Кольцевой регулируемый термосифон

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным протяженным каналам в системах теплоэнергетики. Изобретение заключается в том, что в кольцевом регулируемом термосифоне, содержащем испаритель, конденсатор, трубу для транспорта пара, трубу для сконденсированной жидкости, кольцевую камеру с кольцевым соплом в испарителе, подключенную к трубе с конденсатом, причем в испаритель ниже кольцевого сопла введен кольцевой мелкоячеистый наполнитель из металла, а конденсатор соединен с трубой для жидкости через управляемые вентили, между трубой для пара и конденсатором включен сифон, а выход сифона присоединен к донной поверхности конденсатора, содержащего сконденсированную жидкость. В крышке конденсатора установлен клапан для некондексирующихся газов по типу игольчатого крана Маевского. Для препровождения паров из испарителя в транспортную зону трубы для пара, в испаритель на уровне кольцевой камеры введена соосная вставка с открытыми торцами. Технический результат – повышение термодинамической эффективности термосифона. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в устройствах для передачи тепловой энергии.

Известны устройства аналогичного назначения, например «Регулируемый термосифон» авторов Шекриладзе И.Г. и др. по авторскому свидетельству СССР №667791, МПК F28D 15/00 [1].

Регулируемый термосифон содержит герметичный корпус с зонами испарения и конденсации, кольцевой сборник жидкой фазы, внешний привод возвратно-поступательного движения, содержащий сильфон, соединенный со штоком, на конце которого размещен специальный фитиль П-образной формы, причем одна из частей фитиля размещена в кольцевом сборнике.

Недостатками данного устройства являются его низкая надежность, обусловленная наличием механических перемещений, и низкая термодинамическая эффективность из-за малой пропускной способности фитиля.

Известен также «Термосифон» авторов Дормана Е.И. и др. по авторскому свидетельству ССССР №731261, МПК F28D 15/00 [2].

Данный термосифон содержит корпус с зонами испарения, конденсации и транспорта, а также - установленную внутри него соосную вставку с открытыми торцами, причем термосифон дополнительно содержит резервную емкость для теплоносителя, подсоединенную в зоне транспорта к внутренней полости вставки посредством двух каналов, размещенных один над другим.

В этом термосифоне повышена незначительно теплопередающая способность за счет наличия соосной вставки. Однако, поскольку потоки и пара и жидкости объединены в одной трубе, данному устройству присущи все недостатки подобных термосифонов: ограниченная термодинамическая эффективность, эффект «кризиса кипения», наличие несконденсированных газов и т.д.

Известна также «Тепловая труба» авторов Кухаренко М.П. и Ильюшина К.А. по авторскому свидетельству СССР №624102, МПК F28D 15/00 [3].

Устройство содержит корпус с зонами испарения конденсации и транспортирования. По оси корпуса установлен стакан с отверстиями на боковой поверхности, прикрепленный торцом к торцу зоны конденсации, причем днище стакана выполнено глухим и с диаметром, большим диаметра стакана, имеет на периферии бортик, обращенный в сторону зоны конденсации, а отверстия расположены на участках, примыкающих к торцу зоны конденсации и днищу, что позволяет через образовавшийся гидравлический замок-сифон вытекать конденсату и скапливаться в стакане неконденсирующимся газам.

Недостатками данного устройства является ограниченная термодинамическая эффективность из-за неконтролируемого отбора несконденсированных газов и отсутствие возможности удаления газов за пределы тепловой трубы. Кроме того, как указывалось выше, термосифоны с общей трубой для потока пара и возврата конденсата имеют ограниченную термодинамическую эффективность.

Ближайшим аналогом (прототипом) является «Термосифон» авторов Васильева Л.Л. и др. по изобретению к авторскому свидетельству СССР №676848, МПК F28D 15/00, имеющий раздельные каналы для пара и жидкости [4], образующие кольцевую схему.

