Теплообменный аппарат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СееИДИТЙЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.77 (2т) 2482082/29-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05,01.79.Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07.01.79

Союз Советскмн

Социалистических

Республик

< 64126." ": г (51) М. Кл.

F 28 Q 15/00

Госудерстеенный комитет

СССР но денем изобретений н открытий (53) УДК 621.566.,94(088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Буханав, В„М. Огарков и Л. М. Пискалов (54) ТЕПЛООЬМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к теплотехнике н может быть использовано при разработке теплообменных аппаратов с регулируемым температурным режимом, например высокотемпературных нагревателей газа, радиаторов-излучателей, корпусов изотопных источников энергии и тому подобных устройств.

Известен теплообменный аппарат, содержащий корпус и охватывающие его тепловые экраны с окнами, которые открываются пневматическим приводом (1).

К недостаткам этого аппарата относится сложность и наличие порога терморегулирования.

Эти недостатки в определенной мере устранены в теплообменном аппарате, секцнони рова нные тепловые экраны которого свя- > s заны с механизмом поворота отдельных секций.

В этой конструкции исполнительный механизм, выполненный в виде. системы шестерен, обеспечивает поворот секций экранов на углы, пропорциональные температуре корпуса т.плообменчика (2).

К недостаткам этого аппарата относятся сложность н малая надежность конструкции. связанная с наличием кннематнческнх передач.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус, на наружной поверхности которого укреплены тепловые трубы, расположенные радиально (3) . В таком теплообменни ке эффективность теплорегулирования потоком жидкометаллического хладагента низка и определяется только производительностью электромагнитного насоса. Тепловая труба изменяет поток тепла в радиатор, не меняя излучательных характеристик самого радиатора.

Целью изобретения является повышение надежности н эффективности терморегулирования.

Эта цель достигается тем, что в теплообменном аппарате к свободному концу каждой тепловой трубы прикреплен экран из биметаллических пластин.

На фиг. изображен общий вид теплообменного аппарата; на фиг. 2 — вид А фнг. I (штриховыми линиями на чертеже по641265

Формула изобретения

ДНИИПИ Заказ 7492/34 Ткраж 72k Подаисное филиал f111H «Патвнтэ, г. Ужгород, уи. Ilpoc Kòíàÿ, 4

3 казаны конфигурации, которые тепловые экраны принимают при перегреве теплообменника).

Теплообменный аппарат содержит корпус

1, на наружной поверхности которого укреплены тепловые трубы 2, расположенные радиально. К свободному концу каждой трубы прикреплен экран 3 из биметаллических пластин 4.

В тепловых трубах размещен пористый вкладыш, пропитанный рабочим веществом, температура кипения которого равна предельно допустимой критической для корпуса I теплообменника.

Теплообменник работает следующим образом.

Корпус 1, в котором происходит нагрев поступающего в теплообменник рабочего вещества, например пара амидола, разогревается (например, электрическим током или радиоактивным излучением) до расчетной номинальной температуры. При этом экраны 3 выполняют функцию тепловой защиты, препятствуя утечке тепла с корпуса 1 в пространство.

При переходе теплсюбменника на нерасчетный режим, хара;теризующийся повышением температуры корпуса (что может произойти, например, вследствие отказов в системе подачи нагреваемого рабочего вещества, вызывающих уменьшение его расхода, или вследствие неполадок в системе энергоснабжения, поток тепла, поступающего от корпуса I к экранам 3 за счет излучения корпуса 1 и теплопроводности тепловых труб

2, возрастает. Это приводит к нагреву биметаллических экранов 3 и их изгибу, открывающему часть поверхности корпуса 1 для свободного излучения. Это вызывает соответствующее понижение температуры корпуса 1 и обеспечивает термостабилизацию нагревания в нем рабочего вещества.

В случае, когда температура корпуса 1 достигает критических значений, в тепловых трубах 2 происходит интенсивное испарение и кипение рабочего вещества, эффективная теплопроводность труб резко возрастает, что приводит к нагреву экранов 3 до темпера4 тур, вызывающих их максимальный изгиб (штриховые линии на чертеже), и максималь нун> теплоотдачу в пространство, например. за счет излучения. Это оказывает существен

5 ное воздействие на общий тепловой режим аппарата и приводит к понижению его опасно возросшей температуры.

После охлаждения корпуса теплообмен ника, происходит «откл ючение» тепловь, труб, экраны возвращаются в свое первоначальное положение и вновь меняют свою функциональную роль: из излучателей опять становятся тепловой защитой.

В результате использования изобретении реализуется достаточно простое теплообмен15 ное устройство с повышенной надежностью и эффективностью терморегулирования, в особенности на наиболее опасных критических тепловых режимах, что позволяет существенно увеличить ресурс работы устройства и значительно увеличить стабильность параметров нагреваемого в теплообменнике рабочего вещества.

Предварительные экспериментальные дан ные и расчетные оценки показали хорошую работоспособность системы при нагреве теп25 лообменника до 1500 — 1700 С.

Теплообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус, на наружной поверхности которого укреплены тепловые трубы, расположенные радиально, отличающийся, тем, что, с целью повышения надежности и эффективности терморегулирования, к своз бодному концу каждой тепловой трубы прикреплен экран из биметаллических пластин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I Патент США № 3280568, кл. 20 — 226, ао 1966.

2. Патент СШЛ № 3315471, кл. 60 — 203.

I 967, 3. Патент США № 3535562, кл. 310--4, 1970. вил