Электрогидродинамическая тепловая труба
Изобретение относится к теплоэнергетике , может быть испольЈовано при создании теплообменников и является дополнительным к авт. св. № 861916. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. В зоне 2 конденсации на поверхности стенки корпуса дополнительно выполнено диэлектрическое пористое покрытие 5, а над ней - перфорированный высоковольтный электрод 6. Покрытие 5 имеет толщину, равную высоте игольчатых электродов 4. Последние расположены с шагом, равным расстоянию между их вершинами и перфорированным электродом 6. Конструкция тепловой трубы позволяет передавать тепло независимо от ориентации в пространстве, что расширяет функциональные возможности данного устройства. 1 ил. g ё
(53)5 F 28 D 1 /02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Й ASTOPCKOMV СЗИДЕТВЪФ1ВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬЗТИЯМ
ПРИ fHHT СССР
1 (61) 861916 (21-) 4809993/06 (22) 26.02.90 (46) 07.02.92. Бюл. и 5 (71) Институт прикладной физики
АН МССР (72) М.К.Болога, И.К.Савин, В.П.Ко ровкин и В.П.Усенко (53) 621. 565.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 861916, кл. F 28 D 15/00, 1981.
Авторское свидетельство СССР
Н 918763, кл. F 28 D 9/02,.
F 28 F 13/16, 1982. (54)ЭЛЕКТРОГИЛРОДИНАМИЦЕСКАЯ ТЕПЛО- .
ВАЯ ТРУБА (57) Изобретение относится к тепло" энергетике, может, быть использовано
„Я0„„1710977 А 2
2 при создании теплообменников и является дополнительным к авт. св.
Р 861916. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей;
В зоне 2 конденсации. на поверхности стенки корпуса дополнительно выполнено диэлектрическое пористое покрытие
5, а над ней - перфорированный высоковольтный электрод 6. Покрытие 5 имеет толщину, равную высоте игольчаTblx электродов 4. Последние расположены с шагом, равным расстоянию между их вершинами и перфорированным электродом 6. Конструкция тепловой трубы позволяет передавать тепло независимо от ориентации в пространстве, что расширяет функциональные возмож- Е ности данного устройства. 1 ил.
1710977
Изобретение относится к теплоэнергетике, преимущественно к тем ее областям, где для интенсификации процессов теплообмена используются электрические поля, может быть применено в радиоэлектронике, электротехнике, химической технологии и т.п, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. N 861916.
Известен теплообменник пластинчатого типа, в котором напротив зоны конденсации расположен высоковольтный перфорированный электрод.
Недостаток данного устройства заключается в невозможности его работы в условиях изменения ориентации поля сил тяжести, снижении функцио-. нальных возможностей.
Наиболее близкой к предлагаемому является электрогидродинамическая тепловая труба, у которой на теплообменной поверхности зоны конденсации размещена система игольчатых электродов, а поверхности теплообмена зо- 25 ны конденсации и испарения подключены к различным полюсам источника высокого напряжения.
Однако ухудшение теплопередающих характеристик трубы при изменении ориентации. сил тяжести снижает ее .функциональные возможности.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.
Поставленная цель достигается тем, что в зоне конденсации на поверхности стенки корпуса выполнено диэлектрическое пористое покрытие, а над ней - перфорированный высоковольтный электрод, при этом покрытие имеет толщину, равную высоте игольчатых электродов, а последние расположены с шагом, равным расстоянию между их .вершинами и перфорированным электродом. 45
Наличие диэлектрического пористо го материала способствует удержанию конденсата на тейлообменной поверхности, а за счет электрического по-. ля, создаваемого перфорированиым электродом и иглами, происходит его направленное диспергирование на теплообменную поверхность зоны испарения.
Расстояние между перфорированным электродом и концами игл меньшее, чем меж" ду электродом и поверхностью зоны испарения, выбрано из условия обеспечения большей напряженности электрического поля у поверхности эоны конденсации, что создает благоприятные условия для диспергирования (транспорта) жидкого теплоносителя из зоны конденсации в зону испарения. Предель- ное расстояние от перфорированного электрода до поверхности испарения определяется длиной пролета капель диспергированного теплоносителя и зависит от электрофизических свойств теплоносителя и напряженности электрического поля у поверхности конденсации. Высота игл и расстояние между ними выбраны в соответствии с обеспечением надежности работы устройства при минимальных подводимых напряжениях (устранение пробоев и создание неоднородного электрического поля у поверхности конденсации). Таким образом, достигается устойчивая работа устройства при изменении направления сил тяжести.
На чертеже показана схема электрогидродинамической (ЭГД) испарительноконденсационной системы (ИКС) ..
Система состоит из теплообменных поверхностей зон испарения 1 и кон-. денсации 2, которые соединены диэлектрической стенкой 3. На внутренней поверхности зоны 2 конденсации установлены игольчатые высоковольтные . .. электроды 4, размещенные в диэлектриче" ском пористом материала 5, а напротив - высоковольтный перфорированный электрод 6. Диэлектрический пористый материал 5 пропитан жидким тепло" носителем 7.
ЭГД ИКС работает следующим обрабом.
При подводе и отводе тепла в зонах испарения 1 и конденсации 2 соответственно в ней осуществляется теплои массоперенос между этими зонами при изменении агрегатного состояния теплоносителя 7. Возврат теплоносителя 7 из зоны 2 конденсации в зону
1 испарения осуществляется его распылом (диспергированием) с игольчатого электрода 4 под действием неоднородного электрического поля, создаваемого перфорированным 6 и игольчатым 4 электродами. Причем неоднородное поле вытягивает жидкий теплоноситель из диэлектрического пористого материала 5, который препятствует непроизвольному его удалению и не rioпаданию на, поверхность зоны 1 испарения. Наличие игл и диэлектрического материала обеспечивает создание
1710977
Составитель И.Савин
Техред И.Иоргентал
Редактор Л.Гратилло
КоРРектоР:Л.Пилипенко
° мюююю « е °
Заказ 331 Тираж. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, й-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
\ неоднородного электрического поля, что способствует снйжению подводимого электрического напряжения. Для исключения пробоя высота игл 4 выбрана соизмеримои с толщиной диэлект5 рического пористого .материала 5, а расстояние между иглами 4 и перфорированным электродом 6 соизмеримо для обеспечения неоднородностей поля на концах игл 4. Перфорированный элек- трод выбран для возможности пролета капель конденсата 2 к поверхности теплообмена зоны испарения.
Ilo сравнению с известным предлага- 15 емое устройство может работать независимо от ориентации сил тяжести, причем наличие перфорированного элек- трода позволяет заземлить корпус ЭГД
ИКС, что делает его эксплуатацию. безопасной. Кроме того, перфориро-. ванный электрод расположен значительно ближе к зоне конденсации, чем зона испарения, что снижает необходимую величину рабочего напряжения и позволяет разнести на большее расстояние зоны испарения и конденсации.
Формула изобретения
Электрогидродинамическая тепловая труба по авт. св. Р 861916, о т л и" ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно в зоне конденсации на поверхности стенки корпуса выполнено диэлектрическое пористое покрытие, а над ней - перфорированный высоковольтный электрод, при этом покрытие имеет толщину, равную высоте игольчатых электродов, а последние расположены с шагом, равным расстоянию между их вервинами и перфорированным электродом.