Термосифон содержит частично заполненный теплоносителем герметичный корпус с зонами испарения, конденсации и транспорта, а также размещенную в нижней части зоны транспорта кольцевую камеру для жидкой фазы теплоносителя с кольцевым соплом, примыкающим к стенке корпуса в зоне испарения, причем зоны транспорта паровой и жидкой фазы разделены.

Пар через трубу большего диаметра поступает в зону конденсации, а жидкость через трубу меньшего диаметра (патрубок) возвращается обратно в зону испарения.

На внутренней поверхности зоны испарения по винтовой линии размещен элемент из круглого прутка или узкой пластины, позволяющий стекать жидкости в виде пленки.

Недостатками данного устройства являются недостаточно высокая термодинамическая эффективность из-за невозможности удаления несконденсированных газов, которые за счет вихревого движения газов в зоне конденсации только частично оттесняются к стенке, но остаются внутри герметичного корпуса и, кроме того, как недостаток, - низкая испарительная способность внутренней стенки корпуса с винтовым элементом на ее поверхности.

Задачей предлагаемого изобретения является создание кольцевого (с раздельными для пара и жидкости трубками) регулируемого термосифона с высокой термодинамической эффективностью (КПД).

Технический результат предлагаемого решения заключается в следующем:

- увеличена термодинамическая эффективность (КПД) за счет полной конденсации паров рабочей жидкости, которые пропускаются посредством сифона в донную часть конденсатора, содержащую уже сконденсированную ранее жидкость;

- увеличена термодинамическая эффективность (КПД) за счет введения в испаритель кольцевого мелкоячеистого наполнителя из металла, усиливающего эффект пленочного испарения жидкости;

- увеличена термодинамическая эффективность (КПД) за счет удаления несконденсировавшихся газов, причем эту операцию просто производить в процессе эксплуатации с помощью игольчатого клапана по варианту крана Маевского, исключая при этом утечку газов по резьбе крана;

- увеличена термодинамическая эффективность за счет использования в испарителе на уровне кольцевой камеры соосной вставки с открытыми торцами для препровождения пара в транспортную зону. Таким образом, совокупность данных технических решений предполагает получение устройства с максимальной термодинамической эффективностью.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующих описываемый «Кольцевой регулируемый термосифон», нами не обнаружена. Таким образом, по нашем мнению, предлагаемое техническое решение соответствует критерию «новое».

На основании сравнительного анализа предложенного решения с известным уровнем техники можно утверждать, что между совокупностью отличительных признаков, выполняемых ими функций и достигаемой задачи, предложенное техническое решение не следует явным образом из уровня техники и соответствует критерию охраноспособности «изобретательский уровень».

Предложенное техническое решение может найти применение в качестве универсального термосифона в устройствах для передачи тепловой энергии в системах теплотехники.

«Кольцевой регулируемый термосифон» изображен на чертеже.

Термосифон содержит испаритель 1 в зоне испарения жидкости, конденсатор 2 в зоне ее конденсации, трубу 3 для транспорта пара, трубу 4 для стока сконденсированной жидкости, кольцевую камеру 5 для конденсата с кольцевым соплом 6, имеющим зазор с внутренней стенкой корпуса испарителя, кольцевой мелкоячеистый наполнитель 7 с высокой теплопроводностью, плотно прилегающий к внутренней стенке испарителя и расположенный ниже кольцевого сопла, сифон 8, включенный между трубой для транспорта пара и конденсатором, причем выход 9 сифона расположен в донной поверхности конденсатора, уже содержащего часть сконденсированной жидкости. Выходы конденсатора соединены с трубой для сконденсированной жидкости через два или более управляемых вентиля 10 и 11, а выход неконденсирующихся газов производится через вентиль Маевского 12, установленный в крышке конденсатора и имеющий поперечное оси отверстие 13 и отверстие 14 вдоль оси крана, причем последнее расположено под ограничительной скобой 15 и при вертикальном перемещении крана упирается в скобу. В испаритель на уровне кольцевой камеры с кольцевым соплом введена соосная вставка 16, направляющая пар в трубу транспорта пара.

