Теплообменный элемент

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для охлаждения ограждающих стенок циклонных камер. Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Теплообменный элемент содержит по крайней мере одну перфорированную трубу 1 подвода охлаждающей жидкости, установленную с торца поверхности 2 охлаждения с капиллярно-пористой структурой 3, снабженной сборниками-распределителями 4 охлаждающей жидкости, распределенными по ее высоте. Теплообменный элемент снабжен дополнительной капиллярно-пористой структурой с верхним участком 5 и нижним участком 6, первый из которых расположен на наружной поверхности трубы 1 подвода охлаждающей жидкости и соединен при помощи нижнего участка 6 с капиллярно-пористой структурой 3 поверхности 2 охлаждения. Снаружи дополнительной капиллярно-пористой структуры установлена направляющая перегородка 7, образующая распределительный канал 8. За счет совместного действия капиллярных и массовых сил обеспечивается интенсификация теплообмена. При достижении критических тепловых потоков, когда капиллярные силы не обеспечивают доставку жидкости к поверхности 2 охлаждения вследствие закупорки ячеек структуры 3 паровыми пузырями, наличие массовых сил позволяет активно разрушать скопления паровых пузырей и улучшить гидродинамическую обстановку в двухфазном пульсирующем пограничном слое структуры 3. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (51)4 F 22 В 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4369855/24-06 (22) 28.01.88 (46) 30.10.89. Бюл. Н - 40 (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) А.Н. Генбач и А.А. Генбач (53) 621.565.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 279658, кл. F 28 D 3/04, 1969.

Авторское свидетельство СССР и 951056, кл . F 28 D 5/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 827947, кл . F 28 D 5/00, 1979.

ÄÄSUÄÄ 1518615 А1

2 (54) TEIIJIOOBMEHHblA ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано для охлаждения ограждающих стенок циклонных камер. Цель изобретения — интенсификация теплообмена. Теплообменный элемент содержит по крайней мере одну перфорированную трубу 1 подвода охлаждающей жидкости, установленную с торца поверхности 2 охлаждения с капиллярно-пористой структурой 3, снабженной сборниками-распределителями

4 охлаждающей жидкости, распределен1518615

55 ными по ее высоте. Теплообменный элемент снабжен дополнительной капиллярно-пористой структурой с верхним участком 5 и нижним участком 6, пер5 вый из которых расположен на наружной поверхности трубы 1 подвода охлаждающей жидкости и соединен при помощи нижнего участка 6 с капиллярно-пористой структурой 3 поверхности 2 охлаждения. Снаружи дополнительной капил— лярно-пористой структуры установлена направляющая перегородка 7, образующая распределительный канал 8. 3а счет совместного действия капиллярИзобретение относится к энергетике и может быть использовано для охлаждения ограждающих стенок циклонных камер.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена в теплообменном элементе за счет использования для доставки охлаждающей жидкости к поверхности охлаждения Hp только капиллярных сил, но и массовых сил, позволя> >щих активно разрушать скопление г:аров:.э: пузырей у поверхнос ги эхла»,.ценг1я.

На чертеже изображен теппообм HI!Ifl! элемент, общий вид.

Тепггообменный элемент с<:держи",, по крайней мере, одну перфориро> анную трубу 1 по>7 в ода охл.->жда юще и кицкости, установленную с торца поверхности 2 охлаждения с капиллярно-пористой структурой 3, снабж> нной распределенными по ее высоте сборниками- 40 распределителями охлаждающей жидкости, каждый из которь>х выполнен в ниде пластины 4 с нижним и верхним. участками, первый из которых выполнен примыкающим к капиллярно-пористой струк- 45 туре 3 поверхности ? охлаждения, а второй — отогнутым o i нее на угол, превьпяающий угол отгибки верхнего участка пластины 4 нышерасположенного сборника-распределителя, Теплообменный элемент содер>ю>т также дополнительную капиллярно-пористую структуру с участками 5 и 6 и направляющую перегородку 7. Дополнительная капиллярно-пористая структура своим участком 5 расположена на наружной поверхности трубы 1 подвода охпаждающей жидкости и соединена своим участком 6 с калил: ярнг>-пористой структуных и массовых сил обеспе и:нается инте нсифи к а пня теплообме на . При дос тижении критических тепловых потоков, когда капиллярные силы не обеспечиван>т доставку жидкости к поверхносги

