Модульный теплообменник с тепловыми трубами



Модульный теплообменник с тепловыми трубами
Модульный теплообменник с тепловыми трубами
Модульный теплообменник с тепловыми трубами
Модульный теплообменник с тепловыми трубами

 


Владельцы патента RU 2543104:

ПОЛЬ ВУРТ С.А. (LU)
ПОЛЬ ВУРТ ИТАЛИА С.П.А. (IT)
ПОЛЬ ВУРТ РИФРЕКТОРИ ЭНД ЭНДЖИНИРИНГ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках с тепловыми трубами. Теплообменник с тепловыми трубами для передачи тепла от горячего газа холодному газу содержит корпус с первой камерой для подачи через нее горячего газа, второй камерой для подачи через нее холодного газа и множеством тепловых труб, простирающихся между первой камерой и второй камерой. В камерах расположены перегородочные панели для деления камер на отсеки с тепловыми трубами, причем перегородочные панели расположены в плоскости, по существу параллельной потоку газа через камеры, причем направление потока газа через один отсек с тепловыми трубами является параллельным направлению газа через соседний отсек с тепловыми трубами. Тепловые трубы собраны в один или несколько расположенных с возможностью удаления из соответствующих отсеков картриджей. Каждый картридж с тепловыми трубами содержит раму с опорной панелью, которая при установке картриджа в отсек взаимодействует с разделительной стенкой между первой камерой и второй камерой, чтобы образовывать газонепроницаемое разделение между первой и второй камерами. Тепловые трубы пересекают опорную панель и прикреплены к ней газонепроницаемым образом. Технический результат - расширение акустических характеристик теплообменника за счет уменьшения наводимой потоками вибрации. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область изобретения

В общем, данное изобретение относится к теплообменнику с тепловыми трубами для передачи тепла от горячего газа к холодному газу, прежде всего в установках регенерации тепла для предварительно нагретого воздуха для горения и/или горючего газа.

Предпосылки создания изобретения

Устройства регенерации тепла используются в различных отраслях промышленности для того, чтобы забирать тепло у одной среды и передавать его другой среде. Использование избытка тепла одного газа для подогрева другого газа уменьшает затраты энергии и, следовательно, положительно влияет на окружающую среду.

Одно из таких устройств регенерации тепла, которое относится к способу и установке для восстановления и рециркуляции тепла от горячих отходящих газов, прежде всего отходящих газов в металлургических процессах и от теплых газов, раскрыто, например, в US 4434004. Теплые или горячие отходящие газы отдают накопленное тепло нижней части вертикально установленных тепловых труб. Затем холодный воздух или газ направляются в верхнюю часть тепловых труб, передавая тепло от теплопроводов холодному воздуху или газу. Установка содержит нижнюю камеру, через которую подается горячий газ, и верхнюю камеру, через которую подается холодный газ. Тепловые трубы располагаются вертикально в этих двух камерах и проходят из одной камеры в другую. Когда горячий газ проходит через нижнюю камеру, его тепло поглощается нижней частью тепловых труб, охлаждая горячий газ. В тепловых трубах тепло передается от нижней части к верхней части. Проходящий через верхнюю камеру холодный газ нагревается при прохождении через горячую верхнюю часть тепловых труб. Теплообменники с тепловыми трубами часто используются из-за их очень быстрой теплопередачи. Однако они, как и теплообменники другого типа, сталкиваются с проблемой засорения и загрязнения пылью, грязью и частицами материала в текучих средах. Действительно, такая грязь может откладываться на передающей тепло поверхности тепловых труб и уменьшить коэффициент теплопередачи между тепловыми трубами и нагреваемой или охлаждаемой жидкостью. Кроме того, из-за роста количества оседающей грязи, теплообменник с тепловыми трубами засоряется, что в свою очередь увеличивает падение давления на теплообменнике.

Таким образом, необходимо периодически останавливать систему регенерация тепла на техническое обслуживание для вымывания загрязнений и освобождения прохождения потока через теплообменник. Ввиду большого количества тепловых труб, расположенных в таком теплообменнике, очистка тепловых труб является очень трудоемким процессом. Кроме того, затрудненный доступ к различным участкам в теплообменнике не облегчает процесс чистки. Длительные периоды простоя обязательно приводят к производственным потерям и повышенным эксплуатационным расходам.

