Теплообменник Советский патент 1985 года по МПК F28D15/00 F24J2/24 

2. Теплообменник по п, личающийся тем чтонад 1, о т - регородкой размещена дополнительная верхней пе- поверхность зоны конденсации.. 1137292

Изобретение относится к теплообмену, в частности к гелиоприемникам в виде тепловых труб. Известен теплообменник, содержащий термосифонную тепловз о трубу с испарительной зоной в виде поглотителя/солнечной энергии с установленными по его высоте наклонными перегородками Щ, Недостатком данного теплообменника является ограниченная площадь поверхностей зон испарения и конденсации. Известен также теплообменник, содержащий термосифонную тепловую трубу, одна из противолежащих- боковых стенок корпуса которой имеет снаклонные перегородки, установленные по высоте корпуса с образование зоны испарения, а другая примыкает к каналу для охлаждающей среды и имеет наклонные направляющие, образующие с перегородками наклонные щели JY Недостатком известно1 о теплообме ника являются сравнительно невысокие эффективность и надежность, в особенности при применений теплообменника в качестве гелиоприемника, поскольку теплоноситель тепловой трубы в процессе ее работы может. |Неравномерно распределяться по поверхности зоны испарения, а движе|ние паров теплоносителя снизу вверх может быть недостаточно интенсивным что. приводит к местному перегреву. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности при работе теплообменника в качестве гелиоприемника . Поставленная цель достигается тем, что в Теплообменнике, содержащем термосифоннуто тепловую трубу, одна из противолежащих стенок корпу са которой имеет наклонные перегородки, установленные по высоте корпуса с образованием зоны испарения 5 а другая - примыкает к каналу для охлаждающей среды и имеет i, наклонные направляющие, образующие с перегородками наклонные щели, направляющие вьтолнены в виде горизонтальных, гофр на боковой стенке, канал для охлаждающей среды образован -впадинами гофр, а их гребни снабжены сообщенными с впадинами поперечными выемками, а вход и выход канала размещены соответственно в верхней и нижней частях корпуса. Над верхней перегородкой может быть размещена дополнительная поверхность зоны конденсации. На фиг, 1 показан теплообменник, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-В на фиг. 1J на фиг. 4 - вид В па фиг. 1 на фиг. 5 - теплообменник с дополнительной поверхностью зоны конденсации. Теплообменник содержит термоси онную тепловую трубу, первая из противолежащих боковых стенок 1 и 2 корпуса 3 которой имеет наклон|Ные 11ерегородки 4, установленные по высоте корпуса 3 с образованием зоны 5 испарения, а вторая - примыкает к каналу 6 дли охлаждающей среды и имеет наклонные направляющие в виде гофр 7, образЗТощие с перегородками 4 наклонные щели 8. Канал 6 образован впадинами 9 гофр 7, их гребни 10. снабжены сообш,енными со впа.динами 9 поперечными выемками 11,. а входной и выходной патрубки 12 и 13 канала 6 размещены соответственно в верхней и нижней частях корпуса 3. Над верхней перегородкой 4 размещена дополнительная поверхность 14 зоны 15 конденсации, ка стенке 1 снаружи фо.тоэл.ементы 16. Пространство, ограниченное .перегородками 4 и стенкой 1, заполнено рабочей жидкостью 17. Теплообменник работает следующим образом. При подводе солнечной энергии к фoтcзлeмeнтa 5 16 в soire 5 испаре3ния тепловой трубы испаряется рабочая жидкость 17 пары которой конден сируются в зоне 15 конденсации на поверхргости горизонтальных гофр, отдавая скрытую теплоту.парообразования охлаждающей среде. В качестве охлаждающей среды может быть исполь зован, например, воздух, омывающий наружную поверхность гофр 7 и используемый для отопления зданий. За счет того, что гофры 7 образуют наклонные щели 8. с наклонными перегородками 4, конденсат рабочей жидкости 17 стекает с поверхности гофр 7 на нижерасположенные наклонные перегородки 4, и цикл испарение конденсация повторяется. Теплообменная поверхность зоны 15 конденсации может быть увеличена размещением в верхней части корп са 3 дополнительных поверхностей, которые могут быть с продольными или поперечными гофрами (не показан Подача охлаждающей среды осуществля ется через входной патрубок 12 (на фиг. 4 направление движения охлажд ющей среды показано стрелками), Про дя по впадине 9 верхней гофры 7, охлаждающая среда по поперечной вые ке 11 подается во впадины 9 нижерасположенных гофр 7. Отвод нагрето .охлаждающей среды (воды, воздуха) производится через выходной патрубок 13. Таким образом, наибольший перепад температур между охлаждающей средой и парами рабочего тепло924 . носителя будет в верхней части кор,пуса 3, Величина теплового потока, подводимого по высоте зоны 5 испарения, постоянна и, соответственно, количество паров рабочего теплоносителя, генерируемое в зоне 5 испарения, также по высоте корпуса 3 . постоянно. Поэтому в верхней части корпуса 3 конденсируется избыточное количество рабочей жидкости 17. В результате этого при работе теплообменника происходит непрерывное стекание части рабочей жидкости 17 в виде пленки по нижний сторонам наклонных перегородок 4 и не покрытым рабочей жидкостью 17- участкам внутренней поверхности стенки 1. В теплообменнике, показанном на фиг. 5, интенсификация процесса конденсации в верхней части корпуса 3 достигается также увеличением поверхности теплообменной зоны- 15 конденсации в этой части. Таким образом, интенсификация процесса конденсации в верхней части корпуса позволяет как равномерно распределить теплоноситель по поверхности стенки корпуса со стороны зоны испарения, так и интенсифицировать конвекцию паров рабочей жидкости. Это позволяет повысить эффективность и надежность работы теплообменника, особенно в качестве гелиоприемника. Дополнительно эффективность повышается за счет увеличения поверхности теплообмена в зоне конденсации. n ,H и.з « ЙГГг нлшм an. 7- b