2 охлаждения вследствие закупорки ячеек структуры 3 паровыми пузырями, наличие массовых сил позволяет активно разрушать скопления паровых пузырей и улучшить гидродинам»ческую обстановку в двухфазном пульсирующем пограничном слое структуры 3. 2 .и. ф-лы, 1 ил. ро» 3 пp>>I>epõHÎñòí 2 о., аждения . Перег >родка 7 установлена снаружи .ополнитель.I и ьапиллярно-пористой с.lpJKòóðII с >бразованием ра .предепиlельного канала 8. По обе стороны от ><а>>1>авлйющей пс>>егоропк» 7 в зоне у >астха 6 дополни ггль>7 и капилпярнопо1>истом структуры расположены прижимные пластины 9.

Тепл >о(>ь.еннь>й элемент ог >а ует одну ст нку паровой камеры 10, други

= генки >,>торой образованы кож ., .ом 11 с тенлои:«>ляцией 12. Патрубок 13 слух,.иг для отвода пара, а патрубс к 14 для слива охлаждающей жидк ости .

Сетки капилл яр но Ilop>ic.тых с труктур

3 и 5 выполнены с понышенн> и размером ячеек на просвет одинаковой ширины, например 0,55> 0,55 мм.

ТеплообмеHIIûé элемент рабо Iàåт следуюьгиьг образом.

Тепловой поток, поднодимый ic поверхности 2 охлаждения, затрачивается на процесс кипения о;лаждающей жидкости в капиллярно-пористой структуре 2, в которую она подводится через трубу 1, участки 5, 6 дополнительной капиллярно-пористой структуры и распределительный канал 8. При этом жидкость, которая стекает по наружной поверхности структуры 3, собирается в сборниках-распрецелителях и направляется к поверхности 2 охлаждения, подпитывая ее свежей порцией идкос ги

Интенсификация теплообмена обеспечивается за счет совместного действия капиллярных и массовых сил, При достижении критических тепловых потоков, когда капиллярные силы не обес-

1518615 го эл емента

20 формула«-з обретения

Составител«ь Л. Лндре в

Техред Л.Олийнык

Корректор Т, Колб

Редактор В. Ковтун

3аказ 6591/43

Тираж 381

Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рау«««ская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 печивают доставку жидкости к поверхности 2 охлаждения вследствие закупорки ячеек сеток структуры 3 паровыми пузырями, наличие ма ссовых сил

5 позволяет активно разрушать скопление паровых пузырей, улучшать гидродинамическую обстановку в двухфазном пульсирующем пограничном слое структуры

3. Кроме того, отно::ительно холодные порции жидкости из сборниковраспределителей будут устремпяться к поверхности 2 охлаждения, улучшая ее смачивание. При этом распределительный канал 8 выравнивает давление жидкости, обеспечивая ее равномерную подачу к поверхности 2 ох.«аждения, а прижимные плагтинь« 9 обеспечивают требуему«о герм«-тичность теплообменно1. Теплообмен «ый элемент, содержащий по крайней мере, одну перфориро-25 ванную трубу подвода охлаждающей жидкости, установ;снн ю с торца поверхности охлаждения с капиллярно-нористой стоуктурой., снабженной сборникамираспределителя . охлажда«сцей жидкости, распределенными пс pL высоте, с«личающийс я тем,что,сцел ью интенсификации теп>«ообме««а, он снабжен дополнительной капиллярнопористой структурой и направляющей перегородкой, первая из которых расположена на наружной поверхности трубяi подвода охлаждающей жидкости и сос«««не на капи".лярно-пористой структурой поверхности охлаждения, а вторая установлена снаружи дополнительной капиллярно-пористой структуры с образование««распределительного канала.

2. Элемент по п. 1, о т л и ч а

«о шийся тем, что каждый сборник-распределитель охлаждающей жидкости выполнен в виде пластины с ниж;««r«и верхним участками, первый из которых выполнен примыкающим к капилляр но-пористой структуре поверхности охлаждения, а второй — отогнутым от нее на угол, превышающий угол отгибки верхнего участка пластины вышераспол оженного сборника-распределителя, 3. Элемент по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что он Дополнительно содержит пружинные пластины, расположенные по обе стороны от направляющей перегородки.