Способ регулирования газонаполненной тепловой трубы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДВТИЗЬСТВУ и 637616

Союз Советских

Социалистических

Республик (6() Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 15.12.77 (2l) 2553404/29-00 с присоединением заявки 34— (23) Приоритет (43) Опубликоваио15.12.78.Бюллетень %46 (45) Дата опубликования описания 19.18.78 (5l) М. Кл..

F289 15/ОО

Гооудератвеннмй номнтет

Совета Мнннстроо СССР оо делам неооретеннй н отнрютнй (53) FQK 621.568.. 58 (088.8) (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОНАПОПНЕННОЙ

ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ

Изобретение относится к области энергетики и гидравлики, в частности к тепловым трубам, а более конкретно — к газорегулируемым тепловым трубам.

Известен способ регулирования работы газонаполненной тепловой трубы путем сжимания эластичных стенок газового резервуара 111

Этот способ дает возможность несколько расширить интервал возможных положений температурной ступеньки на границе раздела паров теплоносителя н газа.

Однако известный способ характеризуется эксплуатационной надежностью и невозможностью работать прн высоких давлениях, что связано с наличием тонкостенного гибкого участка стенок газового резервуара.

Известен также способ регулирования газонаполненной тепловой трубы путем поддержания температуры газа на уровне, соответствующем заданному положению температурного скачка между температурами газа и паров теплоносителя (2).

Однако температуру газового резервуара по -данному способу поддерживают на уровне, весьма далеком от температуры сжиження газа, находящегося в резервуаре.

Целью изобретения является- расширение диапазона регулирования путем увеличения количества возможных положений темпера турного скачка при различных температурах теплоносителя.

Цель достигается тем, что уровень, при котором поддерживают температуру газа, соответствует температуре его снижения при давлении, равном давлению паров теплоносн тел я.

На чертеже схематично изображена тепловая труба, в которой реализуется описываемый способ.

Тепловая труба содержит корпус l c g размещенными внутри газовым резервуаром

2 и нагревателем 3 снаружи; на корпусе 1 установлен дополнительный нагреватель 4.

Внутри на стенках корпуса размещена капиллярная структура 5, пропитанная теплоносителем. Резервуар 2 имеет капилляр 6 для впуска газа в паровой канал 7. Газ заполняет неизотермичную зону 8 корпуса тенловон трубы. Резервуар 2 может быть заполнен водой, а в качестве теплоносителя применена ртуть (илн резервуар запол6376!6

Формула изобрегекия

5S нен может быть калием, а в качестве теплоносителя использована ртуть).

Способ регулирования газонаполненной тепловой трубы осуществляют следующим образом. Прн работе тепловой трубы теплоноситель (ртуть) испаряется в зоне нагрева в результате выделения тепла в нагревателе 4, пары проходят по паровому каналу 7, конденсируются в зоне охлаждения и по капиллярной структуре возвращаются в зону нагрева. При подогреве резегчуара 2 при помощи нагревателя 3 вода испаряется и ее пары образуют зону 8. Если резервуар нагрет до !00 С,то температура пара теплоносителя (ртути) при этом равна 357, 25 С.

Таким образом, разность между температурами газа и теплоносителя равна 257 С.

Дл я перемещения температурного скачка влево, необходимо испарение дополнительного количества воды. Для перемещения его вправо, снижают мощность иа нагревателе 3. В необходимых случаях газовая зона 8 может быть снабжена нагревателем.

Проведены успешные испытания литиевой тепловой трубы с калием в резервуаре.

Корпус 1 трубы и резервуара 2 был выполнен из вольфрамовой трубки с внешним диаметром 9 мм и толщиной 1 мм. Газоотводящий капилляр 6 был выполнен из вольфрама и имел внешний диаметр 0,8 мм и толщину стенок 0,2 мм. Правый свободный конец капилляра центрировался при помощи шайбы с многолепестковым венчиком на периферии, в центральное отверстие которой был вставлен конец капилляра. Длина тепловой трубы была равна 240 мм, длина газового резервуара 2-100 мм. В тепловую трубу было заправлено 1 смэ лития и 1 см калия. Нагрев производился, прямым пропуска ием тока через контакты, один из которых был соединен с левым концом газового резервуара 2, другой помещен за газовым резервуаром 2 на корпусе l, третий— на расстоянии 100 мм от второго иа корпусе I тепловой трубы. Длина зоны охлаждения вие контактов, таким образом, равнялась 140 мм. Теплоотвод производился излучением в вакууме. Температура замерялась при помощи пирометра и вольфрамреииевых термопар.

Испытание тепловой трубы проводилось по двум программам. По первой программе, подводимая к корпусу 1 тепловой трубы тепловая энергия, оставалась неизменной, а варьировалась температура иа газовом резервуаре 2. При температуре на калиевом резервуаре 642 С, длина зоны 8 была около 20 мм и температура изотермической эоны 8 тепловой трубы была равна 1200 C.

При дальнейшем повышении температуры резервуара 2 до 930 С, длина неизотермичиой зоны 8 увеличилась до 70 мм, а темпеf

1%

35 ратура изотсрмического участка тепло,юй трубы поднялась до !600 C. Результаты испытания по этому режиму показывают, что регулирование газона полненной тепловой трубы можно осуществлять по температурной программе калиевого резервуара.

По второй программе энергия, подводимая к калиевому резервуару 2, поддерживалась неизменной, а энергия, подводимая к корпусу тепловой трубы, варьировалась. При температуре !400 C на изотермическом участке тепловой трубы и 790 С на калиевом резервуаре 2 длина неизотермичной эоны 8 была равна 85 мм. Прн повышении мощности нагревателя 4, длина неизотермичной эоны 8 резко уменьшалась.

Испытание тепловой трубы по этой программе показало, что регулированием подводимой к тепловой трубе энергии можно варьировать длину изотермичной зоны. °

Как показали испытания, описываемый способ регулирования тепловой трубы имеет большой диапазон регулирования, т. е. большой интервал возможных положений температурного скачка.

Экономический эффект от использования настоящего изобретения заключается в обеспечении точного регулирования, увеличении диапазона регулирования путем увеличения количества возможных положений температурного скачка нри различных температурах теплоносителя.

В опытах по описываемой программе мощность, подводимая к тепловой трубе менялась в 2 раза, а температура на 20 С. Ожидаемая экономия от использования данного способа регулироваяия в одной трубе составляет 200 руб.

Способ регулирования газонаполненной тепловой трубы путем поддержания температуры газа на уровне, соответствующем заданному .положению температурного скачка между температурами газа и паров теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования путем увеличения количества возможных положений температурного. скачка при различных температурах теплоносителя, уровень, при котором поддерживают температуру газа, соответствует температуре его сжижения при давлении, равном давлению паров теплоносителя.

Источники информации, принятые во вни; мание прн эКспертизе:

I. Патент США № 3517730, кл. !65 — 32, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 4?64I9, хл. F 25 В !9/04, 1973.

63?616

Составитель В. Подносоаа

Редактор Л. Баглай Техред О. Луговая Корректор П. Макаревич

Заказ 7088/29 Тираж 773 Подписное

ilIIHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открыт нй

l I 3035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4)5

Филиал ППП <Патент». г. Ужгород, ул. Проектная, 4