Тепловая труба

 

Использование: теплоообменная аппаратура . Сущность изобретения: тепловая труба содержит герметичный корпус с зонами испарения 2, транспортирования и конденсации . На внутренней поверхности корпуса размещена капиллярная структура 5 и продольные артерии 6. На наружной поверхности корпуса в зоне испарения имеются ребра 7, которые в зонах контакта артерий 6 с корпусом имеют разрывы 8. 2 ил.

СОЮЗ .СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 28 0 15/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ и КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА (21) 4231915/06 (22) 20.04.87 (46) 30,07.92, Бюл. ¹ 28 (71) Грузинский политехнический институт (72) И.Г, Шекриладэе, Д.H. Нинуа, Л.В. Робакидзе, Т.LU. Зоидзе и Д.Г, Русишвили (56) Заявка Японии № 60-51034, кл. F 28 D 15/02, опублик,1985.

„„.Я1 „„1751638 А1 (57) Использование; теплоообменная аппаратура. Сущность изобретения: тепловая труба содержит герметичный корпус с зонами испарения 2, транспортирования и конденсации. На внутренней поверхности корпуса размещена капиллярная структура

5 и продольные артерии 6. На наружной поверхности корпуса в зоне испарения имеются ребра 7, которые в зонах контакта артерий 6 с корпусом имеют разрывы 8. 2 ил.

1751638

20

35 фазы из артерии 6

45

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплоообменнай аппаратуре.

Известны тепловые трубы, герметичные устройства с испарител ьно-конденсационным циклом во внутренней полости, обеспечивающие интенсивные процессы передачи тепла как в поле тяжести, так и в условиях невесомости, Направление тепловых труб относится к числу развивающихся областей новой техники, Наиболее близким к предлагаемой является тепловая труба, содержащая герметичный корпус с зонами испарения. транспортирования и конденсации, капиллярную структуру с продольными артериями и ребра на наружной поверхности корпуса в зоне испарения.

Недостатки известной тепловой трубы связаны с огранйчениями передаваемой тепловой мощности из-за кризисных явлений в зоне испарения. При высоких тепловых нагрузках зоны испарения (например, в процессе утилизации тепла отходящих горячих газов технологических процессов путем применения весьма развитых поверхностей охлаждения), наиболее уязвимой оказывается область контакта артерии с корпусом иэ-эа интенсивного образования паровых пузырей, в которой сперва затрудняется, а затем прекращается поступление жидкой фазы теплоносителя из артерии к поверхности испарения, Цель изобретения — повышение передаваемой тепловой мощности, Указанная цель достигается тем, что в тепловой трубе, содержащей герметичный корпус с зонами испарения, трансйортирования и конденсации, капиллярную структуру с продольными артериями и ребра на наружной поверхности корпуса в зоне испарения, ребра выполнены с разрывами в зоне контакта артерий с корпусом тепловой трубы.

Указанные отличительные признаки позволяют защитить зону контакта артерий с корпусом тепловой трубы от перегрева и сохранить условия нормального поступления жидкости, из артерий в капиллярную структуру и повысить передаваемую тепловую мощность.

На фиг.1 изображена предлагаемая тепловая труба, на фиг,2 — разрез А — А на фиг,1.

Она содержит корпус 1 с зонами испарения 2, транспортирования 3 и конденсации 4. На внутренней поверхности корпуса

1 размещена капиллярная структура (фитиль) 5 и продольные артерии 6, В зоне 2 испарения на наружной поверхности корпуса 1 имеются ребра 7, которые в зонах контакта артерий 6 о корпусом 1 им ют разрывы 8..

Тепловая труба работает следующим образом.

Тепло горячих газов, омывающих ребра

7, собирается и концентрируется ими в зоне

2 испарения, где протекает процесс испарения теплоносителя, пар теплоносителя по живому сечению корпуса 1 через зону 3 транспортирования поступает в зону 4 конденсации, где конденсируется, отдавая тепло внешней охлаждающей среде

Образовавшаяся жидкая фаза теплоносителя по капиллярной структуре 5 отсасы веется в артерии 6, по ним возвращается в зон 2 испарения и раздается по капиллярной структуре 5 эоны 2 испарения. Далее каждая фаза вновь испаряется и процесс многократно повторяется. Наличие артерий 6 резко снижает гидравлическое сопротивление транспорту жидкой фазы теплоносителя, что позволяет повысить передаваемую теплавой трубой мощность, При высоких удельных тепловых потоках в зоне 2 испарения, однако ограничивающим дальнейший рост передаваемой мощности фактором может стать эакипание теплоносителя в зоне контакта артерий 6 с корпусом 1. Поскольку эту зону со стороны парового обьема прикрывает артерия 6, то интенсивность теплообмена

Здесь ниже по сравнению с открытой частью капиллярной структуры 5. Если не предпринять какие-то меры, то в зоне контакта артерии 6 с корпусом 1 соответственно будут возникать максимальные перегревы стенки, что приведет к интенсификации пузыреобразования с последующим ухудшением и даже прекращением поступления жидкой

В предлагаемой тепловой трубе разрывы 8 обеспечивают неравномерный приток тепла по окружности зоны 2 испарения. В зону контакта артерии 6 с корпусом 1, при этом из-за эффекта рассекания тепла разрывами 8 поступает существенно более низкий по сравнению с остальной поверхностью зоны 2 удельный тепловой поток, Тем самым зона контакта артерий 6 с корпусом 1 защищается от перегрева и условия нормального поступления жидкости из артерии 6 в структуру 5 сохраняются при весьма высоких (в среднем по поверхности зоны 2) тепловых потоках, В конечном счете выполнение ребер 7 с разрывами 8 и взаимное расположение разрывов 8 и артерий 6 обеспечивает повышение передаваемой тепловой трубой тепловой мощности.

Целесообразно использование предлагаемого технического решения в компактных теплообменных устройствах с

175 I 638

Г .) Составитель О.Акимова

Техред М.Моргентал

Корректор А;Осауленко

Редактор А,Долинич

Заказ 2686 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 повышенными удельными показателями, например, s утилизаторах тепла отходящих газов высокотемпературных энергетических и технологических установок, в том числе применяемых на транспортных средствах, Формула изобретения

Тепловая труба, содержащая герметичный корпус с зонами испарения, транспортирования и -.онденсации, капиллярную структуру с продольными артериями v. ребра на наружной поверхности корпуса в зоне испарения,отличающаяся тем, что.

5 с целью повышения теплопередающей способности и зксплуатационной надежности, ребра в зонах контакта артерий с корпусом имеют разрывы в виде сквозных пазов, 10