Термосифон

 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплопереда . . - . е ющих элементах теплообменных аппаратов . Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности термосифона. В корпусе 1 термосифона коаксиально установлена циркуляционная вставка 4. В зоне 2 испарения дополнительно на корпусе размещена коаксиальная камера 5. Вставка 4 в месте расположения камеры 5 имеет разрыв , а корпус 1 перфорирован. При этом концы вставки 4 в месте разрыва выведены в камеру 5. При работе термосифона пленка жидкого теплоносителя, стекающая из отверстий перфорации, увлекается паром вверх по внутренней поверхности стенки корпуса 1. Испаряясь, она охлаждает стенку корпуса 1 в верхней части зоны 2 испарения, препятствуя перегреву и разрушению стенки корпуса 1. 1 ил.v fa fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 28 0 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710148/06 (22) 26.06.89 (46) 07.10,91. Бюл, N 37 (71) Киевский политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) M. К. Безродный, Ю. В, Антошко, В. M.

Подгорецкий, С, Ю, Кузнецова и Н. 3. Кацовская (53) 621.565.58(088,8) (56) Безродный М. К., Загуменков И. М, и

Хавин С. А, К расчету гидравлического контура двухфазных термосифонов с внутренними вставками. — Известия вузов.

Энергетика, 1986, М 2. с. 83 — 88; (54) ТЕРМОСИФОН (57) Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплопереда„, SUÄÄ 1682746А1 ющих элементах теплообменных аппаратов. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности термосифона. В корпусе 1 термосифона коаксиально установлена циркуляционная вставка 4. В зоне

2 испарения дополнительно на корпусе размещена коаксиальная камера 5. Вставка 4 в месте расположения камеры 5 имеет разрыв, а корпус 1 перфорирован. При этом концы вставки 4 в месте разрыва выведены в камеру 5. При работе термосифона аленка жидкого теплоносителя, стекающая из отверстий перфорации, увлекается паром вверх по внутренней поверхности стенки корпуса 1. Испаряясь, она охлаждает стенку корпуса 1 в верхней части зоны 2 испарения, препятствуя neperpeey и разрушению стенки корпуса 1. 1 ил.

1682746

Составитель С.Бугорская

Техред ММоргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор E,Ñàâèíà

Заказ 3400 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101. Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в качестве теплопередающих элементов теплообменных аппаратов.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности термосифона. На чертеже представлен описываемый термосифон, разрез.

Термосифон содержит корпус 1 с зонами 2 и 3 испарения и конденсации соответственно.

По всей длине корпуса 1 коаксиально установлена циркуляционная вставка 4, а на части длины корпуса 1 в зоне 2 испарения— теплоизолированная камера 5. В зоне расположения камеры 5 вставка 4 имеет разрыв.и концы ее выведены в камеру 5. При этом корпус 1 ниже упомянутого разрыва перфорирован и через отверстия 6 перфорации сообщается с полостью камеры 5.

Место расположения камеры 5 на корпусе 1 в зоне 2 испарения определяется условиями работы и геометрическими размерами термосифона, Суммарное проходное сечение калиброванных отверстий 6 в корпусе термосифона меньше проходного сечения циркуляционной вставки 4 и выбирается из условия создания запаса теплоносителя в камере 5 на уровне, обеспечивающем устойчивую циркуляцию через входное отверстие L:,èðêóëÿöèîííoãî вставки 4, и обеспечения сплошной испаряющейся пленки жидкого теплоносителя на внутренней поверхност . корпуса в верхней части зоны 2 испарения.

Термосифон работает следующим образом.

Пар. образующийся в процессе кипения теплоносителя в зоне 2 испарения, по кольцевому каналу, образованному корпусом 1 термосифона и циркуляционной вставкой 4, поступает в зону 3, где конденсируется. В результате полной конденсации пара конденсат поступает в верхнюю часть циркуляционной вставки 4 и через выходное отверстие в месте разрыва сливается в камеру 5, где собирается и затем через входное отверстие вставки 4 в месте разрыва поступает в нижнюю часть этой вставки 4, по которой возвращается в зону 2 испарения.

Естественная циркуляция в термосифонном контуре наступает вследствие того, что плотности теплоносителя в зонах испарения и конденсации различны и эта раэ5 ность в значении плотностей теплоносителя создает движущийся напор под действием сил гравитации.

При значениях подводимой тепловой нагрузки много меньше критической воз10 врат конденсата из камеры 5 в зону 2 испарения происходит и через отверстия 6 в виде стекающей по внутренней поверхности стенки корпуса 1 термосифона пленки жидкости, При повышении тепловой нагруэ15 ки, подводимой к зоне 2, скорость потока пара теплоносителя возрастает, и при достижении критического значения, характеризующегося значением критерия устойчивости Кутателадзе К=3,2, наступает

20 явление инверсии (опрокидывания) пленочного течения. Пленка жидкого теплоносителя, стекающая из отверстий 6, увлекается паром вверх по внутренней поверхности стенки корпуса 1 термосифона и, испаряясь, 25 охлаждает стенку корпуса 1 в верхней части эоны 2 испарения, препятствуя тем самым перегреву и разрушению стенки корпуса 1 в верхней части зоны 2.

Теплоизоляция камеры 5 препятствует

30 кипению теплоносителя в камере 5 и способствует созданию в ней запаса Охлажденного теплоносителя.

Поскольку охлаждение стенки испаряющейся пленкой жидкого теплоносителя до35 статочно эффективное, стенка корпуса в зоне теплоподвода надежно защищается от перегрева.

Формула изобретения

Термосифон, содержащий корпус с зо40 нами испарения и конденсации и установленную в нем соосно циркуля ционную вставку, о т-. л ича ющийсятем, что,сцелью повышения эксплуатационной надежности, снаружи корпуса в зоне испарения коаксиально установле45 на теплоизоляционная камера, в зоне расположения которой циркуляционная вставка имеет разрыв и оба конца вставки в месте разрыва введены в камеру, а корпус ниже упомянутого разрыва перфорирован.

40,,