Тепловая труба Советский патент 1984 года по МПК F28D15/02 

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных устройствах с промежуточньш теплоносителем, работанвдих в пульсационном режиме.

Известна тепловая труба, содержащая корпус с зонами испарения и конденсации, соединенными посредством паро- и конденсатопроводом, выполненных в виде спирали l.

Недостатком данной тепловой трубы является невозможность ее работы в пульсационном режиме.

Известна также тепловая труба, содержащая корпус с зонами испарения и конденсации, разделенными поперечной перегородкой, соединенными паропроводом и расположенным с внешней стороны корпуса конденсатопроводом сифонного типа С 21.

Недостатком такой тепловой трубы является низкая эксплуатационная наежность, так как при деформации коненсатопровода с целью изменения астоты и амплитуды циклов передаваеых тепловых импульсов возможно нарушение герметичности тепловой трубы, например, вследствие появления рещин в металле из-за многократных знакопеременных деформаций. Кроме того, при деформации конденсатопровоа изменяется и его проходное сечение, а это, в свою очередь, привоит к произвольному изменению частоты и амплитуды передаваемых тепловых импульсов.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности.

Указанная цель достигается тем, что в тепловой трубе, содержащей корпус с зонами испарения и конденсации, разделенными поперечной перегородкой, соединенными паропроводом и расположенным с внешней стороны корпуса конденсатопроводом сифонного типа, последний выполнен в виде змеевика, охватывающего корпус и состоящего из двух ветвей противоположной навивки, причем змеевик в месте соединения ветвей снабжен устройством, регулирующим его высоту.

На фиг.1 представлена тепловая труба, общий вид; на фиг,2 - конденсатопровод, ветви которого выполнены в виде спиралей; на фиг.З конденсатопровод с симметричным расположением ветвей.

Тепловая труба содержит корпус 1 с зонами испарения 2 и конденсации 3, разделенными поперечной перегородкой 4 и соединенными посредством паропровода 5 и расположенного с наружной стороны корпуса 1 конденсатопровода 6 сифонного типа. Причем конденсатопровод 6 выполнен в виде змеевика, состоящего из двух ветвей 7 и 8, в месте соединения которых установлено регулирующее устройство

9, позволяющее изменять его высоту, а в зоне конденсации 3 размещен распределитель 10 жидкости. Зоны испарения 2 и конденсации 3 снабжены внешним оребрением 11, выполненным в виде резьбы.

Тепловая труба работает следующим ;Образом.

В статическом состоянии теплоноситель находится в виде жидкости в зоне 2 испарения корпуса 1 тепловой трубы. При подводе тепла извне к зоне 2 испарения теплоноситель кипит и образующиеся пары проходят по паропроводу 5 в зону конденсации 3, где конденсируются и образующийся конденсат скапливается над перегородкой 4. Когда уровень конденсата над перегородкой 4 достигнет верхней точки конденсатопровода, конденсат практически полностью перетекает (за счет гидросифона) в пространство над распределителем 10. За указанный период тепловая нагрузка, отводимая теплоносителем в испарительной зоне (за счет уменьшения его количества), изменяется от расчетного максимального до расчетного минимального значения.

Затем с помощью распределителя 10 жидкий теплоноситель распределяется в виде пленки по поверхности зоны 2 испарения. Далее цикл повторяется. С помощью регулирующего устройства (например, гайки) 9, перемещающегося посредством резьбы 11 вверх, или вниз, можно изменять высоту змеевика 7, что приводит к изменению амплитуды и частоты передаваемых в испарительной зоне 2 тепловых импульсов.

Необходимость выполнения конденсатопровода 6 в виде змеевика, состоящего из двух ветвей, диктуется тем обстоятельством, что именно такая конструкция (в данных условиях) обеспечивает требуемую упругость конденсатопровода (т.е, возможность его работы как пружины) и более точное воспроизводство регулируемых параметров.

При использовании змеевика (фиг. теплоноситель, находящийся над перегородкой 4 тепловой трубы, заполняет внутреннюю спираль и затем поступает во внешнюю, достигая высшей точки змеевика. С этого момента конденсатопровод срабатывает, как гидросифон и перекачивает всю жидкость в зону 2 испарения тепловой трубы.

Достоинство змеевика (фиг.З) заключается в том, что здесь размеры конденсатопровода оказываются независимыми от внешнего диаметра тепловой трубы. В этом случае ветви 7 и 8 змеевика охватывают лишь часть внешней поверхности корпуса. Регулирующее устройство в данном случае выполнено в виде винта, вращаю1цегося в двух пластинах, одна из которых жестко соединена с корпусом а другая - со змеевиком. Для более точного регулирования параметров регулирующее устройство может быть снабжено лимбом, шкала которого проградуирована в значения соответствующих величин. Таким образом, изобретение позво ляет повысить эксплуатационную надежность, так как в данном случае регулирование амплитуды и частоты 31 тепловых импульсов осуществляется не за счет пластической деформации конденсатопровода, а за счет изменения высоты змеевика (как пружины) с помощью регулирующего устройства. При этом змеевик, выполненный из упругого материала, не подвергается смятию и проходное сечение его остается неизменным. Это позволяет осуществлять точное регулирование передаваемых тепловых импульсов по величине амплитуды и частоте, а это, в свою очередь, повышает точность (надежность) энергетической системы, использующей такую тепловую трубу.

ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая корпус с зонами испарения и конденсации, разделенный поперечной перегородкой, соединенными паропроводом и расположенным с внешней стороны, корпуса конденсатопроводом сифонного типа, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, конденсатопровод выполнен в виде змеевика, охватывающего корпус и состоящего из двух ветвей противоположной навивки, причем змеевик в месте соединения ветвей снабжен устройством, регулирующим его высоту.