Цель изобретения

Целью настоящего изобретения является создание теплообменника с тепловыми трубами, который является свободным от вышеупомянутых недостатков.

Раскрытие изобретения

Эта цель достигнута за счет теплообменника с тепловыми трубами, как заявлено в п.1 формулы изобретения.

Теплообменник с тепловыми трубами для передачи тепла от горячего газа холодному газу имеет корпус с первой камерой для подачи через нее горячего газа, второй камерой для подачи через нее холодного газа и множеством тепловых труб, простирающихся между первой камерой и второй камерой для передачи тепла от горячего газа холодному газу. Согласно важному аспекту изобретения в первой и второй камерах расположены перегородочные панели для разделения камеры на отсеки с тепловыми трубами, причем перегородочные панели расположены в плоскости, по существу параллельной потоку газа через камеры, причем в отсеках для тепловых труб в корпусе расположены съемные картриджи с тепловыми трубами. Каждый картридж с тепловыми трубами содержит раму с опорной панелью для поддержки множества тепловых труб. Опорная панель расположена так, что, когда картридж с тепловыми трубами расположен в корпусе, опорная панель взаимодействует с разделительной стенкой между первой и второй камерами, чтобы образовывать газонепроницаемое разделение между первой и второй камерами. Кроме того, тепловые трубы пересекают опорную панель и прикреплены к ней газонепроницаемым образом.

Одна или несколько перегородочных панелей делят поперечное сечение газового потока на два или более поперечных сечений меньшего размера. Такое деление камер по их ширине на отсеки меньшего размера расширяет акустические характеристики теплообменника за счет уменьшения создаваемых потоками колебаний, которые могут привести к структурному разрушению теплообменника. В теплообменниках настоящего изобретения вибрация тепловых труб существенно уменьшена, что позволяет предотвратить такое структурное разрушение.

Согласно настоящему изобретению тепловые трубы связаны вместе в картридж с тепловыми трубами, чтобы облегчить обслуживание теплообменника. Теплообменник разделен на множество отсеков с тепловыми трубами, причем каждый из которых разработан и скомпонован так, чтобы образовывать один картридж с тепловыми трубами.

Такой картридж с тепловыми трубами устанавливается в теплообменнике так, что его опорная панель находится на одном уровне с разделительной стенкой. Опорная панель соединена с разделительной стенкой, чтобы образовывать разделение между первой и второй камерами.

В течение остановки на техническое обслуживание тепловые трубы могут быть осмотрены. Если один или несколько картриджей с тепловыми трубами требуют обслуживания, например из-за сломанной тепловой трубы или сильного загрязнения передающих тепло поверхностей, эти картриджи с тепловыми трубами могут быть подняты из теплообменника. Затем в теплообменник можно установить сменный картридж с тепловыми трубами, и система теплообмена сможет вернуться в работу. Поврежденный картридж с тепловыми трубами можно очистить или отремонтировать отдельно от теплообменника, таким образом, значительно сократив период остановки системы регенерации тепла. Действительно, теперь самую трудоемкую часть обслуживания можно осуществлять отдельно от теплообменника, в то время как последний находится в работе. Снабжая модульный теплообменник с тепловыми трубами сменными картриджами, можно существенно уменьшить период простоя системы регенерации тепла.

Предпочтительно, опорная панель картриджа с тепловыми трубами соединена с разделительной стенкой посредством выполненного с возможностью удаления сварного шва, чтобы образовывать газонепроницаемое уплотнение между первой и второй камерами. Круговой, выполненный с возможностью удаления сварной шов выполняется после установки картриджа с тепловыми трубами на теплообменнике. Перед удалением картриджа с тепловыми трубами из теплообменника круговой шов может быть сломан. Следует заметить, что соединение опорной панели и разделительной стенки можно выполнить другими соответствующими средствами, например болтами. Между опорной панелью и разделительной стенкой можно установить герметичное уплотнение для формирования газонепроницаемой поверхности между первой и второй камерами.

