Теплопередающее устройство
<„> 900103
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Соцкалнсткческих
Республик (6I ) Дополннтельнм к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03.03.78 (21) 2586789/24-06 с прнсоеднненнем заявки М (23) ПрморнтетОпубликовано 23.01.82. Бюллетень М 3
Дата опубликования опнсанкя23.01.82 (5!)М. Кл.
F 28 0 1 S/00
9вудерстеенныМ квинтет
СССР вв делая нзабрвтеннй к вткрытнй (53) УДК 621 565..58 (088.8) (-..
И.Т. Атманов и Н.Е. Мартьянов
C
Всесоюзный государственный научно-исследоватерьский °и проектно-конструкторский институт ВНИПИэнергойром(72) Авторы изобретения
i 17
I (7I ) Заявнтель (54) ТЕПЛОПЕРЕДАЮШЕЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к области теплотехники, в честности; к теплопере даюшим устройствам, и может быть soпользовано преимушественно в энергетике и космической технике.
Известны тепловые трубы, содержащие конденсатор и испаритель с капиллярно-пористой насадкой, соединенные паропроводом и конденсатопроводомЯ .
Однако в таких тепловых трубах пря увеличении тепловой нагрузки н длины трубы в нспарителе пересыхает насадка. Кроме того, в процессе работы капиллярные отверстия забиваются, что снижает надежность. работы тепловых труб.
Цель изобретения - увейичение тепло. вой мошности и повышение надежности работы устройства.
Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит инжектор с днффузором и камерой наги тания на выходе, причем активное сопло инжектора подключено к выходу испари теля, пассивное — к конденсатопроводу, а нагнетательная камера подсоединена одним концом к входу яспарителя, а другим - к паропроводу и в линии связи последних последовательно установлены упругая компенсационная камере и нагреватель.
На чертеже изображено предлагаемое устройство.
Устройство содержит проточный нс1О паритель 1, конденсатор 2 и инжектор 3 с диффузором 4 и нагнетательной камерой 5 на выходе. Выход яспарителя 1 подключен к активному соплу 6 ннжек33 тора 3, входяшему в пассивное сопло 7, соединенное в узком сечения и диффузором 4 н в пжрокоМ сечении - с конденсатопроводом 8 через входной патрубок 9.
Выходной конец диффузора 4 подключен к нагнетательной камере 5, один конец которой присоединен к входу испарителя 1 с помощью питательной трубки 10, а другой - к паропроводу 11, на котором последовательно установлены проточная
9001
3 упругая компенсационная камера 1 2 н нагреватель 1 3.
Работа теплопередаюшего устройства разделяется на два этапа: пусковой и рабочий.
Пусковой режим. При подведении тепла к испарителю 1 конденсат рабочего тела, которым заполнено устройство, кипит, превращаясь в пар, который создает давление на жидкость и вытесняет ее в упругую компенсационную камеру 12.
Расширение пара происходит как в направлении питательной трубки 1 О, так н в направлении активногосопла 6 инжектора 3.
При гидравлическом сопротивлении питательной трубки 10, большем сопротивления активного сопла 6, пар будет перемешаться преимущественно в направлении инжектора 3.
Скоростной напор пара при истечении его через активное сопло 6 преобразуется в давление за счет передачи импульса движения жидкости и конденсации пара.
Под действием этого давления жидкость приобретает начальную скорость Vo . При конденсации пара в пассивном сопле 7 давление в испарителе 1 понижается и в определенный момент становится ниже давления в упругой камере 1 2. С этого момента начинается процесс обратного движения жидкости в испаритель 1 как по питательной трубке 10, так и через активное сопло 6 инжектора 3 под действием упругой энергии, накопленной в упругой камере 1 2. Получив начальную скорость V o, жидкость в кольцевой.щели
3S между соплом 6 и 7 оказывает эжектирующее воздействие на. Пар, оставшийся в объеме испарителя 1, и препятствует движению жидкости в инжектор 3 из упру40 гой камеры 12 через нагнетательную камеру 5, в результате чего большая часть жидкости поступает в испаритель 1 через питательную трубку 10. Затем описанный циклический процесс повторяется. При этом пар, выходящий из активного сопла
6, сообщает жидкости очередной импульс движения при передаче ей кинетической и тепловой энергий, увеличивая скорость движения жидкости и давление в нагнетательной камере 5 и уменьшая давление во входном патрубке 9 инжектора 3. В результате происходит дальнейшее увеличение количества жидкости, поступающей в испаритель 1 через питательную трубку 10, и уменьшение количества жидкос ти, поступающей через соппо 6. Когда ,давление пара в испарителе 1 в момент завершения процесса расширения станет
03 4 равным нли большюл давления во входном патрубке 9 инжектора 3, жидкость будет поступать в испаритель 1 только через питательную трубку 10. С этого момента теплопередаюшее устройство переходит с пускового пульсирующего режима на непрерывный рабочий режим работы.
Рабочий режим. В рабочем режиме давление в нагнетательной камере 5 выше давления в испарителе 1, а давление во входном патрубке 9 ниже давления в испарителе 1 . Зто связано с тем, что в инжекторе 3 скоростной напор преобразуется в давление, в результате чего давление на выходе диффузора 4 будет выше давления пара в испарителе 1. Под действием указанных. градиентов: давле ния жидкость из нагнетательной камеы 5 будет перемещаться как в испарьтель 1 ло лктетельной трубке 10, тек н к конденсатору 2 по паропроводу 1 1 через упругую камеру 1 2 и нагреватель 1 3, в котором жидкость может нагреваться до перехода ее в парообразное состояние.
Жидкость в конденсаторе 2 охлаждается до температуры, обеспечивающей условия полнОй конденсации парВ и поступ& юшегО в инжектор 3 из испарителя 1. Жидкость из конденсатора 2 по конденсатопроводу B входит через входной патрубок 9 в инжектор 3, где вновь ускоряется и получает тепло.
Вследствие увеличения скорости циркуляпии теплоносителя мощность предлагаемого теплопередаюшего устройства по сравнению с известными устройствами возрастает более чем в 2 реза. Кроме того, исключение капнллярно-пористой насадки в испарителе 1 позволяет значительно повысить надежность работы устройства.
Формула изобретения
Теплопередаюшее устройство, содержащее конденсатор и испаритель, соединенные паропроводом и конденсатопроводом, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения тепловой мощности и повышения надежности, устройство попопнительно содержит инжектор с диффузором и камерой нагнетания на выходе, причем активное сопло инжектора подключено к выходу испарителя, пассивное — к конденсатопроводу, а нагнетательная камера подсоединена одним конном к входу исМ О105 парителя, а другим — к паропроводу, я в, линии свяэи нос теди и последовательно установлены упругая компеисдднонная камера и нагреватель.
Ис гочники информапии, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
% 485296, кл, Г 28 0 15/ОО, 1974.
ВНИИПИ Заказ 12162/57
Тираж 683 Подписное
Фялнал ППП Патент, г.Ужгород ул.Проектная,4
