Теплоаккумулирующий элемент теплообменника

 

Изобретение относится к теплотехнике и м.б. использовано в теплообменниках с жидким теплоносителем. Цель изобретения - повьпление эффективности теплообмена путем увеличения поверхности теплосъема. Капсула 2 выполнена в виде шарового сегмента с отверстиями 4, в основании которого размещен центр тяжести элемента, и снабжена стаканами 5 с двусторонним оребрением 6, 7. Стаканы установлены с возможностью осевого перемещения в отверстиях и кинематически соединены упругими связями 8 с основанием сегмента . Капсулы выполнены из теплопроводного материала, частично заполнены теплоемким веществом 3 и способны j изменять свой объем и плавучесть в диапазоне рабочих т-р. Теплоемкое вещество , получая тепло от капсулы, испаряется , давление внутри капсулы повьшается и стаканы вьщвигаются через отверстия наружу, что способствует всплытию капсулы и одновременному перемешиванию теплоносителя. 1 ип. i СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 16 15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4240841/24-06 (22) 05.05.87 (46) 30.0).89. Бил. М 4 (71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) К. А.Домианидзе, В.В.Гвачлиани, Б.П.Чхаидзе, Г.Л.Гугулашвили, У.Л.Хабаидзе и Т.Я.Мегрелидзе (53) 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1285305, кл. F 28 D 19/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР й- 1149119, кл. 7 28 D 15/00, 1982. (54) ТЕШ10АККУМУЛИРУН)ЩИЙ ЗЛЕМЕНТ ТЕПЛООБМЕННИКА (57) Изобретение относится к теплотехнике и м,б. использовано в теплообменниках с жидким теплоносителем.

Цель изобретения — повышение эффективности теплообмена путем увеличения

„„SU„„1455210 А1 (5g 4 F 28 D 15/00 F 24 Н 7/00 поверхности теплосъема. Капсула 2 вы полнена в виде шарового сегмента с отверстиями 4, в основании которого размещен центр тяжести элемента, и снабжена стаканами 5 с двусторонним оребрением 6, 7. Стаканы установлены с возможностью осевого перемещения в отверстиях и кинематически соединены упругими связями 8 с основанием сегмента. Капсулы выполнены из теплопроводного материала, частично заполнены теплоемким веществом 3 и способны изменять свой объем и плавучесть в диапазоне рабочих т-р. Теплоемкое вещество, получая тепло от капсулы, испаряется, давление внутри капсулы повышается и стаканы выдвигаются через отверстия наружу, что способствует всплытия капсулы и одновременному перемешиванив теплоносителя. 1 ил.

1455210!

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках с жидким теплоносителем.

Цель изобретения — повышение эф5 фективности теплообмена путем увеличения поверхности теплосъема.

На чертеже изображен теплоаккумулирующий элемент теплообменника, Теплоаккумулирующий элемент тепло-10 обменника 1 содержит выполненную из теплопроводящего материала капсулу

2, изменянщую свой объем и плавучесть в диапазоне рабочих температур и частично заполненную теплоемким ве- 15 ществом 3. Капсула 2 выполнена в виде шарового сегмента с отверстиями 4, в которых установлены с воэможностью осевого перемещения стаканы 5 с двусторонним оребрением 6 и 7, кинемати- 20 чески соединенные упругими связями 8 с основанием сегмента, причем в последнем размещен центр тяжести элемента. l

Теплообменник 1, в котором помещены капсулы 2, содержит корпус 9 с тепловой и электрической изоляцией 10 и патрубками 11 и 12 подвода и отвода теплоносителя 13 и электронагрева30 тель 14.

Упругие связи 8 выполнены в виде пружин и соединены с основанием сегмента с помощью общего кронштейна 15.

Капсула 2 снабжена клапаном 16 залива (слива) теплоемкого вещества 3.

Теплоаккумулирующий элемент теплообменника работает следующим образом.

В процессе работы теплоаккумулирующий элемент помещают в теплообменник 1, заполненный теплоносителем 13.

Теплоаккумулирующих элементов может быть несколько. Затем подают питание на электронагреватель 14, тепло от которого передается нагреваемому теплоносителю 13 и капсуле 2, находящейся в это время на.-днище корпуса 9 °

Теплоемкое вещество 3, получая тепло от капсулы 2, испаряется, что вызывает увеличение давления пара внутри капсулы 2, При дальнейшем испарении

50 теплоемкого вещества 3 давление внутри капсулы 2 превышает силу сжатия пружин, в результате чего стаканы 5 выдвигаются через отверстия 4 наружу, что способствует всплытию капсулы 2 и одновременному перемешиванию теплоносителя 13. В верхней части теплообменника 1 происходит отбор тепла от теплоемкого вещества 3 через поверхность капсулы 2 и поверхность стаканов 5 с оребрением 6 и 7. При этом теплоемкое вещество 3 конденсируется, давление внутри капсулы 2 уменьшается, стаканы 5 вдвигаются внутрь последней, а элемент опускается на днище корпуса 9 теплообменника 1.

Указанный процесс повторяется до полного нагревания теплоносителя 13.

Можно подобрать теплоемкое вещество 3 с температурой кипения, соответствующей температуре нагрева теплоносителя 13. В этом случае всплытие капсулы 2 на поверхность теплоносителя 13 может служить сигналом для начала отвода последнего через патрубок 12.

Вместо подбора теплоносителя 13 можно изменять давление в капсуле 2.

При перемещении капсулы 2 по объему теплообменника 1 происходит интенсивное перемешивание теплоносителя 13, что интенсифицирует теплообмен, кроме того, этому же способствует увеличение поверхности теплосъема капсулы 2.

Формула изобретения

Теплоаккумулирующий элемент теплообменника, содержащий выполненную из теплопроводного материала капсулу, изменяющую свой объем и плавучесть в диапазоне рабочих температур и частично заполненную теплоемким веществом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена путем увеличения поверхности теплосъема, капсула выполнена в виде шарового сегмента с отверстиями, в основании которого размещен центр тяжести элемента, и снабжена стаканами с двусторонним оребрением, установленными с возможностью осевого перемещения в упомянутых отверстиях и кинематически соединенными упругими связями с основанием сегмента.