденсатор, выполненный в виде соосно установленных один в другом с образованием кольцевой II0 лости цилиндров, причем пароотводные каналы испарителя выполнены в 25 виде сообщающихся с кольцевым паровым:коллектором системы пересекающихся кольцевых и продольных проточек (2 1, Н достатком известной конструк- щ ции является не эффективно ограниэованный отвод пара с поверхности испарения и условия ее подпитки теплоносителем, и, кроме того, сложность технологии изготовления.

Цель изобретения — повышение тер.лодинамической эффективности и упрощение технологии изготовления.

Указанная цель достигается тем, что тепловая труба, содержащая со- 4р един нные.паро- и конденсатопроводами испаритель с капиллярно-пористой насадкой в виде полого цилиндра, снабженного пароотводными каналами, и конденсатор, выполненный в виде 45 соосно установленных один в другом с образованием кольцевой полости цилиндров, причем пароотводные каналы испарителя выполнены в виде сообщающихся с кольцевым паровым коллек- 5О тором системы пересекающихся кольцевых и продольных проточек, причем проточки расположены на наружной поверхности насадки, а паровой коллектор — на наружной поверхности испарителя, конденсатор заглушек с торцов кольцевыми крышками, а выходной конец конденсатопровода выведен через полость цилиндра за пределы насадки, причем проточки имеют тре угольный профиль с вершиной, обращенной к продольной оси насадки, а паро- и конденсатопроводы, содержат участки, выполненные в виде трубчатых спиралей или гофрированными, при этом кольцевая полость конденсатора выполнена переменного сечения, уменьшающегося к входному ! концу конденсатопровод, а паровой коллектор испарителя смещен в направлении конденсатора.

На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемой трубы; на фиг. 2 — поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вариант выполнения парс- и конденсатоправодов с гофрированными участками.

Тепловая труба содержит соединенные паропроводом 1 и конденсатопро- водом 2 испаритель 3 с капиллярнопористой насадкой 4, снабженной пароотводными каналами 5, и конденсатор 6, выполненный в виде соосно установленных один в другом цилиндров с образованием кольцевой полости 7, причем пароотводные каналы выполнены в виде пересекающихся кольцевых 8 и продольных 9 проточек, расположенных на наружной поверхности насадки 4 и сообщающихся с кольцевым паровым коллектором 10. Конденсатор 6 заглушен с торцов кольцевыми крышками 11, для заправки теп"ловой трубы служит патрубок 12.

При этом проточки 8 н 9 имеют треугольный профиль с вершиной, обращенной к продольной оси насадки 4, а паро- и конденсатопроводы 1 и 2 содержат участки, выполненные в виде трубчатых спиралей 13 или гофриро- ванными 14, причем кольцевая полость

7 может быть выполнена переменного сечения, уменьшающегося;к входному концу конденсатопровода 2..

Заправка тепловой трубы теплоносителем производится в количестве, достаточном для полной пропитки насадки 4, заполнения конденсатопровода 2, торцовой полости 15., центрального канала насадки, а также для заполнения О, 1-0,3 объема конденсатора 6 и О, 1-0,5 объема торцовой полости 16.

Предлагаемая тепловая труба работает следующим образом.

При подводе тепловой нагрузки к испарителю 3 возникает разность температур и давлений между паром в пароотводных-каналах 5 с одной стороны, в центральном канале насадки 4 и полостях 15 и 16 с другой стороны. Разделяющий их слой насадки 4, пропитанный теплоносителем, выполняет в данном случае роль теплового и гидравлического затвора, позволяющего создать такую разность давлений. Под действием ее теплоноситель вытесняется из паропровода 1,,конденсатора 6 и заполняет . свободную часть конденсатопровода

2, полость 15, центральный канал насадки 4 и частично полость 16. Теп- лоноситель, поступающий к насадке 4 через ее торцовые поверхности и центральный канал, двигается в зону испарения преимущественно в радиальном направлении. Испарение. его происходит с поверхности капиллярно-пористых элементов, плотно прилегающих к нагреваемой поверхности испарителя

3. Образующийся пар по кольцевым и продольным проточкам 8 и,9 поступает в паровой коллектор 10, а из него по паропроводу 1 — в конденсатор 6, где конденсируется и охлаж дается до температуры приемника тепла. Под действием разности давлений образовавшийся конденсат возвраща196665 4 ется в испаритель 3, замыкая рабочий цикл тепловой трубы.

При ориентациях, когда испаритель располагается ниже конденсатора, работа предлагаемой тепловой трубы типа аналогична работе термосифона..

Таким образом, благодаря развитой поверхности испарения, форме па10 роотводных .каналов, более рациональному размещению выходного отверстия конденсатопровода и парового коллектора, форме кольцевой полости конденсатора удается существенно

15 повысить термодинамическую эффективность тепловой трубьг.

При этом упрощается технология изготовления тепловой трубы за счет того, что нароотводные каналы выпол20 иены в виде кольцевых и продольных проточек только на наружной поверхности насадки, расширяются функциональные возможности .тепловой трубы за счет более рациональной компо25 .новки, освобождающей поверхность испарителя и конденсатора для монтажа охлаждающих элементов или нагревателей.

Благодаря упругой связи между

30 испарителем и конденсатором, увеличивается механическая устойчивость тепловой трубы к воздействию сильных ударных и вибрационных нагрузок.

1196665

1196665

Составитель С. Бугорская

Техред А.Бойко Корректор М.Самборская

Редактор Л.Зайцева

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7552/37 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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