Устройство для заправки тепловых труб рабочим телом Советский патент 1983 года по МПК F25B45/00 F28D15/02 

Изобретение относится к теплотехиике, в частности к системам и устройствам для заполнения тепловых труб дозированным количеством рабочего тела.

Известно устройство для заправки тепловьлх труб рабочим телом, содержащее мерную емкость, соединенную с резервуароМ| с патрубками подвода и рабочего тела, сообщающимся с вакуумной системой и снабженным испарителем И конденсатором, причем мерная емкость выполнена р глухим дном, заключена в кожух и верхним концом жестко соединена с резервуаром с образованием общего корпуса, а патрубки подвода и отвода рабочего тела расположены в верхней части резервуара 1.

Недостатком известного устройства является его большое энергопотребление.

Цель изобретения.- повьпаение экономичности .

Указанная цель достигается тем, .что в устройстве содержащем мерную емкость, соединенную с резервуаром, с патрубками подвода и отвода рабочего тела, сообщающимся с вакуумной системой и снабженным испарителем и конденсатором, причем мерная емкость выполнена с глухим дном, заключена в кожух и верхним концом жестко соединен с резервуаром с образованием общего корпуса,а патрубки подвода и отвода рабочего тела расположены в. верхней части резервуара, внутри общего корпуса резервуара и мерной емкости установлена трубка,, верхний конец которой соединен с патрубком отвода рабочего тела,,а нижний установлен с зазором по отношению к глухому дну мерной емкости.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2- вид А на фиг. 1.

Устройство содержит мерную емкость 1, выполненную в виде стеклянной трубки с делениями и глухим дном 2. Открытый конец стеклянной трубки герметично соединен (например, с помощью переходника металлстекло) с резервуаром 3, представляющим собой цилиндр, снабженный нагревателем 4 и конденсатором 5, выполненным в виде камеры, охватывающей цилиндр и снабженной патрубками 6 и 7 для подвода и отвода хладагента. Верхняя часть резервуара снабжена патрубком 8 для соединения с вaкyy и oй системой и патрубкамя 9 и 10 подвода и отвода рабочего тела.

Мернаяемкость 1 заключена в кожух 11, снабженный смотровыми окнами 12 и герметично соединенный с резервуаром 3 с образованием общего корпуса) внутри которого расположена

трубка 13, верхний конец которой соединен с патрубком отвода рабочего тела, а нижний установлен с зазором по отношению к-дну 2 мерной емкости I,

Устройство работает следующим образом.

В предварительно вакуумированный резервуар 3 по патрубку 9 подают рабочее тело в кол}1честве,достаточном для заполнения мерной емкости 1.В счае, если рабочее тело криогенное (например,, аммиак) и подают его в резервуар 3 в парообразном состоянии, заполнение мерной емкости 1 производят при прокачке по патрубкам б и 7 хладагента, в результате чего пары рабочего тела конденсируются на внутренних стенках резервуара 3 и стекают в емкость 1. Пря этом Неизбежно происходит температурная деформация элементов заправочного устройства, в частности изменение их линейных размеров, в результате чего элементы взаимонагружают друг другс1. Емкость 1, однако, при этом никаких нагрузок не испытывает, поскольку ее глухой конец 2 может свободно перемещаться в пространстве, ни с чем не соприкасаясь, в том числе и с трубкой 13, так как между концом трубки н дном 2 имеется гарантированный зазор, что исключает разрушение емкости 1 и обеспечивает большую эксплуатационную надежность устройства,

По заполнении мерной емкости 1 патрубок 9 перекрывают, открывают патрубок 8, и начинается деаэрация (обезгаживание) рабочего тела при включенном в работу конденсаторе 5, который улавливает пары рабочего тела, предотвращая их унос в вакуумную систему-. После окончания деаэрации патрубок 8 перекрывают, конденсатор 5 отключают, затем включают в работу нагреватель 4, которы{, нагревая стенки резервуара 3, нагревавт находящиеся в нем пары рабочего тела повышая их давление. При этом нагрев самого рабочего тела не происходит, поскольку оно находится ниfKe нагревателя и тепло к нему передается по стеклу, имеющему низкую теплопройодиость. В случае, если рабочее тело криогенное, включение нагревателя не обязательно, так как давление насыщенных паров у таких жидкостей достаточно высокое к без нагрева (у аммиака при 20 с свыше 6 атм),

После этого плавно открывают патрубок 10 отвода рабочего тела, к которому подключена заправляемая теп новая труба ( не показана), предварительно отвакуумированная и захоложенная.

Под воздействием давления паров в резервуаре 3 тело из мерной емкости 1 по трубке 13 и патрубку 10 вытесняется в тепловую трубу. Уровень рабочего тела в емкости 1 при этом понижается. Контроль за изменением уровня производится визуально через смотровые окна 12 кожуха 11. При достижении уровнем нужного мерного деления на емкости 1 патрубок 10 перекрывают и отключают нагреватель 4, заправка тепловой трубы заканчива- . ется.

В случае, если патрубок 10 перекрыт с запозданием ( например, в результате ошибки оператора) и уровень снизился ниже нужного мерного деления (т.е. произойдет заправка тепловой трубы с излишком), производят операцию удаления излишков рабочего тела из тепловой трубы обратно в устройство. Для этого включают в р,абрту конденсатор 5, нагревают тепловую трубу, например, электронагревателем (не показан) и открывают патрубок 10. При этом давление паров в резервуаре 3 снижается, а в тепловой трубе - повышается, в результате чего пары из тепловой трубы по трубке 13 поступают в устройство и в нем конденсируются. Уровень рабочего тела в емкости 1 повышается. При достижении уровнем нужного мерного деления переконденсацию прекращают (закрыва0 ют патрубок 10 и отключают конденсатор 5). При необходимости операцию вытеснения рабочего тела из мерной емкости 1 в тепловую трубу и конденсацию паров из тепловой трубы в

5 емкость 1 повторяют несколько раз, чем обеспечивается высокая точность дозировки рабочего тела

Таким образом, изобретение позво-. Q ляет значительно снизить энергозатраты за счет исключения операции переконденсации рабочего тела в тепловую трубу.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПРАВКИ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ РАБОЧИМ -ТЕЛОМ по авт.св. № 1000723, отличающееся тем, что, с целью повыше1г ния экономичности, внутри общего корпуса резервуара и мерной емкости установлена трубка, верхний конец которой соединен с патрубком отвода рабочего тела, а нижний установлен с зазором по отношению к глухому дну мерной емкости. № им S (Л ел со ОО со . /

Фиг. 2