Тепловая труба Советский патент 1983 года по МПК F28D15/02 

2.Труба по п. L, отличающаяся тем, что шнек и спираль выполнены с противоположным направле-нием витков,.

3.Труба по пп. 1, 2, о т л иji а ю щ а я с я тем, что в зоне ис парения сумма углов подъема витков спирали и шнека равна 45°.

4.Труба по iin.1-3, отличающаяся тем, что спираль выполнена многозаходной.

по пп.1-4, отличаютем, что спираль из пористого матепо ПП.1, 4, 5, о т л ис я тем, что спираль с переменным по

уса шагом, уменьшанаправлении зоны ис

1. ТЕПЛОВАЯ ТРУБА с зонами испарения и конденсации, содержащая частично заполненный жидким рабочим . телсм корпус, по оси которого установлен шнек, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации тепло- и массообмена, в корпусе дополнительно установлена ленточная спираль, укрепленная на его внутренней поверхности и образующая винтовой жидкостный канал, причем сумма углов подъема витков спирали и шнека составляет 10|-80°. (Л С IC -ч ел

1

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к тепловым трубам.

Известна тепловая труба, содержащая корпус .с зонами испарения и конденсации, частично заполненный жидким рабочим телом fl .

Недостатками данной тепловой трубы являются низкая ее теплопередающая способность и невозможность работы при отклонении от вертикального положения,

Известна и другая тепловая труба с зонами испарения и конденсации, содержащая частично заполненный жидким рабочим телом корпус, по оси которого установлен шнек р .

Недостатком данной тепловой трубы является также низкая теплопередающая способность, обусловленная большим гидравлическим сопротивлением фитиля, заполняющего полость шнека.

Цель изобретения - интенсификация тепло- и массообмена, позволяющая увеличить теплопередающую спо- собность трубы.

Указанная цель достигается тем, что в тепловОй трубе с зонами испарения и конденсации, содержащей частично заполненный жидким рабочим телом корпус, по оси которого установлен шнек, в корпусе дополнительно установлена ленточная спираль, укрепленная на его внутренней поверхности и образующая винтовой жидкостный канал, причем сумма углов Подъема витков спирали к шнека составляет 10-ао° .

При этом шнек и спираль выполнены с противоположным направлением витков.

В зоне испарения сумма углов подъема витков спирали и шнека равна 45°. .

Спираль выполнена многозаходной, из пористого материала, с переменным по длине корпуса шагом/ уменьшающимся в направлении зоны испарения.

На фиг.1 схематично представлена предлагаемая тепловая труба;, на фиг. 2 - узел Т на фигЛ.

Тепловая труба с зонами I испарения и 2 конденсации содержит корпу 3, по оси которого установлен шнек 4 с образованием парового канала 5, а на его внутренней поверхности укреплена ленточная спираль б, образующая винтовой жидкостной канал 7, при этом сумма углов подъема витков спиг рали 6 и шнека 4 составляет 10-80°.

Ери этом корпус 3 выполнен из меди, шнек 4 - из латуни, а спираль 6 - из медной проволоки квадратного сечения, шнек 4 и спираль б выполнены с противоположным направлением витков, а в зоне 1 испарения сумма углов подъема витков спирали 6 и шнека 4 -равна 45®. Кроме того, спираль 6 может быть выполнена многоза яодной, из пористого материала, например из войлока или металлорезины, что улучшает гидродинамику и теплообмен, так как теплосъем в этом случае осуществляется и с площади, занятой основанием спирали б.

Тепловая труба работает следующим образом.

При подводе .теплового потока к зоне 1 испарения рабочее тело испаряется и пары его по паровому каналу 5, закручиваясь, транспортируются в зону 2 конденсации, где конденсируются, а образовавшийся конденсат возвращается по винтовому жидкостному каналу 7 в зону 1 испарения, При этом векторы скоростей пара и конденсата пересекаются под углом .-SO Вектор скорости пара можно разложить на две составляющие - по направлению вектора скорости конденсата и перпендикулярно ему. Первые состав ляющие способствуют ускорению цирку/1ЯЦИИ конденсата, в результате чего увеличивается его массовый , ,а следовательно, и передаваемая тру бой мощность. Вторая составляющая способствует растеканию конденсата по внутренней поверхности корпуса 3, в результате чего увеличивается площадь теплообмена и исключается пережог трубы. Эффективность работы тепловой тру бы резко снижается, если 4 Ю, так как резко ухудшается омьшание конден сатом внутренней поверхности корпуса 3 трубы ввиду существенного уменьшения составля Ш1ей вектора скорости пара, перпендикулярной вектору скорости конденсата. Кроме того, увеличивается гидравлическое сопротивление по пару и конденсатуу так как при Cf 10° шаги витков спирали 6 и шнека 4 малы, а следовательно, длина парового и жидкостного каналов 5 и 7 велика. При ( 80° также наблюдаете It резкое снижение эффективности работы трубы, так как ухудшается циркуляция конденсата вследствие уменьшения составляющей вектора пара, совпадающей с направлеиигал вектора скорости ко11денсата. Кроме того, при больШх скоростях парового потока может происходить унос конденсата в зону 2 конденсации. В оптимальном варианте в зоне испарения векгоры скоростей -пара и конденсата пересекаются под углом (ft 45®, при этом наилучшим образом поток пара влияет на циркуляцию кон денсата и смывание им поверхности корпуса тепловой трубы. Таким образом, изобретение позволяет интенсифицировать процесс тепло- и массообмена в тепловой трубе, а следовательно, увеличить ее мощность, повысив, при этом и надежность работы. Креме того, предлагавшая тепловая труба может эффективно работать при значительных отклонениях от вертикального полоясения и в условиях невесомости.