Предпочтительно, теплообменник имеет первое отверстие на внешней стене второй камеры и второе отверстие в разделительной стенке между первой и второй камерами, причем первое и второе отверстие имеют такие расположение и размеры, чтобы подавать через них картридж с тепловыми трубами. Первое и второе отверстие позволяют легко и быстро подать или удалить картридж с тепловыми трубами из теплообменника.

Преимущественно, тепловые трубы надежно прикреплены к опорной панели механизмом с винтом и контргайкой и предусмотренными с обеих сторон опорной панели металлическими прокладками, образующими тем самым газонепроницаемое уплотнение, которое, однако, можно ослабить для замены тепловых труб или при обслуживании. Эти и другие предпочтительные варианты осуществления подробно описаны в прилагаемых зависимых пунктах формулы изобретения.

Краткое описание фигур

Данное изобретение будет более понятно из следующего описания со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 - перспективный вид системы регенерации тепла с двумя теплообменниками с тепловыми трубами согласно настоящему изобретению,

фиг.2 - перспективный вид представленной на фиг.1 системы регенерации тепла без их переходных крышек,

фиг.3 - перспективный вид картриджа с тепловыми трубами для представленной на фиг.1 системы регенерации тепла, и

фиг.4 - перспективный вид рамы представленного на фиг.3 картриджа с тепловыми трубами.

Подробное описание предпочтительного примера осуществления

Фиг.1 показывает систему регенерации с тепловыми трубами 10 с двумя теплообменниками с тепловыми трубами 12, 12' согласно настоящему изобретению.

Один теплообменник 12, 12' можно использовать для нагретого горючего газа, в то время как другой 12, 12' можно использовать для нагретого воздуха для горения.

Каждый теплообменник 12, 12' содержит первую камеру 14 с первым проходом 16 и вторым проходом 18 и вторую камеру 20 с третьим проходом 22 и четвертым проходом 24. Вторая камера 20, в показанном на фигурах примере осуществления, расположена вертикально над первой камерой 14. Множество тепловых труб 26, обычно несколько тысяч, расположено вертикально в первой и второй камерах 14, 20. Эти тепловые трубы 26 обычно простираются на всю высоту второй камеры 20, проходя через разделительную стенку (не видна на фиг.1) от второй камеры 20 до первой камеры 14 и простираются на всю высоту первой камеры 14. Воздух или газ текут через теплообменник от первого и третьего прохода 16, 22 до второго и четвертого прохода 18, 24, соответственно. Предпочтительно, однако, использовать теплообменник в режиме противотока, причем воздух или газ текут через теплообменник от первого и четвертого проходов 16, 24 до второго и третьего проходов 18, 22, соответственно.

Согласно настоящему изобретению тепловые трубы 26 связаны вместе в картридже с тепловыми трубами для того, чтобы облегчить обслуживание теплообменника. Показанный на фиг.1 теплообменник 12 разделен, в направлении газового потока, на три модуля с тепловыми трубами 28, 28', 28", каждый из которых, в свою очередь, разделен перпендикулярно направлению газового потока на два отсека с тепловыми трубами 30, 30'. Каждый отсек с тепловыми трубами 30, 30' разработан и скомпонован так, чтобы образовывать один картридж с тепловыми трубами.

Модули с тепловыми трубами 28, 28', 28" и отсеки с тепловыми трубами 30, 30' хорошо видны на фиг.2, которая представляет представленную на фиг.1 систему регенерации тепла 10, причем переходные крышки для соединения с каналами были сняты. Фиг.2 также показывает разделительную стенку 32 между первой и второй камерами 14, 20.

Здесь также можно видеть, что между отсеками с тепловыми трубами 30, 30' располагаются перегородочные панели 34. Данные перегородочные панели 34 располагаются параллельно потоку газа через теплообменник 12, 12' и делят поперечное сечение газового потока на два поперечных сечения меньшего размера. Данное деление камер 14, 20, по их ширине, на меньшие отсеки расширяет акустические характеристики теплообменника за счет уменьшения наводимой потоками вибрации. В теплообменниках 12, 12' настоящего изобретения вибрация тепловых труб существенно уменьшена, уменьшена тем самым зашумленность от теплообменников. Предпочтительно, перегородочные панели 34 расположены с возможностью удаления так, что они могут быть удалены в течение остановки на техническое обслуживание для облегчения доступа к тепловым трубам 26. Может быть предусмотрена более чем одна перегородочная панель 34 так, чтобы разделить поперечное сечение газового потока на более чем два поперечных сечения меньшего размера.

