Тепловая труба

 

О П И С А Н И Е ()901807

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соевтсиих

Социаяистичесиих

Республик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25. 04. 80 (21) 2917616/24-06 с присоединением заявки М(23) Приоритет(5l)M. Кл.

F 28 0 15/00

ГоеударетвеиыЯ каиитат

СССР ао делан иэебретеииЯ и открытий

Опубликовано30.01 82 ° Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 30.01.82 (53) УДК 621.565.

° 58(088.8) (7х) Авторъв изобретения

Л.Л. Васил ьев, В.И. Богданов и С. В. Кон

Ордена Трудового Красного Знамени и тепло- и массообмена им. А. В. Лыко (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к теплотех. нике и может быть использовано при разработке тепловых труб.

Известна тепловая труба, содержащая корпус со встроенным конденсационным резервуаром, снабженным сливным трубопроводом (lj .

Недостаток данного устройства заключается в сравнительно низкой термодинамической эффективности, обусловленной неравномерным смачиванием поверхности зоны испарения стекающей пленкой рабочей жидкости.

Наиболее близкой к предлагаемой является тепловая труба, содержащая корпус, состоящий из двух частей,входящих одна в другую с образованием кольцевого резервуара, причем часть корпуса в испарительной и транспортной зонах выполнена с меньшим поперечным сечением, чем в конденсационной зоне (2) .

Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток известной тепловой трубы при высоких тепловых потоках состоит также в низкой термодинамической эффективности.

Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности.

Указанная цель достигается тем, что в испарительной и конденсационной зонах установлены, соответственно, каплеобразователь и каплеотбойник, а в кольцевом резервуаре под углом к окружности размещены перекрытые сверху лопасти, образующие с корпусом каналы переменного сечения.

Каплеобразователь выполнен в виде полого усеченного конуса, обращенного к каплеотбойнику меньшим основанием.

Кроме того, каплеобразователь может быть выполнен в виде насадка, подключенного к резервуару.

На фиг. 1 схематически прергллалена тепловая труба, продольный развез;

3 90180 на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фи г. 3 - вари ант выполнения тепло" вой трубы с каплеобразователем в виде насадка.

Тепловая труба содержит корпус, состоящий из двух частей 1 и 2, входящих одна в другую с образованием кольцевоro резервуара 3, причем часть корпуса 1 в испарительной и транспортной зонах выполнена с меньшим поперечным lp сечением, чем в конденсационной зоне, и .снабжена каплеотбойником 4, выполненным, например, в виде диска, а часть 2 корпуса в конденсационной зоне снабжена каплеобразователем 5, >s выполненным, например, в виде пусто" телого конуса или насадка 6, подключенного к резервуару 3. При этом в кольцевом резервуаре 3 под углом к окружности размещены перекрытые свер- о ху лопасти 7, образующие с частью

2 корпуса каналы 8 переменного поперечного сечения. Конусный каплеобразователь 5 и каплеотбойник 4 крепятся к стенкам корпуса с помощью, соответ- 25 ст венно, тя г 9 и 10.

Тепловая труба работает следующим образом.

При подводе тепла к испарительной зоне теплоноситель испаряется и в ви- зо де паров поступает в конденсационную зону, после чего сконденсировавшийся теплоноситель поступает в кольцевой резервуар 3, где в начальный момент работы скапливается. При этом объем конденсата выбирается таким, чтобы количества оставшегося в испарительной зоне теплоносителя после заполнения кольцевого резервуара 3 было достаточно для -нормальной работы тепловой о трубы. Часть конденсата, переливаясь через борт резервуара 2, стекает в виде пленки по внутренней поверхности части корпуса 1 в испарительную зону, где и испаряется.

В тепловых трубах большой протяженности возникает трудность в равномерном распределении пленки конденсата по поверхности испарительной зоны.

Поэтому часть теплоносителя подается с помощью каплеобразователя 5 на каплеотбойник 4, откуда теплоноситель в виде брызг попадает на стенки испа" рительной зоны. Соотношение между количествами теплоносителя, возвращаемого в виде капель и пленки, выбирается в зависимости от отношения высоты испа рительной зоны к высоте размещения каплеотбойника 4 над уровнем конденсата в той же зоне. Для извлечения тепловой трубы из замерзшего грунта к части 2 корпуса на уровне кольцевого резервуара 3 подводится тепловой поток, например, от паяльной лампы или газовой горелки, причем остальную часть 2 корпуса теплоизолируют с целью уменьшения теплопотерь. Теплоноситель в кольцевом резервуаре 3 испаряется, а пары конденсируются на стенках части 1 корпуса, за счет чего вокруг этой зоны расплавляется слой льда толщиной 5-10 мм и труба может быть извлечена из грунта.

Объем кольцевого резервуара 3 выбирается таким, чтобы количества теплоносителя в нем было достаточно для расплавления слоя льда толщиной 510 мм вдоль погруженной в грунт части тепловой трубы. При этом подвод тепла необходимо выполнять достаточ но быстро, чтобы избежать его рассеивания в замороженном грунте. Это обеспечивается за счет того, что образующийся в каналах 8 пар перемещается в сторону большего сечения, и при соответствующем выборе профилей лопастей 7 и их установке в кольцевом резервуаре 3 возникает направленное движе" ние теплоносителя, что приводит к интексификации теплоотвода от стенки корпуса в конденсационной зоне и увеличению поверхности теплообмена за счет поднятия жидкости при движении в: в кольцевом резервуаре 3.

Таким образом, изобретение позволяет улучшить условия работы испарительной зоны тепловой трубы, обеспечивая подачу теплоносителя сплошной равномерной пленкой. Кроме того,значительно облегчается извлечение тепловой трубы из грунта за счет интенсификации процесса теплопередачи при разогреве конденсационной зоны посторонним ист очни ком т епла.

Формула изобретения

1. Тепловая труба, содержащая корпус, состоящий из двух частей, входящих одна в другую с образованием кольцевого резервуара, причем часть корпуса в испарительной и транспортной зонах выполнена с меньшим поперечным сечением, чем в конденсационной зоне, отличающаяся тем,что, с целью повышения термодинамической эффективности,в испарительной и конденсационной зонах установлены,соот901807

354/49 сное

5 ветственно, каплеобразователь и каплеотбойник, а в кольцевом резервуаре под углом к окружности размещены перекрытые сверху лопасти, образующие с корпусом каналы переменного сечения.

2. Труба по и 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что каплеобразователь выполнен в виде полого усеченного конуса, обращенного к каплеотбойнику меньшим основанием.

3. Труба по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каплеобраэователь выполнен в виде насадка, подключенного к резервуару.

5 Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании И 1488662, кл. F 4 V, опублик. 1977.

2. Авторское свидетельство CCCP и 557253, кл. F 28 D 15/00, 1976.

Филиал ППП Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4