Устройство для заправки тепловых труб Советский патент 1985 года по МПК F28D15/02 

Изобретение относится к теплотех нике, а именно к технологии тепловы труб. Целью изобретения является повыш ние производительности устройства и точности заправки тепловых, труб. На чертеже изображена схема устр ства заправки тепловых труб. Устройство содерлсит резервуар 1 представляющий собой герметичный ци линдр, снабженный конденсатором 2, выполненным в виде стакана, установ ленного внутри резервуара примерно 1/3 высоты в верхней его части. Чер вентишь 3 верхняя часть резервуара сообщается с системой вакуумировани а через вентиль 4 - с системой пода рабочего тела. Мерная емкость 5 выполнена в виде стеклянной трубки с делениями (шкалой), установленной вертикально глухим концом 6 вверх. Нижний конец мерной емкости 5 снабжен переходником металл-стекло 7 и через вентиль 8 соединен с нижней частью резервуара 1, через вентиль 9 - с заправочным патрубком 10, а через вентиль 11 - с системой вакуумирования . Внутри мерной емкости 5 расположена трубка 12 для прохода пара рабочего тела, она установлена с зазо ром по отношению к глухому концу 6 и через- вентиль 13 соединена с верх ней частью резервуара 1. Мерная емкость 5 и вентили 8, 9,. 11 и 13 заключены в герметичный кожух 14, снабженньш смотровыми окнами 15 и индикатором температуры 16, например ртутным термометром. Кожух через венти-пи 17 и 18 соединен с источником термостатированной среды. Заправочный патрубок 10 через вентиль 19 соединен с системой вакуумирования и через вентиль 20 с верхней частью резервуара 1. Устройство работает следующиь образом. .К заправочному патрубку 10 подсоединяют тегщовуш трубу (не показана) , При открытых вентилях 3, 11 и 19 (остальные вентили закрыты) производят вакуумирование резервуара 1 , мерной емкости 5 и тепловой трубы. После достижения необходимог вакуума вентиль 3 закрывают, открывают вентиль 4 и заполняют резервуа .1 рабочим телом примерно на 2/3 его объема. Если рабочее тело криогенное и подают его в резервуар 1 в парообразном состоянии, то заполнениепроизводят после заливки в конденсатор 2 хладагента, в результате чего пары рабочего тела конденсируются на поверхности конденсатора 2и стекают в резервуар 1. По заполнении резервуара 1 вентиль 4 закрывают, вентиль 3 открывают, происходит деаэрация (обезгаживание) рабочего тела при работающем конденсаторе 2, который улавливает пары рабочего тела, предотвращая их унос в систему вакуумирования. После окончания деаэрации вентиль 3закрывают и удаляют хладагент из конденсатора 2. Затем закрывают вентиль 11 (вакуумирование мерной емкости 5 прекращается) и открывают вентиль 13, в результате чего трубка 12 соединяется с верхней частью резервуара 1. Плавно открьшают вентиль 8, рабочее тело из резервуара 1 поступает самотеком в мерную емкость 5 и заполняет ее, контроль заполнения при этом ведут через смотровые окна 15 кожуха 14. Заполнение мерной емкости в данном случае не вызывает каких-либо затруднений даже в том случае, если в качестве рабочего тела используется, например, аммиак, поскольку через трубку 12 газовые полости резервуара 1 и мерной емкости 5 соединены между собой и, следовательно, давление в них всегда одинаково, т.е. пары аммиака в- емкости 5 не создают противодавления и заполнение емкости 5 из резервуара 1 происходит как в обычных сообщающихся сосудах независимо от рода рабочей жидкости. После заполнения мерной емкости 5 вентили 8 и 13 закрывают, открывают вентили 17 и 18 - начинается прокачка термостатированной среды (например, воды) через внутреннюю полость кожуха 14. Прокачка среды производится до полной стабилизации показаний индикатора температуры 16. Стабилизация в данном случае свидетельствует о том, что все элементы в кожухе 14, в том числе мерная емкость 5 и рабочее тело в ней, в магистралях и полостях вентилей 8, 9, 11 и 13 приняли одну и ту же известную температуру (например 27°С). Следовательно, известна 3 и цена деления мерной емкости 5 не только по объему, но и по массе. В том случае, например, если в- качест рабочего тела используется аммиак, то его при в 7,0 см объема мерной емкости 5 находится 4,2г. Затем, продолжая прокачку термостатированной среды через кожух 14, закрывают вентиль 19 (прекращают вакуумирование тепловой трубы), захолаживают тепловую трубу и плавно открывают вентиль 9 - рабочее тело из мерной емкости 5 самотеком посту пает в тепловую трубу. Уровень рабо чего тела в емкости 5 при этом пони жается. Контроль за изменением уров ня производят визуально через смотровые окна 15 кожуха 14. При достижении уровнем нужного мерного деления на емкости 5 вентиль 9 закрывают, прекращают прокачку термостатированной среды (закрывают вентили 17 и 18), заправка тепловой трубы заканчивается. Весь процесс заправки тепловой трубы происходит при постоянной и известной температуре рабочего те ла, цена деления мерной емкости 5 остается известной и постоянной.по массе, что и обеспечивает высокую точность дозировки. 52 Вентили 8, 9, 11 и 13 расположены внутри кожуха 14 по той причине, что в полостях этих вентилей и в соединяющих их магистралях находится рабочее тело, которое при заправке в Первую очередь поступает в тепловую трубу, поэтому нужно, чтобы она имело такую же температуру, как и рабочее тело в мерной емкости 5. Если вентиль 9 закрыт с запозданием (например, в результате опшбки оператора) и уровень снизился ниже нужного мерного деления (т.е. происходит заправка тепловой трубы с излишком), производят операцию уда-, ления рабочего тела из тепловой трубы обратно в устройство. Для этого включают в работу конденсатор 2, нагревают тепловую трубу, например электронагревателем (не показан) и открьшают вентиль 20. Рабочее тело в тепловой трубе полностью испаряется и конденсируется в резервуаре 1. После этого вентиль 20 закрывают, выключают из работы конденсатор 2, вакуумируют тепловую трубу через вентиль 19, дозаполняют (при необходимости) мерную емкость 5 рабочим телом из резервуара 1 в описанном выше порядке, затем вновь заправляют тепловую трубу через вентиль 9.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗхШРАВКИ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ рабочим телом, содержащее резервуар, снабженный конденсатором и соединенный с системами вакуумирования и подачи рабочего тела, мерную емкость с глухим Концом, соединенную с заправочным патрубком, подключенную другим концом к резервуару и заключенную в кожух со смотровыми окнами, причем внутри мерной емкости с зазором относительно глухого конца установлена трубка для прохода рабочего тела, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и точности заправки, мерная емкость установлена глухим концом вверх, нижний конец ее также заглушен и дополнительно подсоединён к системе вакуумирования и заправочному патрубку через вентили, а трубка, размещенная внутри мерной емкости, нижним концом подсоединена через вентиль к -верхней части резервуара, причем вентили размещены внутри кожуха,выполненного термоста 5 тируемым. 2.. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью распмрения функциональных возможностей, заправочный патрубок соединен посредством вентилей с верхней частью резервуара и системой вакуумкрования.