Вертикальная тепловая труба Советский патент 1984 года по МПК F28D15/02 

СО о ел

V Газо9ми J Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теп лообменных аппаратах. Известна тепловая труба, содержащая корпус с зонами испарения и конденсации, снабженными капиллярной структурой, причем первая из зон выполнена в виде секций, объединенных общим коллектором Cl3. Недостатком трубы является сложность ее изготовления и использования в теплообменниках, используемых в химической про1«за1шенности. Известна также вертикальная теплов 1я труба, содержащая конденсатор и испаритель, сообщенные посредством парожидкостного крллектора, причем испаритель состоит из секций, подсое диненных к коллектору посредством патрубков С2 2. Недостатком известной трубы является низкая интенсивность теплообмена в секциях зоны испарения. Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Указанная цель достигается тем, что в вертикальной тепловой трубе, .содержащей конденсатор и испаритель, сообщенные посредством парожидкостного коллектора, причем испаритель состоит из секций, подсоединенных к коллектору посредством патрубков, секции испарителя подсоединены к кол лектору на двух уровнях и по крайней мере часть из них снабжена циркуляционными трубками, установленными в соответствуквцих секциях на учас ке между патрубками, верхние из кото рых подключены непосредственно к полости циркуляционных трубок. Кроме того, коллектор может быть выполнен в виде одной из секций испарителя, не имеювдей циркуляционной трубки. На фиг. 1 представлена предлагаемая тепловая труба продольный разрез на фиг. 2 - вариант выполнения испарительной зоны тепловой трубы. Тепловая труба содержит секции 1 и 2 зоны испарения, соединенные патрубками 3 на нижнем уровне и патрубКсши 4 на верхнем уровне, коллектор 5, являющийся продолжением секции 2 зоны испарения, а также зону 6 конденсации. Внутри каждой из секции 1 (между уровнями ) патрубков 3 и 4 установлена соосно циркуляционная труб ка 7, внутренняя полость которой сое динена с патрубками 4 соответствующей секции 1. Циркуляционная трубка 7 может устанавливаться и в секцию 2 Предлагаемая труба работает еледующим образом. Под воздействием теплового потока от охлаждаемого газа теплоноситель , находящийся в зазоре между стенками секций 1 и циркуляционными патрубками 7, кипит, частично испаряясь . Теплоноситель внутри циркуляционной трубки 7 нагревается До кипения, но не кипит, так как трубка 7 омывается снаружи кипящим теплоносителем. Уровень теплоносителя в зазоре снаружи циркуляционной трубки 7 растет за счет образования паровых пузырей, но вес столба теплоносителя снижается на величину, равную весовой паропроизводительности секции. В результате под действием разности веса столбов теплоносителя внутри и снаружи циркуляционной трубки 7, а также набухания уровня теплоносителя снаружи циркуляционной трубки 7, парожидкостная смесь подЛимается в зазоре до верхнего среза циркуляционной трубки 7, омывая полностью секции 1. Поступая циркуляционной трубки 7, парожидкостная смесь разделяется на пар и жидкость. Жидкость стекает вниз по циркуляционной трубке 7, а пар по патрубкам 4 собирается в верхней части секции 2 и через коллектор 5 попадает в зону 6 конденсации, откуда в виде конденсата стекает в секцию 2 зоны испарения. Уровень жидкости э секциях 1 и 2 поддерживается постоянным за счет перетоков по патрубкам 3. Таким образом, циркуляция теплоносителя осуществляется в каждой отдельной секции 1 и 2, что позволяет улучшить его количество до 20 - 25% рабочего объема тепловой трубы. Перепад давления на стенках циркуляционной трубки 7 пренебрежимо мал. Поэтому она может выполняться минимальной толщины. Причем для увеличения скорости циркуляции теплоносителя циркуляционная труба может выполняться ступенчатой. В секцию 2 циркуляционная трубка 7 устанавливается при необходимости ее работы на нагрузках больше 300- .,.., тыс. ккал 400--2--, Выполнение коллектора (транспортной зоны ) как продолжение одной из секций зоны испарения позволяет упростить конструкцию, уменьшив число циркуляционных труб для случаев работы на умеренных нагрузках. Кроме того, появляется возможность обеспечить разные компоновки секций зоны испарения, что облегчает компоновку теплообменника из предлагаемых тепловых труб.

J/

а

4

1. ВЕРТИКАЛЬНАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая конденсатор и испаритель, сообщенные посредством парожидкрстного коллектора, причем испаритель состоит из секций, подсоединенных к коллектору посредством паттрубков, отличающаяся .тем, что, с целью интенсификации теплообмена, секции испарителя подсоединены к коллектору на двух уровнях и по крайней мере часть из них снабжена циркуляционными трубками, установленными в соответствующих секциях на участке между патрубками, верхние из которых подключены непосредственно к полости циркуляционных трубок. / 2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что, коллектор выполнен в виде одной из секций испарителя, не имеющей циркуляционной встав- § ки

и

Фаа.2