Как указано выше, тепловые трубы 26, согласно настоящему изобретению, связаны вместе в картридже с тепловыми трубами 36, один из которых более детально показан на фиг.3. Конструкция картриджа 36 с тепловыми трубами будет более понятна из следующего описания со ссылкой на фиг.3 и фиг.4, причем последний представляет представленный на фиг.3 картридж 36 с тепловыми трубами с полностью удаленными тепловыми трубами.

Картридж 36 с тепловыми трубами содержит множество тепловых труб 26, несколько сотен, которые установлены в раме 38. Такая рама 38 имеет опорную панель 40 с верхней поверхностью 42, обращенной, когда установлена, ко второй камере 20, и нижней поверхностью 44, обращенной, когда установлена, к первой камере 14. Опорная панель 40 имеет множество отверстий для пропуска через них отдельных тепловых труб 26. Для крепления каждой тепловой трубы 26 в опорной панели 40 предусмотрены средства соединения, которые более подробно описаны ниже. Рама 38 содержит также ряд вспомогательных панелей 46 с отверстиями для пропуска через них отдельных тепловых труб 26. Вспомогательные панели 46 расположены параллельно на предварительно заданном расстоянии от опорной панели 40 и друг от друга. Отверстия вспомогательных панелей 46 имеют достаточно большой диаметр для прохода через них тепловых труб 26 с их взаимосвязанными ребрами без создания прочного соединения между вспомогательными панелями 46 и тепловыми трубами 26. В действительности, задача вспомогательных панелей 46 заключается главным образом в удержании тепловых труб 26 на предварительно заданном расстоянии друг от друга. Вспомогательные панели 46 служат дистанционной направляющей и удерживают тепловые трубы на одной линии в течение работы.

Опорная панель 40 и вспомогательные панели 46, как показано на фиг.4, соединены вместе посредством четырех соединительных тяг 48. Опорная панель 40, вспомогательные панели 46 и четыре соединительные тяги 48 надежно соединены вместе, например, сваркой, чтобы образовывать раму 38 картриджа 36 с тепловыми трубами.

Тепловые трубы 26 надежно соединены с опорной панелью 40 и, для предотвращения передачи газа из одной камеры 14, 20 в другую, соединение тепловых труб должно быть газонепроницаемым. Известно множество способов соединения, например сварка тепловой трубы прямо с опорной панелью, запрессовка и набивка кольцевыми уплотнителями или завинчивание в опорную панель. Однако, предпочтительно, используется механизм с винтом и контргайкой, причем натяг достигается с обеих сторон опорной панели головкой винта на одной стороне и контргайкой на другой. Предпочтительно, с обеих сторон опорной панели 40 между головкой винта и верхней поверхностью 42 опорной панели 40 и между контргайкой и нижней поверхностью 44 опорной панели 40 предусмотрены металлические прокладки. Механизм с винтом и контргайкой имеет преимущество в том, что отдельные тепловые трубы 26 можно удалить из опорной панели 40 и заменить. Таким образом, можно легко заменить поврежденные тепловые трубы. Кроме того, между верхними и нижними поверхностями 42, 44 опорной панели 40 образуется газонепроницаемое уплотнение так, что газ из первой камеры 14 не смешивается с газом из второй камеры 20. Это имеет особое значение, если один из газов является дымовым газом.

Для того чтобы устанавливать и удалять картриджи с тепловыми трубами 36, в теплообменнике предусмотрено первое отверстие 50 на внешней стене 52 второй камеры 20. В разделительной стенке 32 между первой и второй камерами 14, 20 расположено второе отверстие 54.