«Кольцевой регулируемый термосифон» работает следующим образом.

В зависимости от количества внешней тепловой энергии «+Q», подводимой к испарителю 1 и отводимой «-Q» от конденсатора 2, с помощью вентилей 10 или 11, установленных на разных уровнях, регулируется количество жидкости, поступающей от конденсатора 2 по трубе 4 в кольцевую камеру 5. Кольцевая камера по окружности имеет малый зазор с внутренней стенкой испарителя, стекая по которому через кольцевое сопло 6 жидкость попадает на мелкоячеистый наполнитель 7, выполненный, например, из нескольких витков металлической сетки, плотно поджатой к внутренней стенке для увеличения теплопередачи жидкости от внешней тепловой энергии «+Q».

Пары испарившейся жидкости через соосную вставку 16 передаются в трубу 3 для транспорта пара. Вставка 16 предназначена для исключения возможной частичной конденсации сформировавшихся паров в зоне кольцевой камеры 5.

Пары по трубе 3 через выход 9 сифона 8 поступают в ранее сконденсированную жидкость в придонной части конденсатора 2, где активно конденсируются, «пробулькивая» через жидкость, причем неконденсирующиеся газы скапливаются в верхней части конденсатора над жидкостью.

В рабочем состоянии клапан 12 закрыт, так как его отверстие 13 находится внутри крышки корпуса конденсатора 2, а осевое отверстие 14 плотно поджато к скобе 15, причем за счет этого создается определенный натяг в резьбе клапана, не позволяющий проникать газам по резьбовой линии.

При выкручивании клапана 12 до уровня, когда отверстие 13 выйдет за пределы крышки корпуса конденсатора, а отверстие 14 сместится от скобы 15 вверх, неконденсирующиеся газы из верхней части конденсатора через осевое отверстие 14 и поперечное отверстие 13 будут выходить наружу.

Удаление неконденсирующихся газов способствует повышению термодинамической эффективности термосифона.

Сифон 8 предназначен для исключения попадания жидкости из конденсатора 2 в испаритель 1 по паровой трубе 3.

Кольцевой мелкоячеистый наполнитель 7 из металла усиливает пленочное испарение за счет большой испарительной поверхности, плотного контакта с внутренней стенкой испарителя и высокой теплопроводностью металла. Пленочное распределение жидкости в теплообменных поверхностях получило широкое распространение в технике [5].

При попадании пленки жидкости на мелкоячеистый наполнитель 7 происходит ее перемешивание за счет сетчатой структуры наполнителя и создается волновой режим течения пленки. В работе [6] указывается, что при волновом режиме течения теплопередача на 20% больше, чем при гладком ламинарном течении. Таким образом, наличие мелкоячеистого наполнителя 7 в испарителе 1 приводит к возникновению дополнительного теплового потока, обусловленного поперечным течением жидкости.

Предлагаемый «Кольцевой регулируемый термосифон» может найти широкое применение в технике, в том числе, для передачи тепловой энергии по вертикальным разделенным для пара и жидкости каналам на несколько десятков метров с высокой термодинамической эффективностью.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Шекриладзе И.Г., Кудзиев А.Г., Русишвили Д.Г. Регулируемый термосифон. Авторское свидетельство СССР №667791, МПК F28D 15/00 (аналог).

2. Дорман Е.М., Алешина Е.Л., Соолятте О.П., Саксонов Г.М. Термосифон. Авторское свидетельство СССР №731261, МПК F28D 15/00 (аналог).

3. Кухарский М.П., Илюшин К.А. Тепловая труба. Авторское свидетельство СССР №624102, МПК F28D 15/00 (аналог).

4. Васильев Л.Л., Богданов В.М., Иванцов О.М. и др. Термосифон. Авторское свидетельство СССР №676848, МПК F28D 15/00 (прототип).

5. Тананайко Ю.М., Воронцов Е.Г. Методы расчета и исследования пленочных процессов. Киев, 1975.

6. Капица П.Л., Капица С.П. ЖЭТФ. Т19, 1949, №2, с. 105…120.

7. Патент США №3598178, Кл. 165-105, опубл. 1971 (аналог).

8. Чинков Е.А., Кабов О.А. Термосифон. Патент РФ №2373473, МПК F28D 15/02 (аналог).

9. Патент Великобритании №1488662 A, 12.10.1971 (аналог).

10. Горелов В.Л. Термосифон с клапаном. Патент на полезную модель РФ №123508, МПК F28D 13/00 (аналог). П. Мауль В.К. Термосифон. Патент РФ №2036271, МПК E02D 3/15 (аналог).

12. Лобанов А.Д., Баясан P.M. и др. Составной термосифон. Патент на полезную модель РФ №96939, МПК F28D 15/00 (аналог).

13. Патент США №3965970, Кл. 165-105, 1976 (аналог).

14. Патент США №3633665, Кл. 165-105, 1972 (аналог).

15. Принцип работы крана Маевского [Электронный ресурс]. www.septik.guru/fruby.ru.

1. Кольцевой регулируемый термосифон, содержащий испаритель в зоне испарения, конденсатор в зоне конденсации, трубу для транспорта пара, трубу для сконденсированной жидкости, кольцевую камеру с кольцевым соплом в испарителе, подключенную к трубе сконденсированной жидкости, отличающийся тем, что в испаритель ниже кольцевого сопла введен кольцевой мелкоячеистый наполнитель из металла, конденсатор соединен с трубой для жидкости через управляемые вентили, между трубой для пара и конденсатором включен сифон, причем его выход присоединен к донной поверхности конденсатора, а в его крышке установлен клапан для несконденсированных газов.

2. Кольцевой регулируемый термосифон по п. 1, отличающийся тем, что в конденсатор введена скоба, ограничивающая перемещения клапана, в качестве которого применен игольчатый воздушный кран Маевского, причем его осевое отверстие расположено под ограничительной скобой.

3. Кольцевой регулируемый термосифон по п. 1, отличающийся тем, что в испаритель на уровне кольцевой камеры с кольцевым соплом введена соосная вставка с открытыми торцами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу осуществления теплообмена с использованием маточного раствора в способе кристаллизации пара-ксилола (PX). Способ включает подачу потока поступающего материала и потока маточного раствора в РХ кристаллизационную установку, содержащую первый теплообменник для осуществления теплообмена через стенку между потоком маточного раствора и потоком поступающего материала и кристаллизатор для кристаллизации РХ из потока поступающего материла, при этом поток маточного раствора охлаждается до температуры -50°С, предоставление второго теплообменника для охлаждения потока поступающего материала до его поступления в РХ кристаллизационную установку для охлаждения потока поступающего материала вторым низкотемпературным источником энергии от охлаждающего агента и предоставление третьего теплообменника для осуществления теплообмена через стенку между потоком маточного раствора и потоком поступающего материала до того, как поток поступающего материала входит во второй теплообменник.

Изобретение относится к теплотехнике. Радиатор тепловой трубы состоит из набора горизонтальных колец 2, закрепленных на вертикально расположенном цилиндрическом корпусе 1.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу кондиционирования при помощи активных охлаждающих балок. Система охлаждающих балок для кондиционируемого помещения содержит: блоки охлаждающих балок, каждый из которых имеет первый теплообменник и сконфигурирован для приема первичного воздуха и эжектирования первичного воздуха для создания потока вторичного воздуха через теплообменник; блок подготовки, сконфигурированный для передачи первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха на вход охлаждающей балки; и терминальные блоки, сконфигурированные для кондиционирования, с помощью второго теплообменника, потока рециркуляционного воздуха, извлекаемого из помещения, и смешивания кондиционированного воздуха с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха для формирования объединенного потока первичного воздуха и передачи кондиционированного рециркуляционного воздуха на вход воздуха охлаждающей балки.

Изобретение относится к энергетике. Теплообменная система, содержащая единое устройство, имеющее область, погруженную в ванну с текучей средой, и свободное пространство вверху, в котором накапливается паровая фаза, одну внутреннюю область, открытую с обоих концов, расположенную внутри упомянутого устройства и полностью погруженную в ванну с текучей средой, теплообменные поверхности, причём, по меньшей мере, одна из теплообменных поверхностей находится внутри данной внутренней области и, по меньшей мере, одна другая поверхность находится в пространстве между упомянутой внутренней областью и стенками данного устройства.

Изобретение относится к теплопередающим устройствам, а именно к гравитационным тепловым трубам, предназначенным преимущественно для использования при охлаждении грунта.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в газоразделительных теплообменных установках, предназначенных для разделения газовых сред путем их охлаждения и дальнейшей конденсации или десублимации.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках для микроприборов. Представлены материалы, компоненты и способы, направленные на изготовление и использование микромасштабных каналов с текучей средой для системы теплообмена, причем температура и поток текучей среды регулируется, частично, за счет макроскопической геометрии микромасштабного канала и подбора по меньшей мере части стенки микромасштабного канала и составляющих частиц, образующих текучую среду.

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способу подогрева бражки теплом барды. Способ включает подачу бражки в трубное пространство одного кожухотрубного теплообменника, при этом барда направляется в трубные пучки другого теплообменника, а межтрубное пространство заполняется жидким теплоносителем (лютером, технологической водой, ректификованным спиртом), который постоянно перекачивается насосом из межтрубного пространства одного теплообменника в межтрубное пространство другого, обеспечивая непрерывную циркуляцию теплоносителя между двумя теплообменниками и теплообмен в системе барда-теплоноситель-бражка.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для передачи теплоты на значительные расстояния при малом температурном напоре. Магнитожидкостная тепловая труба, содержащая частично заполненный теплоносителем - магнитной жидкостью герметичный цилиндрический корпус с зонами испарения, конденсации и транспортировки, фитиль, расположенный на внутренней стенке корпуса, артериальный электромагнитный фитиль, жестко закрепленный внутри корпуса соосно с ним, состоящий из защитного корпуса, корпуса-основы из немагнитного материала, предназначенного для намотки поверх него нескольких отделенных друг от друга диэлектрическими разделительными шайбами электромагнитных катушек индуктивности, создающих внутри артериального фитиля, соединяющего торцевые стенки магнитожидкостной тепловой трубы, размещенного в корпусе-основе, бегущее в сторону зоны испарения магнитное поле, направленное вдоль оси магнитожидкостной тепловой трубы.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в системах аккумулирования теплоты и холода, например в антигравитационных бесфитильных тепловых трубах.

Способ крепления тепловой трубы к теплоприемному основанию включает выполнение канавки на плоской поверхности теплоприемного основания, закладку в канавку тепловой трубы и деформацию тепловой трубы плоским пуансоном, причем канавку выполняют с глубиной не менее диаметра тепловой трубы, неизменной шириной от поверхности теплоприемного основания до половины глубины канавки, а приложение плоским пуансоном давления осуществляют к кромкам канавки. Технический результат - повышение надежности, снижение сложности и ресурсозатратности технологии. 3 ил.

Изобретение относится к вакуумным радиаторам и может быть использовано для отопления помещений. Вакуумный радиатор содержит корпус, выполненный в виде двух герметично соединенных между собой листов материала, выдерживающего низкое давление. При этом корпусом радиатора образован замкнутый объем, откачанный до вакуума, с уширением в нижнем конце корпуса радиатора. Внутри уширения корпуса радиатора расположена металлическая труба, заполненная теплоносителем из системы отопления, на наружной поверхности которой выполнены микроканалы в виде канавок, расположенных поперек продольной оси металлической трубы, а объем уширения корпуса заполнен низкокипящей жидкостью, уровень которой касается нижней наружной поверхности металлической трубы. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности теплопередачи и снижение шума при работе вакуумного радиатора. 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение предназначено для применения в теплотехнике, а именно в устройствах для передачи тепла. Электронная тепловая труба включает в своем составе испаритель, паропровод, теплообменник-охладитель, паропровод, причем в качестве испарителя выступает катод, состоящий из элемента трубопровода из электропроводящего материала с нанесенным на его внутреннюю поверхность эмиссионным слоем из материала с низкой работой выхода электронов, в качестве теплообменника-охладителя выступает анод, состоящий из элемента трубопровода из электропроводящего материала и нанесенного на его внутреннюю поверхность слоя восприятия электронов из материала с низкой работой выхода, причем анод электрически последовательно через потребитель электроэнергии соединен с катодом. При этом выходное отверстие катода гидравлически через паропровод соединено со входным отверстием анода, а выходное отверстие анода гидравлически последовательно через конденсаторопровод, обратный клапан и устройство передачи энергии рабочему телу, например насос, соединено со сходным отверстием катода, а в качестве паропровода и конденсаторопровода выступают элементы трубопровода из электронепроводящего материала. Изобретение позволяет снизить массу электронной тепловой трубы, а также повысить её быстродействие, надёжность и долговечность. 1 ил.

Изобретение относится к системам, предназначенным для охлаждения тепловыделяющих элементов серверных стоек, и может также использоваться в других электронных устройствах, построенных по принципу стойки, и охлаждать любые требующие охлаждения элементы. Комбинированная система охлаждения тепловыделяющих элементов серверной стойки, включающей по меньшей мере один внутренний корпус с расположенным в нем по меньшей мере одним тепловыделяющим элементом, содержит по меньшей мере один контур охлаждения в виде контурной тепловой трубы, включающий расположенные во внутреннем корпусе радиатор, контактирующий термически с тепловыделяющим элементом, испаритель, установленный в основании радиатора, конденсатор, расположенный снаружи внутреннего корпуса, связанный паропроводом и конденсатопроводом с испарителем, жидкостную шину, связанную с конденсатором, при этом конденсатор выполнен в виде двух оребренных радиаторными планками U-образных параллельных участков контурной тепловой трубы, разъемно-термически контактирующих с жидкостной шиной при помощи механизма прижима, выполненной из экструдированного алюминия и установленной снаружи корпуса, при этом механизм прижима выполнен в виде U-образного пружинного элемента с заключенным в нем конденсатором контурной трубы, неподвижно связанного с корпусом, пружинящие полоски которого спрофилированы для прижатия радиаторных планок конденсатора к жидкостной шине, и экструдированной алюминиевой линейки с отверстиями под оси и фрезерованными выборками, приваренной к задней стенке жидкостной шины, при этом в выборках линейки выполнены подпружиненные кулачки, зафиксированные осями, взаимодействующие своими выступами как с торцами пружинящих полосок пружинного элемента, так и с прилегающей к торцу наружной плоскостью пружинящих полосок. Технический результат заключается в максимально широкой универсализации, обеспечивающей охлаждение компонентов любой платы, повышении удобства обслуживания, профилактики и ремонта отдельного блейда и стойки в целом, обеспечение технологичности, дешевизны и простоты исполнения за счет широкого использования экструдированного алюминиевого профиля, обеспечение надежного, простого, автоматического термического контакта радиатора контурной тепловой трубы и жидкостной шины, повышающего эффективность охлаждения. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к двухфазным теплопередающим устройствам - контурным тепловым трубам. Устройство может быть использовано преимущественно в системах охлаждения электронных компонентов, в частности микропроцессоров, центральных процессоров, чипов, модулей памяти в компьютерах и т.д., в том числе там, где имеются два и более компонента с различной мощностью, требующих охлаждения, расположенных на удалении друг от друга и от стока тепла: воздушного, жидкостного или иного теплообменника. Теплопередающее устройство для охлаждения электронных компонентов содержит контур охлаждения в виде контурной тепловой трубы, включает испаритель с капиллярной структурой внутри, обеспечивающий тепловой контакт с наиболее мощным источником тепла, конденсатор, сообщающийся посредством пустотелых паропровода и конденсатопровода с испарителем, отличающееся тем, что устройство содержит один конденсатор, сопряженный с внешним теплообменником, выполняющим роль стока тепла и отводящим наружу тепло, полученное от всех источников тепла, а конденсатопровод содержит по меньшей мере один теплообменник, выполненный в виде участка конденсатопровода, сопряженного с контактной пластиной, обеспечивающий тепловой контакт с менее мощным источником тепла, расположенный непосредственно между испарителем и конденсатором. Технический результат заключается в повышении устойчивости работы устройства, упрощении изготовления и сборки, снижении трудоемкости, повышении эффективности отвода тепла одновременно от двух и более электронных компонентов, которые рассеивают тепловые потоки, различающиеся до 10 раз и более, и произвольно расположены в пространстве, возможности размещения его в стесненных условиях. 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для передачи большого количества тепла при малых перепадах (градиентах) температуры на большие расстояния. В соответствии с заявленным изобретением предложен способ теплопередачи и устройство, реализующее заявленный способ. Устройство теплопередачи содержит емкость испарителя, заполненную по меньшей мере двумя различными текучими средами, причем первая текучая среда находится в газообразной фазе, а вторая текучая среда находится в жидкой фазе. Трубопровод соединяет емкость испарителя с конденсатором и накопительной емкостью, которые заполнены первой текучей средой, находящейся в газообразной фазе с давлением Р0 от 0,3 атм до 50 атм и более. Технический результат - исключение перегрева емкости испарителя, излишних затрат топлива, а также снижение использования дополнительного объема для аккумулирования тепла горелки, снижение затрат на производство емкости испарителя и обеспечение возможности непрерывной подачи теплоты к потребителю теплоты. 2 н. и 36 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретения относятся к средствам для охлаждения грунта, работающим по принципу гравитационных тепловых труб и парожидкостных термосифонов, и предназначены для использования при строительстве сооружений в зоне вечной мерзлоты. Техническим результатом является упрощение конструкции установки в целом, позволяющим уменьшить количество выходящих на поверхность трубопроводов, соединяющих зону испарения с зоной конденсации, без снижения эффективности работы этих зон. Технический результат достигается тем, что установка имеет зону испарения с несколькими патрубками и зону конденсации с несколькими конденсаторами, соединенные через транспортную зону. Особенности установки заключаются в выполнении зоны конденсации в виде моноблочной конструкции, имеющей штуцер для стравливания воздуха, и связь ее с зоной испарения через единственный транспортный канал в виде верхнего и нижнего трубопроводов, соединенных через запорный вентиль, а также наличие в зоне испарения коллектора, к которому присоединены патрубки. Оба соединения трубопровода являются разъемными. Трубопровод и патрубки выполнены из легко деформируемого материала, а используемый жидкий теплоноситель имеет пары тяжелее воздуха. Комплект для сооружения установки включает первое изделие - моноблочный конденсатор, второе изделие - верхний транспортный трубопровод и третье изделие в виде последовательно соединенных вентиля, трубопровода и коллектора с патрубками. Третье изделие при изготовлении заполняют теплоносителем, его трубопровод и патрубки сгибают в бухты вокруг коллектора. Конструкция установки и ее комплектация обеспечивают технический результат, заключающийся в более удобной транспортировке и возможности разнесения во времени работ по размещению подземной и надземной частей на месте будущей эксплуатации. Связь этих частей через единственный указанный канал и возможность изгиба его нижней части облегчает размещение установки при наличии в непосредственной близости от нее других строящихся объектов. Установка после соединения ее частей не требует заправки теплоносителем в неблагоприятных условиях строительства и запускается в действие открыванием вентиля с последующим стравливанием воздуха через штуцер. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству рекуперации отводимого отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (СНР) при пиковой электрической нагрузке и к способу его работы. Устройство содержит внутреннюю секцию энергетической установки и теплообменную секцию, причем указанная внутренняя секция содержит теплообменник, электрический тепловой насос для рекуперации отработанного тепла, электрический тепловой насос для аккумуляции энергии, высокотемпературный /низкотемпературный баки для хранения воды, нагреватель тепловых контуров, клапаны и циркуляционные водяные насосы. Теплообменная секция содержит высокотемпературный и низкотемпературный баки для хранения воды, электрический тепловой насос, теплообменник, клапаны и циркуляционный водяной насос. Устройство может работать соответственно в периоды провала электрической нагрузки, неизменной электрической нагрузки и пиковой электрической нагрузки путем комбинации различных клапанных переключателей, причем высокотемпературный бак для хранения воды используют для балансировки разницы между количеством подводимого тепла в систему и тепловой нагрузкой, а низкотемпературный бак используют для стабилизации количества извлекаемого рекуперированного отведенного тепла, тем самым, решая проблему ограничения способности выработки электроэнергии при пиковой нагрузке из-за зависимости выработки электроэнергии и теплоснабжения в традиционном режиме работы «тепло обуславливает электричество», причем СНР устройство может участвовать в регулировании мощности энергосистемы, которое может быть улучшено таким образом, чтобы иметь дело с условием постоянно растущей разности между максимумом и минимумом электрической нагрузки, причем поглощающая способность энергосистемы для ветроэнергетики может быть улучшена, с тем чтобы снизить явление «приостановки вентилятора». 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики. Термосифон содержит корпус, рабочий объем нижней камеры которого заполнен жидкостью, воронку, перегораживающую с зазором нижнюю камеру с паропроводом для транспортировки пара, верхнюю камеру, клапан для сбрасывания воздуха наружу, причем в верхнюю камеру введен корпус конденсатора, заполненный до заданного уровня жидкостью и соединенный с паропроводом, подключенным к сифону, конец которого размещен в жидкости конденсатора. В корпусе конденсатора выполнены отверстия и введена с зазором относительно корпуса дополнительная воронка, расположенная на уровне его жидкости, а верхняя часть корпуса оснащена клапаном. Сифон может быть выполнен в виде перевернутого стакана над паропроводом, а в испарительной зоне может быть размещен кольцевой мелкоячеистый наполнитель из металла. Технический результат - повышение эффективности испарения жидкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным протяженным каналам в системах теплоэнергетики. Изобретение заключается в том, что в кольцевом регулируемом термосифоне, содержащем испаритель, конденсатор, трубу для транспорта пара, трубу для сконденсированной жидкости, кольцевую камеру с кольцевым соплом в испарителе, подключенную к трубе с конденсатом, причем в испаритель ниже кольцевого сопла введен кольцевой мелкоячеистый наполнитель из металла, а конденсатор соединен с трубой для жидкости через управляемые вентили, между трубой для пара и конденсатором включен сифон, а выход сифона присоединен к донной поверхности конденсатора, содержащего сконденсированную жидкость. В крышке конденсатора установлен клапан для некондексирующихся газов по типу игольчатого крана Маевского. Для препровождения паров из испарителя в транспортную зону трубы для пара, в испаритель на уровне кольцевой камеры введена соосная вставка с открытыми торцами. Технический результат – повышение термодинамической эффективности термосифона. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх