Теплопередающее устройство Советский патент 1983 года по МПК F28D15/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в аппаратах с промежуточным теплоносителем в различных отраслях промышленности .

Известно теплопередающее устройство/ содержащее термосифон, зона конденсации которого снабжена охлаждаклцей рубашкой l.

Недостаток данного устройства низкая теплопередающая способность

Известно и другое теплопередающее устройство, содержащее соединенные между собой посредством трубопровода термосифон и резервную емкость, заполненную теплоносителем С2-.

Недостатки известного устройстваотносительно невысокие предельные . тепловые потоки, так как давление в термосифоне неизменно и равно атмосферному j происходит испарение теплоносителя в окрухсающую среду из резервной емкости, наблюдаются пульсации температуры теплоносителя, поэтому данная конструкция имеет узкий диапазон применения и может использоваться в устройствах с невысокими тепловыг«1и потоками. Кроме того, наличие резервной емкости, сообщающейся с атмосферой, увеличивает габариты устройства, его металлоемкость и требует периодического пополнения испарившегося теплоносителя.

Цель изобретения - повьшение теплопередаю1ией способности.

Указанная цель достигается тем, что в теплопередающем устройстве, содержащем соединенные между собой посредством трубопровода термосифон и резервную емкость, заполненную теплоносителем, термосифон размещен внутри резервной емкости, служащей его охлаждающей рубашкой, а. трубопровод в месте подсоединения к термосифону снабжен подпружиненным обратным клапаном, имеющим калиброванное отверстие.

На фиг. 1 изображено теплопередающее устройство} на фиг. 2 - теплопередающее устройство, выполненное в виде модуля водогрейного котла-утилизатора.

Устройство содержит термосифон 1, верхняя часть которого помещена в охлаждающую рубашку 2, соединенную с полостью термосифона трубопроводом 3, снабженным подпружиненным обратным клапаном 4, в котором выполнено калиброванное отверстие 5 и который удерживается в закрытом положении пружиной б, причем вход клапана 4 расположен со стороны термосифона 1. Термосифон 1 и охлаждаю14ая рубашка 2 заполнены одним теплоносителем.

в верхнем Tofjue термосифона установлен патрубок с вентилем 7, черел который производится удаление воздуха при заполнении термосифона 1 теплоно сителем. Охлаждающая ру5 башка 2 имеет подводящую 8 и отводящую 9 магистрали.

Устройство работает следующим образом.

Термосифон 1 и охлаждающую ру0 башку 2 заполняют через подводящую магистраль 8 теплоносителем при открытом вентиле 7 который после заполнения термосифона 1 закрывают. При подводе и отводе тепла на

5 соответствующих участках термосифона 1 в нем циркулирует теплоноситель с изменением агрегатного состояния. При незначительном увеличении тепловой нагрузки давление в

Q термосифоне 1 возрастает, и часть теплоносителя по соединительному трубопроводу 3 через калиброванное отверстие 5 клапана 4 перетекает в охлаждающую рубашку 2, при этом

J клапан 4 удерживается пружиной 6. При снижении тепловой нагрузки происходит обратный процесс с переходом части теплоносителя из охлажтдающей рубашки 2 через калиброванное отверстие 5 в термосифон 1. При

превышении предельного теплового

потока или аварийном отключении охлаждающей жидкости теплоноситель быстро испаряется, давление в термосифоне 1 возрастает настолько,

5 что отжимается пружина 6, и открывается клапан 4, выпуская пар в охлаждающую рубашку 2, тем самым устраняется опасность взрыва.

Конструкция -модуля котла-утили0 затора (фиг. 2) составлена из нескольких описанных теплопередающих устройств. В котле-утилизаторе верхние части термосифонов 1 объединены общим коь1денсатором, который про5 низан пучком труб, выполняющих в данном случае роль водяной рубашки 2. Трубопровод 3 с обратныг- клапаном 4 соединяет полость общего конденсатора с полостью пучка труб, по

Q которому пропускается теплоноситель. Принцип работы котла такой же, как и вьлше описанного отдельного теплопередающего элемента.

Соединение полости термосифона с водяной рубашкой создает внутри термосифона давление, равное давлению жидкости в подводящей магистрали, что позволяет увеличить предельный тепловой поток устройства.

0 Давление жидкости в подводящей магистрали и охлаждающей рубашке можно менять в широких пределах, распшряя диапазон применения устройства, Взрывобезопасность конструк5 ции обеспечивается тем, что в аварийной ситуации теплоноситель из термосифона по соединительному патрубку перетекает в охлаждающую рубашку, которая при этом выполняет роль резервной емкости.

Таким образом, предлагаемое изобретение представляет собой автономное, саморегулируквдееся, Бэрывобезопасное устройство с широким рабочим диапазоном. Так, при увеличении давления внутри термосифона с 0,1 до 0,7 МПа (наиболее распространенное давление в водопроводной городской сети) предельный тепловой поток устройства возрастает в 1,7 раз.

ТЕПЛОПЕРЕДАЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее соединенные между собой посредством трубопровода термосифон и резервную емкость, заполненную теплоносителем, отличающееся тем, что, с целью повышения теплопередающей способности, тер-, мосифон размещен внутри резервной емкости, служащей его охлаждающей рубашкой, а трубопровод в месте подсоединения к термосифону снабжен подпружиненным обратным клапаном, имеющим калиброванное отверстие. (Л 01 кэ 00 1чО ;о

У

f-crs;

t

h-1 I-

в f

:5

/

8

о

О

Т)

(р1/г.2