В процессе установки, картридж 36 с тепловыми трубами вертикально опускается в теплообменник 12, 12' через первое отверстие 50 и второе отверстие 54. Опорная панель 40 опускается до уровня разделительной стенки 32, чтобы закрыть второе отверстие 54. Предпочтительно, опорная панель 40 кладется ее краем на разделительную стенку 32 прежде, чем она будет полностью приварена по окружности для создания газонепроницаемого соединения между опорной панелью 40 и разделительной стенкой 32. После установки в теплообменнике 12, 12', нижняя часть тепловых труб 26 располагается в первой камере 14 и работает как испаритель, когда горячий газ подается через первую камеру 14, в то время как верхняя часть тепловых труб 26 располагается во второй камере 20 и работает как холодильник, когда холодный газ подается через вторую камеру 20.

Во время отключения на регламентное обслуживание тепловые трубы 26 могут быть осмотрены через люки и смотровые окна 56, расположенные в боковых стенах теплообменника 12, 12'. Если один или несколько картриджей с тепловыми трубами 36 требуют обслуживания, например из-за сломанной тепловой трубы или сильного загрязнения передающих тепло поверхностей, нужные картриджи с тепловыми трубами 36 могут быть удалены за счет нарушения сварки между опорной панелью 40 и разделительной стенкой 32 и подъема поврежденного картриджа 36 с тепловыми трубами из теплообменников 12, 12'. Затем в теплообменник устанавливается запасной картридж 36 с тепловыми трубами, и система теплообмена может быть возвращена в работу. Поврежденный картридж 36 с тепловыми трубами можно очистить или отремонтировать отдельно от теплообменника, таким образом, значительно сокращая период остановки системы регенерации тепла. Действительно, теперь самую трудоемкую часть обслуживания можно осуществлять отдельно от теплообменника, в то время как последний находится в работе. Снабжая модульный теплообменник с тепловыми трубами сменными картриджами, можно существенно уменьшить период простоя системы регенерации тепла.

Следует заметить, что данное описание имеет отношение к теплообменнику, связанному с воздухонагревательной установкой. Такой теплообменник обычно имеет две камеры 14, 20, расположенные вертикально одна над другой. Однако, изобретением также охватывается размещение этих двух камер 14, 20 почти горизонтально одна рядом с другой. Однако тепловые трубы должны иметь небольшое отклонение (по крайней мере 5°) от горизонтали. Такие компоновки могут использоваться в других применениях, например на электростанции.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 Система регенерации тепла

12 Теплообменник с тепловыми трубами

14 Первая камера

16 Первый проход

18 Второй проход

20 Вторая камера

22 Третий проход

24 Четвертый проход

26 Тепловая труба

28 Модуль с тепловыми трубами

30 Отсек с тепловыми трубами

32 Разделительная стенка

34 Перегородочная панель

36 Картридж с тепловыми трубами

38 Рама

40 Опорная панель

42 Верхняя поверхность

44 Нижняя поверхность

46 Вспомогательная панель

48 Соединительная тяга

50 Первое отверстие

52 Внешняя стена

54 Второе отверстие

56 Смотровое окно

1. Теплообменник с тепловыми трубами для передачи тепла от горячего газа холодному газу, причем теплообменник с тепловыми трубами (12, 12') содержит корпус с
- первой камерой (14) для подачи через нее горячего газа,
- второй камерой (20) для подачи через нее холодного газа, и
- множеством тепловых труб (26), простирающихся между первой камерой (14) и второй камерой (20) для передачи тепла от горячего газа к холодному газу,
отличающийся тем, что
в первой и второй камерах (14, 20) расположены перегородочные панели (34) для деления камер (14, 20) на отсеки (30, 30') с тепловыми трубами, причем перегородочные панели (34) расположены в плоскости, по существу параллельной потоку газа через камеры (14, 20), причем направление потока газа через один отсек (30, 30') с тепловыми трубами является параллельным направлению газа через соседний отсек (30, 30') с тепловыми трубами, и
в отсеках (30, 30') с тепловыми трубами в корпусе расположены с возможностью удаления картриджи (36) с тепловыми трубами, причем каждый картридж (36) с тепловыми трубами содержит раму (38) с опорной панелью (40) для поддержки множества тепловых труб (26), причем опорная панель (40) расположена так, что, когда картридж (36) с тепловыми трубами расположен в отсеках (30, 30') с тепловыми трубами, опорная панель (40) взаимодействует с разделительной стенкой (32) между первой камерой (14) и второй камерой (20), чтобы образовывать газонепроницаемое разделение между первой и второй камерами (14, 20), причем тепловые трубы (26) пересекают опорную панель (40) и прикреплены к ней газонепроницаемым образом.

