Тепловая труба

 

p ;. . т „" уг-р ). а :

O A O Ñ "-А — Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советеккк

Сон1калксткческнк

Республмк ()731259

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.11.76 (21) 2423708/24-06 (51) М. Кл.

F 28 D 15/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гееудврвтееннмк кемнтвт

СССР (53) УДК 621.565..58 (088.8) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 05.05.80 ао меам нзвбрвтвннй н вткрмтнй (72) Авторы изобретения

В. Я. Устинов, В. С. Тарасов и А. Д. Суслов (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, в частности к тепловым трубам с канальными испарителями, предназначенными для работы при высокой поверхностной плотности теплового потока.

Известны тепловые трубы, содержащие цилиндрический корпус и коаксиальную втулку, размещенную внутри. Втулка изготовлена из пористого материала и установлена в корпусе без зазора (1).

Недостаток указанной конструкции тепловой трубы — высокое термическое сопро- цт тивление вследствие передачи тепла через всю толщу смоченной втулки.

Наиболее близки к изобретению тепловые трубы, содержащие цилиндрический корпус и коаксиальную втулку, размещенную внутри и снабженную в испарительной зоне системой продольных и кольцевых каналов и радиальных отверстий, сообщенных с центральным паровым каналом (2).

К недостаткам этих тепловых труб относятся неравномерность поля температур испарителя, возникающая при осушении кольцевых каналов, не имеющих выхода в центральный паровой канал, и ограничение теплопередающей способности вследствие высо2 ких гидравлических потерь по жидкости и пару.

Цель изобретения — увеличение эффективности теплопереноса.

Указанная цель достигается тем, что на наружной поверхности втулки, установленной в испарительной зоне без зазора, между продольными каналами дополнительно выполнены продольные пазы, которые сообщены с кольцевыми каналами и радиальными отверстиями. При этом кольцевые каналы могут иметь прямоугольный и трапециевидный профиль, а корпус и втулка выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения, что обеспечивает плотный контакт при различных рабочих температурах.

На фиг. 1 схематически изображена тепловая труба в испарительной зоне, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 в увеличенном масштабе с кольцевыми каналами прямоугольного профиля; на фиг. 4 — узел 1 с кольцевыми каналами трапециевидного профиля.

Внутри герметичного корпуса 1 тепловой трубы размещена без зазора коаксиальная

731259 втулка 2, снабженная в испарительной зоне 3 системой продольных 4 и кольцевых 5 каналов. Кольцевые каналы посредством продольных пазов 6 и радиальных отверстий 7 сообщены с центральным паровым каналом 8.

Работа тепловой трубы протекает следующим образом.

При подводе тепла к испарительной зоне рабочая жидкость внутри кольцевых каналов 5 вскипает. Образующийся на греющей поверхности пузырек пара перекрывает сечение кольцевого канала, отсекая при этом жидкостную пробку. Происходит расширение пузыря в направлении продольных пазов при этом жидкая пробка размазывается, оставляя на стенках пленку жидкости. Достигнув продольного паза 6 паровой пузырь разрушается и высвободившийся пар через радиальное отверстие 7 поступает в центральный паровой канал 8. Новая порция жидкости из продольных каналов подтягивается мениском в кольцевой канал, и процесс повторяется. Наступает пульсационный снарядный режим кипения жидкости, характерной особенностью которого является высокая эффективность теплоотдачи при испарении с поверхности тонкой пленки под паровым снарядом.

При равномерном подводе рабочей жидкости к кольцевым каналам и равномерном отводе пара с центральный паровой канал снижается неравномерность поля температур по периметру испарителя и возрастает теплопередающая способность тепловой трубы.

Формула изобретения

1. Тепловая труба, содержащая цилиндрический корпус и коаксиальную втулку, размещенную внутри и снабженную в испарительной зоне системой продольных и кольцевых каналов и радиальных отверстий, сообщенных с центральным паровым каналом, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности теплопереноса, на наружной поверхности втулки между продольными

10 каналами дополнительно выполнены продольные пазы, сообщенные с кольцевыми каналами и радиальными отверстиями, причем втуЛка установлена в испарительной зоне без зазора.

2. Труба по. п. 1, отличающаяся тем, что кольцевые каналы имеют прямоугольный профиль.

3. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевые каналы имеют трапециевидный профиль.

20 4. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения плотного контакта поверхностей корпуса и втулки при различных рабочих температурах, корпус и втулка выполнены из материалов с различными

2$i коэффициентами линейного расширения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Calimbas А. Т., Hullet R. Н. Paper

ASME, NHT-16. США, 1969, с. 1016-1023.

ge 2. Авторское свидетельство СССР № 544852, кл. F 28 D 15/00, 1975.

731259

А-И

Фиг.

Составитель В. Подносова

Редактор С. Лыжова Техред К. Шуфрич Корректор Е. Папи

Заказ 1493/19 Тираж 697 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП в Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4