Заправочный узел тепловой трубы

 

Изобретение относится к техническим устройствам и может бцть использовано для изготовления тепловых труб и заправки тепловых труб теплоносителем. Цель изобретения - повышение технологичности. Узел для заправки тепловой трубы содержит заправочный отсек, который снабжен конической заглушкой, установленной в нем посредством резьбового соединения. Заглушка имеет боковое сквозное и центральное глухое отверстия, первое из которых расположено соосно с огверстием в боковой стенке заправочного отсека, а последнее - на участке ниже бокового отверстия и выполнено ко-' ническим, расширяющимся в направлении нижнего конца заглушки. В запра- • врчиом отсеке выполнен ответный конус . 2 ил.г

СОНИ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК..SU 17109

Ai,«1), F 28 П 15/02

Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И 0ТНРЬП ИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А9ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

° аУ

1, (21) 4784081/06 (22) 18.01.90 (46) 07.02.92, Бюл. и 5 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской . социалистической революции (72) В.М.Подгорецкий, И.Л.Шилович и Н.В.Степаненко (53) 621.565.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1064116, кл. F 28 D 15/00, 1983.

Дан П., Рей Д. Тепловые трубы./Пер. с англ. М.: Энергия, 1979, с. 142, рис. 4.13. (54) ЗАПРАВОЧНЫЙ УЗЕЛ ТЕПЛОВОЙ-ТРУБЫ (57) Изобретение относится к техническим устройствам и может быть исИзобретение относится к техничес-, ким устройствам, внутренние полости ,которых герметизируются под давлением или вакуумом.

Известны устройства герметизации анутренних полостей тепловых труб, . содержащие пережимаемый механическим усилием капилляр с последующей заваркой его торца.

Однако герметизация пережимом и сварка, совмещенные на одном элементе - капилляре, оказывают взаимное влияние друг на друга, причем меха" ническая прочность собственно. пережима, да и самого капилляра, значительно ниже прочности корпуса труби, что значительно снижает надежность. устройства в целом.

2 пользовано для изготовления тепловых труб и заправки тепловых труб теплонссителем.Цель изобретения - повышение технологичности. Узел для заправки тепловой трубы содержит заправочный отсек, который снабжен конической заглушкой, установленной в нем посредством резьбового соединения. Заглушка имеет боковое сквозное и центральное глухое отверстия, первое из которых расположено соосно с отверстием в. боковой стенке заправочного отсека, а последнее - на участке ни-, же бокового отверстия и выполнено ко" ническим, расширяющимся в направлении нижнего конца заглушки. В заправочном отсеке выполнен ответный конус. 2 ил.

Кроме того, невысокие механическая прочность и надежность устройства, а также термические ограничения р при его использовании обусловлены применением разнородных конструкционных материалов для капилляра и корпуса трубы. С5

Известно также устройство промышленной герметизации тепловых труб, в котором герметизация внутренней полости тепловой трубы, находящейся под давлением, производится с помощью клина, который устанавливается за счет удара в специально подготовленное седло в донышке трубы.

Однако для данного устройства характерна невысокая надежность герметизации тепловой трубы при работе в

1710976

35 области высоких давлений, а также при технологической операции укрепления клина в седле с помощью свар ки.

Известно также устройство, в котором для повышения надежности соелинения уплотняющего элемента и донышка тепловой трубы разнесли в пространстве места уплотнения и сварки герме- О тизирующих элементов.

Однако сварочное соединение затрудняет регенерацию теплоносителя и восстановление эксплуатационных характеристик тепловой трубы. 15

Наиболее близким к предлагаемому является заправочный узел тепловой трубы, содержащий многоэлементную конструкцию, включающую патрубок с заправочным отверстием, пробкой и поперечной перегородкой, имеющей центральное отверстие, герметизация которого в технологическом цикле обеспечивается набором уплотняющих элементов, а функциональная герметиза- 25 ция тепловой трубы обеспечивается пробкой, имеющей сегментный срез.и покрытой материалом, обладающим необ= ратимым ростом зера при нагреве.

Недостатками данного устройства являются низкая технологичность за,. счет двухстадийности операции герметизации, а также многоэлементность конструкции и необходимость нанесения особого покрытия на уплотняющую поверхность пробки. Термообработка поверхности, обеспечивающая неразъемность соединения уплотняющих элементов, исключает возможность восстановления эксплуатационных характерис" тик.

Целью изобретения является повышение технологичности, а также возможность восстановления эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что заправочный узел тепловой трубы содержащий заправочный отсек с отверстиями в боковой стенке и перегородке, отделяющей его от полости трубы, 50 и установленную в нем герметизирующую заглушку, которая выполнена конической и имеет боковое сквозное и центральное глухое отверстия, первое из которых расположено соосно отверстию в боковой стенке заправочного отсека, а последнее — на участке ниже бокового отверстия и выполнено кони ческим расширяющимся в направлении конца заглушки, при этом в заправочном отсеке выполнен ответный конус, а в отверстии перегородки установлен капилляр.

На фиг. 1 дан заправочный узел тейловой трубы, поперечный разрез; на фиг, 2 - то we, вид сверху в рабочем положении.

Заправочный узел тепловой трубы содержит заправочный отсек 4, выполненный в виде герметично закрепленной в корпусе тепловой трубы 3 втулки 2 с конической резьбовой поверхностью

3 и посадочным ответным конусом 4 в перегородке и имеющей .центральное отверстие с капилляром 5 в перегородке и отверстие в боковой стенке 8. В заправочный отсек ввинчена коническая герметизирующая заглушка 6, имеющая центральное глухое отверстие 7, сообщающееся .с внутренней полостью те- . пловой трубы через капилляр 5, и боковое сквозное отверстие, располо1 женное соосно отверстию 8, что позволяет соединить внутреннюю полость тепловой трубы с окружающей. средой.

Местоположение и диаметр канала 8 выбраны таким образом, чтобы он находился в середине длины рабочего герметизирующего участка резьбы.

Узел работает следующим образом, При дегазации внутренней полости тепловой трубы герметизирующая заглушка 6 завинчена в заправочный отсек, при этом за счет расклинивающих усилий на ответном конусе 4 и резь— бовой конической поверхности 3 обеспечивается герметичность соединения по указанным коническим поверхностям.

Такое предварительное состояние устройства исключает попадание теплоносителя и окружающего воздуха на рабочие уплотняющие поверхности, что имеет существенное значение при работе с агрессивными, сублимирующими и кристаллическими теплоносителями.

После нагрева тепловой трубы при дегазации за счет избыточного давления во внутренней полости происходит вытеснение паров теплоносителя по капилляру 5 в центральное отверстие 7 и затем по отверстию 8 в окружающую среду. Процесс истечения паров теплоносителя вследствие температурного состояния герметизирующей заглушки 6сопровождается конденсацией (кристал" лизацией) в объеме, образованном центральным отверстием 7 и капилляром

1710976

5. Таким образом., достигается эффект гидравлического затвора внутренней полости тепловой трубы. Внешний гидравлический подпор создается в подсое5 диненной к наружному торцу выпускно го отверстия 8 стравливающей прозрачной трубке. При появлении в стравливающей трубке жидкой фазы теплоносителя герметизирующая заглушка ."6 довр- 10 рачивается на угол, обеспечивающий . разрыв согласования бокового отверстия 8 в заправочном отсеке 2 и гер-: метизирующей заглушке 6.

Таким образом, данное устройство 15 обеспечивает герметичное состояние. поверхностей уплотнения в период дегазации и после перекрытия выполняющего роль выпускного канала бокового отверстия 8.

При работе по мере повышения давления и, следовательно, температуры вследствие различных относительных линейных термических расширений герметизирующей заглушки и заправочного отсека, а также разных условий обо- грева и охлаждения заправочного отсе-. ка .и герметизирующей заглушки возникают дополнительные расклинивающие напряжения, повышающие надежность 30 уплотнения.

В процессе работы тепловой т рубы происходит газовыделение, что снижает эффект теплопереноса. Данный процесс имеет предел насыщения. Поэтому по истечении года эксплуатации требуется повторная и окончательная дегазация. тепловой трубы, что достигается в .заявляемом устройстве путем . поворота герметизирующей пробки 6 в 40 заправочном отсеке 2 до согласования отверстий 8 и повторения описанной операции дегазации.

Технико-экономическая эффективность применения данной конструкции проявляется в сравнении срока службы тепловых труб с различными устройствами герметизации.

Максимальный экономический эффект достигается при использовании данного устройства в тепловых трубах, применяющихся в теплообменниках, работающих в циклическом режиме (как прави-, ло, сезонном), при необходимости про- ведения регенерации их эксплуатационных качеств.

Формула изобретения

Заправочныи узел тепловои трубы, содержащий заправочный отсек с отверстиями в боковой стенке и перегородке, отделяющей его от полости трубы, и установленную в нем посредством резьбового соединения заглушку, о т л .ич а ю шийся тем, что, с целью повышения технологичности, а также возможности восстановления ее эксплуатационных характеристик, заглушка выполнена конической и имеет боковое сквозное и центральное глухое отвер-. стия, первое из которых расположено соосно отверстию в боковой стенке заправочного отсека, а последнее - на участке ниже бокового отверстия и выполнено коническим, расширяющимся в направлении нижнего конца заглушки, при этом в заправочном отсеке выполнен ответный конус, а в отверстии перегородки установлен капилляр.

1710976 И 2

Редактор Л.Гратилло, Составитель И.Виловиц

Техред И .Моргентал

Корректор Л Пилипенко

Заказ 331 Тираж Подписное

ВНИИПИ Госу, арстлонного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Пронзяидстнснно-и.з ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101