2. Теплообменник с тепловыми трубами по п.1, в котором опорная панель (40) картриджа (36) с тепловыми трубами соединена с разделительной стенкой (32) посредством выполненного с возможностью удаления сварного шва так, чтобы образовывать газонепроницаемое уплотнение между первой и второй камерами (14, 20).

3. Теплообменник с тепловыми трубами по п.1, в котором опорная панель (40) картриджа (36) с тепловыми трубами соединена с разделительной стенкой (32) посредством болтов, причем между опорной панелью (40) и разделительной стенкой (32) расположен уплотнительный элемент так, чтобы образовывать газонепроницаемое уплотнение между первой и второй камерами (14, 20).

4. Теплообменник с тепловыми трубами по одному из пп.1-3, в котором рама (38) также содержит одну или более вспомогательных панелей (46), причем каждая вспомогательная панель (46) имеет множество отверстий для приема через них тепловых труб (26), причем отверстия расположены так, чтобы обеспечить направляющие для тепловых труб (26) и удерживать тепловые трубы (26) по существу параллельно друг другу.

5. Теплообменник с тепловыми трубами по п.4, в котором тепловые трубы (26) оснащены ребрами и отверстия во вспомогательных панелях (46) имеют достаточно большой диаметр для пропуска через них ребер.

6. Теплообменник с тепловыми трубами по п.4, в котором рама содержит одну или несколько соединительных тяг (48) для соединения с ней опорной панели (40) и вспомогательных панелей (46).

7. Теплообменник с тепловыми трубами по п.1, в котором теплообменник (12, 12') содержит первое отверстие (50) во внешней стенке (52) второй камеры (20) и второе отверстие (54) в разделительной стенке между первой и второй камерами (14, 20), причем первое и второе отверстия имеют такие расположение и размеры, чтобы вставлять через них картридж с тепловыми трубами.

8. Теплообменник с тепловыми трубами по п.1, в котором опорная панель (40) приварена к разделительной стенке (32), когда картриджи (36) с тепловыми трубами установлены в теплообменнике (12, 12').

9. Теплообменник с тепловыми трубами по п.1, в котором в боковых стенах теплообменника (12, 12') расположены люки и смотровые окна (56).

10. Теплообменник с тепловыми трубами по п.1, в котором тепловые трубы (26) прикреплены к опорной панели (40) посредством механизма с винтом и контргайкой.

11. Теплообменник с тепловыми трубами по п.10, в котором между головкой винта и верхней поверхностью (42) опорной панели (40) и/или между контргайкой и нижней поверхностью (44) опорной панели (40) предусмотрена металлическая прокладка.



 

Похожие патенты:

Теплопередающая панель космического аппарата относится к космической технике и может быть использована в системах терморегулирования космических аппаратов (КА) при обеспечении теплового режима оборудования, установленного на искусственных спутниках Земли, межпланетных станциях, спускаемых аппаратах и других космических объектах.

Изобретение относится к устройствам для отвода тепла от компонентов радиоэлектроники с высокой мощностью тепловыделений, в частности к тепловым трубам, и может использоваться в различных областях электронной промышленности.

Изобретение относится к электротехнике, к динамоэлектрическим машинам с системой охлаждения. Технический результат состоит в улучшении отвода тепла без усложнения конструкции.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при регулировании расхода и температуры текучей среды. Материалы, компоненты и способы согласно настоящему изобретению направлены на изготовление и использование макромасштабных каналов, содержащих текучую среду, температура и расход которой регулируется с помощью геометрических размеров макромасштабного канала и конфигурации по крайней мере части стенки макромасштабного канала и потока составных частиц, образующих текучую среду.

Система охлаждения относится к области теплотехники, а именно к тепломассообмену, и может быть использована для охлаждения различных тепловыделяющих элементов путем отвода от них тепла по тепловой трубе к охладителю любого типа.

Изобретение относится к энергетике, преимущественно к технике конденсации пара, отработанного в паровой турбине АЭС или ТЭС. В конденсаторе в качестве средства охлаждения отработанного пара использованы теплообменные трубы, выполненные из термостойкого и теплоизолирующего материала, в которые вмонтированы термобатареи, холодные спаи которых обращены внутрь трубы, а горячие - наружу.

Изобретение относится к системам термостатирования (СТС) энергоемкого оборудования космических объектов (КО). СТС содержит две двухполостные жидкостные термоплаты (22), на которые устанавливается оборудование.

Изобретение относится к области теплотехники и может использоваться в теплообменных устройствах для отопления помещений. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при создании регулируемых теплопередающих устройств и систем терморегулирования на их основе, в частности в космической технике, а также для обеспечения теплового режима оборудования, работающего в суровых климатических условиях.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано, в частности, в качестве двигателя летательного аппарата. Двигатель внешнего сгорания содержит герметичный корпус в форме усеченного конуса, частично заполненный теплоносителем. Корпус содержит испаритель и конденсатор, теплоизоляционное кольцо, жестко скрепленное как с испарительным участком, так и конденсационным участком корпуса двигателя. К теплоизоляционному кольцу жестко крепятся рабочие колеса турбины с рабочими лопатками, охваченными ободом. Рабочие колеса турбины жестко крепятся к валу двигателя. На вал установлены колеса турбины с направляющими лопатками, охваченными ободом, представляющими собой кольцевой магнит. Ободья всех колес установлены с образованием кольцевого зазора с корпусом. Колеса с направляющими лопатками установлены с возможностью вращения по отношению к валу на подшипниках. Над внутренним кольцевым магнитом установлен внешний кольцевой магнит, жестко связанный с кожухом. На вал двигателя жестко крепится винт. В конденсаторе содержатся полые стержни. Вокруг испарителя расположена спиральная камера сгорания, содержащая форсунку. К стержням крепятся радиаторы как с внешней, так внутренней стороны корпуса, представляющие собой радиально установленные трапецеидальные пластины с втулками, охватывающими стержни с зазором, заполненным теплопроводной пастой. Изобретение направлено на уменьшение массогабаритных характеристик двигателя. 6 ил.

Изобретение относится к двум вариантам выполнения гравитационной тепловой трубы, предназначенной для замораживания и предотвращения оттаивания грунта под сооружениями, возводимыми в зоне вечной мерзлоты. Труба по обоим вариантам содержит корпус 2 с зоной 3 испарения, транспортной зоной 4 и зоной 5 конденсации. В зоне конденсации на корпусе установлены термоэлектрические преобразователи 9, охлаждающие их радиаторы 14 и элементы для теплового контакта преобразователей с корпусом и радиаторами. Общей особенностью трубы по обоим вариантам является то, что каждый преобразователь 9 с относящимися к нему упомянутыми элементами заключен в кожух 7 и вместе с радиатором 14 выполнен в виде установленного на корпусе 2 съемного теплоотводящего модуля 6. Свободный объем внутри кожуха 7 заполнен отвержденным при изготовлении модуля 6 водонепроницаемым теплоизоляционным материалом. В трубе по второму варианту зона конденсации наряду с описанным выше может содержать участок с радиатором, непосредственно контактирующим с корпусом. Технический результат - упрощение технического обслуживания трубы, повышение надежности и расширение возможностей ее использования. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может применяться в теплообменных устройствах, действующих по принципу «тепловой трубы» и используемых для отопления помещений. Радиатор отопления состоит из пустотелого корпуса, образованного участком трубы, заглушенной с одной стороны и представляющей камеру испарения. С камерой испарения соединяется камера конденсации, образованная размещенной над ней профилированной оболочкой. В оболочке грани профиля размещают горизонтально. Камера испарения содержит внутри себя коаксиально размещенную трубу, верхний конец которой выступает за ее пределы, а нижний установлен с зазором относительно ее дна, на верхнем конце трубы размещен раструб, при этом раструб установлен под гранями профиля. Площадь входного отверстия раструба больше площади наименьшего поперечного сечения камеры конденсации. Технический результат - повышение эффективности радиатора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при создании калориферов, работающих на электроэнергии и на продуктах сгорания газа. Универсальный калорифер, содержащий трубы, закрепленные в коллекторе с образованием одной полости испарительно-конденсационного цикла. Коллектор выполнен из двух расположенных одна в другой труб большего Д1 и меньшего Д2 диаметров. Внутри трубы меньшего диаметра Д2 расположена дополнительная труба диаметром Д3 с образованием коллектора горячих газов. По периметру коллектора расположены сопла газовых горелок с электрическими регуляторами расхода газа, а в полости между трубами большего и меньшего диаметров расположены электронагреватели. По длине трубы большего диаметра с двух сторон в ее верхней части закреплены паропроводы, присоединенные к паровым коллекторам, а в ее нижней части - конденсатопроводы. Теплообменники присоединены сверху парового коллектора и закрыты кожухом, количество их рядов n2=2-5. В кожухе расположен вентилятор для подвода воздуха. Наружная поверхность паропроводов и труба коллектора большего диаметра покрыта слоем теплоизоляции. В баке установлен датчик уровня теплоносителя. Калорифер снабжен системой автоматического управления. Подводимая мощность электронагревателей N определяется зависимостью Nk=αF1(tт-tв)nm , где F1 - поверхность одного теплообменника, α - коэффициент теплоотдачи воздуха, tт - средняя температура поверхности теплообменника, tв - средняя температура воздуха, n - количество теплообменников, k=0,8-0,97 - коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую, m=1,05-1,15 - коэффициент неучтенных потерь тепла. Технический результат - повышение эффективности передачи тепла, снижение металлоемкости и расширение области применения калорифера. 2 ил.

