Тепловая труба

 

О Il И С А Н И Е (еы оа

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Своз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву

{22) ЗаявлЕно 01.02.77 (21) 2447 985/2 9-06 с присоединением заявки №вЂ” (И) Приоритет (51> М. Кл.

F 28 Э 15/00

3 ввудврвтввнны» квинтет

Ввввта Мнннатрвв СЙР нв денни невбретвнн» н вткрытн» (43) Опубликовано 15.09.785юллетеиь № 34 (53) УДК 621.565. .58(088.8) (45) Дата опубликования описания 03.08.78 (7Q) Авторы изобретения

Л. Л. Васильев и В. М. Богданов

Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и маосообмена им. А. В. Лыкова. (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменникам.

Известны тепловые трубы, содержащие корпус и установленный неподвижно внутри него шнек с лопастями, имеющими переменный шаг и высоту .)1).

Недостатком известных труб являются низкие теплопередаюшие характеристиКко

Наиболее близким техническим решением к предлат аемому изобретению являет ся тепловая труба, содержащая корпус и установленный с воэможностью осевого колебательного движения вдоль его оси пустотелый шнек с лопастями имеющими переиевкые шет и вылету (2

Невоотетпи етой тепловой трубы ооотоят в низких тецлопередаюших характеристиках за счет значительной толщины пленки жидкости и зоне конденсации и ограниченной производительности при возврате конденсата и зону испарения.

Oem изобретения - улучшение теплопередаюших характеристик.

Uemь достигается тем, что в предлагаемой трубе. шнек с одного конца снабжен полой ферромагнитной вставкой, а корпус с наружной стороны на участке вставкиу соленоидом; на другом конце шнека укреплен мамбранный насос и полость .шнека соединена с его нагнетательной стороной; а мембрана насоса соединена тягой с корпусом, лопасти шнека на

10 участке, прилегающем к насосу, выполне .ны с отверстиями, направленными в противоположную от него сторону, а шнек— с радиальными шелямн и,продольными каналами, сообщающимися с отверстиями

1S лопастей.

На чертеже изображен продольный разрез описываемой тепловой трубы.

Тепловая труба содержит корпус 1, вдоль осн которого установлен пустоте20 лый шнек 2 с возможностью осевого ксьлебательного движения. Шнек имеет полость 3 и лопасти 4. В верхней части корпуса 1 расположена зона 5 испарения с капиллярной структурой 6, соленоид 7, 25 ферромагнитная вставка 8 шнека 2 и рас624-1 03 пределительная камера 9, отделенная от зоны 5 испарения перегородкой 10. В нижней части тепловой трубы расположена зона 11 конденсации, и в нее залит теплоноситель 12. В теплоноситель 12 погружен мембранный насос 13, снабжен5 ный мембраной 14,,прикрепленной к корпусу 1, тягой 15. Насос содержит всасывающий и нагнетательный клапаны 16 и

1 7. В зоне конденсации, на участке, прилегающем к насосу, лопасти шнека имеют радиальные щели 18, соединяющие отверстия 19 на поверхности лопастей, направленных в противоположную от насоса сторону с продольными каналами 20.

Корпус 1 трубы между зонами испарения и конденсации покрыт теплоизоляцией 21.

Тепловая труба работает следующим образом.

При йодаче на соленоид 7 пульсирующего напряжения ферромагнитная вставка

8 и связанный с ней пустотелый шнек 2 приходят в колебательное движение вдоль оси шнека. При этом колебания передаются на мембрану 14, прикрепленную к кор- >5 пусу 1 тягой 15. За счет колебаний мембраны теплоноситель 12 поступает через всасывающий клапан 16 внутрь насоса 13 и выталкивается через нагнетательный клапан 17 в полость 3 шнека 2. По полости 3 теплоноситель подается в распределительную камеру 9, отделенную от зоны 5 испарения перегородкой 10. Из распределительной камеры 9 теплоноси— тель по капиллярной структуре 6 распределяется в зоне 5 испарения.

При подводе тепла в зону 5 испарелния происходит испарение теплоносителя, и пар движется в сторону зоны 11 конденсации. 3а счет лопастей 4 шнека 2 происходит закрутка пара, что значительно интенсифицирует процессы теплообмена в зоне конденсации, особенно при наличии в трубе неконденсируюшихся газов.

Йля поддержания высокой скорости па- 45 ров в зоне конденсации шаг и высота лопастей 4 уменьшаются по направлению движения потока пара.

В зоне 11 конденсации теплоноситель под действием сил гравитации стекает по вну- 50 тренней стенке корпуса 1 в виде пленки увеличивающейся толщины. Термическое со— противление тепловой трубы во многом определяется толщиной пленки теплоносителя на поверхности зоны конденсации. 55

В тепловой трубе толщина плен.н теплоносителя в зоне конденсации определяется зазором между лопастями 4 шнека и внутренней поверхностью стенки корпуса 1. Вся избыточная жидкость будет сниматься при осевой вибрации шнека 2.

Снятый со стенки корпуса 1 теплоноси.» тель попадает на поверхность лопастей шнека и через отверстия 1 9, радиальные щели 18 и продольные каналы 20 стекает в нижнюю часть корпуса 1. Частично теплоноситель стекает также вниз и по поверхности лопастей шнека.

Необходимо отметить> что шнек 2 и насос 13 могут быть отлиты из легких металлов (алюминий) или иэ пластмассы.

За счет осевой вибрации шнека обеспечивается поддержание минимальной толшины пленки конденсата в зоне конденсации, снижение термического сопротивления и увеличение производительности при возврате конденсата в зону испарения, то есть улучшение теплопередаюших характери стих.

Формула изобретения

Тепловая труба, содержащая корпус и установленный с возможностью осевого колебательного движения вдоль его оси пустотелый шнек с лопастями, имеющими переменные шаг и высоту, о т л и ч а юш а я с я тем, что, с целью улучшения теплопередаюших характеристик, шнек с одного конца снабжен полой ферромагнитной вставкой, а корпус с наружной стороны на участке вставки — соленоидом, на другом конце шнека укреплен мембранный насос и полость шнека соединена с его нагнетательной стороной, а мембрана насоса соединена тягой с корпусом, лопасти шнека на участке, прилегающем к насосу, выполнены с отверстиями, направленными в противоположную от него сторону, а шнек - с радиальными щелями и продольными каналами, сообщающимися с отверстиями лопастей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство

Л 313040, кл. F 25 В 19/04, 1970.

2. Авторское свидетельство

N 498460, кл. F 25 В 19/02, 1973.

6241 03

Составитель В. Латышев

Редактор И. Шубина Техред К. Гавром Корректор Е Папп

:Заказ 5169132 Тираж 815 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4