Изобретение относится к области тепловых труб, а именно к гравитационным тепловым трубам, и может быть использовано для охлаждения и замораживания грунтов оснований зданий и сооружений в районах распространения многолетнемерзлых пород. Гравитационная тепловая труба содержит частично заправляемый теплоносителем корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной между ними. В транспортной зоне расположена вставка, образующая кольцевой карман со стенкой корпуса и имеющая радиальные каналы с открытым срезом со стороны их концов, обращенных к продольной оси корпуса. По периферии вставка имеет, по крайней мере, одну проточку, в которой расположен кольцеобразный элемент, контактирующий со стенкой корпуса, и полый хвостовик, сообщающийся с радиальными каналами. На хвостовик надета трубка, предназначенная для стекания конденсата. Нижний конец трубки прикреплен к выступу, расположенному на заглушке-конусе, которой снабжен торец корпуса в зоне испарения. Технический результат состоит в упрощении конструкции устройства и его монтажа, удешевлении стоимости устройства при одновременном повышении эксплуатационной надежности и эффективности работы устройства. 3 ил.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в качестве двигателя летательного аппарата (ЛА). Двигатель внешнего сгорания содержит герметичный корпус (1) в форме усеченного конуса, частично заполненный теплоносителем. Корпус содержит испаритель (2) и конденсатор (3). В корпусе содержится теплоизоляционное кольцо (4), являющееся элементом корпуса и жестко скрепленное как с испарителем, так и с конденсатором двигателя. К теплоизоляционному кольцу жестко крепится рабочее колесо (5) турбины с рабочими лопатками, охваченными ободом (6). Рабочее колесо турбины жестко крепится к полому валу (7) двигателя. На полый вал установлено сопловое колесо (8) турбины, охваченное ободом (9), представляющим собою внутренний кольцевой магнит. Ободья обоих колес установлены с образованием кольцевого зазора (10) с корпусом. Колесо с сопловыми лопатками установлено с возможностью вращения по отношению к полому валу - на подшипниках (11). Над внутренним кольцевым магнитом установлен внешний кольцевой магнит (12), жестко связанный с корпусом (13) ЛА. На полый вал двигателя жестко крепится винт (14). В корпусе двигателя, в зоне конденсации, содержатся теплопроводные стержни (15), на которых жестко закреплены тарелки (16), профиль которых образован технологической операцией “накатка” с обеих сторон. Вокруг испарителя расположена спиральная камера сгорания (17) с форсунками (18). Внутри испарителя содержится металлическая мелкопористая губка (19). Достигается повышение мощности двигателя, безопасность его транспортировки в нерабочем состоянии, а также уменьшение массогабаритных характеристик. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх