Стенд для испытаний тепловых труб Советский патент 1986 года по МПК F28D15/02 

t

ел 4 ел

ел

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к аппаратуре рдя. испытаний тепловых труб.

Цель изобретения - повышение экономичности стенда при одновременном упрощении конструкции и уменьшении его габаритных размеров.

На фиг.1 изображена гидравлическая схема стенда; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1..

Стенд содержит контур 1 циркуляции теплоносителя, установленные в нем расходный бак 2, сливной бак 3, связанные с жидкостным насосом 4, мерный бак 5, снабженньй термостати рованной рубашкой 6, включенной во вспомогательный циркуляционньй контур 7 с термостатом 8, Мерный бак 5 состоит из измерительной камеры 9, ншкнего 10 и верхнего 11 патрубков, образующих соответственно суженные каналы 2 и 13 входа и выхода.теплоносителя. На патрубках 10 и 11 в гер метичных камерах 14 и 15 расположены фотодатчики 16 и 17 напротив контрольных отметок мерного бака 5, Для обеспечения нормальной работы фотодатчиков в герметичных камерах 18 и 19 расположены лампы 20 и 21 подсветки. С этой же целью камеры 14 15, 18 и 19 снабжены вкладьЕиами 22 и 23 (не показаны) из прозрачного материала, например из кварцевого стекла.

Расходньш бак 2 и мерньш бак 5 разделены герметичной обечайкой 24, содержащей верхний воронкообразньй участок 25, плавно сопряженньш с перфорированной трубкой 26, выполняющей роль .гасителя колебаний жидкости, и введенной эксцентрично в мерный бак 5 (это обеспечивает нормальное функционирование фотодатчиков, так как перфорированная трубка не пересекает оптическую ось фотодатчиков).

Обечайка 24 контактирует с термостатированной рубашкой 6 мерного бака 5 и содержит в зоне контакта по периметру щелевые каналы 27, гидравлически связываю1цие верхнюю 28 ,и нижнюю 29 части полости переходной камеры 30 между собой. Переходная камера 30 образована внутренней поверхностью обечайки 24 и наружной поверхностью мерного бака 5. .Щелевые каналы-27 служат для дополнительного теплообмена между теплоносителем, прокачиваемым насосом 4 че65455

рез кольцевую сливную камеру 31, образова1шую- наружной поверхностью обечайки 24 и внутренней поверхностью расходного бака 2, и теплоно5 сителем, омывающим нарул ную поверхность рубашки 6 мерного бака 5,

Через щелевые каналы 27 также вводятся электрические выводы от фотодатчика 17, лампы 21 подсветки, гид0 равлические выводы от рубашки 6 к герметичным разъемам (не показаны), расположенным на нижнем днище расходного бака 2, и далее к пульту управления стендом (не показан). На15 личие контакта между обечайкой 24 и термостатированной рубашкой 6 обеспечивает дополнительный теплообмен между теплоносителем, прокачиваемым через кольцевую сливную камеру 31,

20 и средой, циркулирующей через термостатированную рубашку 6.

Сливной бак 3 посредством переливного трубопровода 32 сообщается с переходной камерой 30, а в гидрав25 лической магистрали, связывающей его с мерным баком 5, установлен отсечной клапан 33. Прокачку теплоносителя через конденсаторную зону 34 испытуемой тепловой трубы 35 обе30 спечивает жидкостный насос 4, посредством трубопроводов и гидравлической аппаратуры управления в виде регулируемого дросселя 36 сообщаю- щийся со сливным 3 и расходным 2 ба35 ками. Подвод тепловой энергии к испарителю тепловой трубы 35 осуществляется с помощью электронагревателя 37. а об эффективности работы тепловой трубы и передаваемой ею тепловой

40 мощности судят по показаниям датчиков 38-40 тештературы. Подогрев или охлаждение теплоносителя производятся автоматически с помощью терм9статированной рубашки 6, включенной во

45 вспомогательный циркуляционный контур 7 с термостатом 8. Слив теплоносителя из мерного бака 5 в сливной бак 3 производится через отсечный клапан 33. Отсечной клапан 41 служит

50 для сообщения атмосферы с воздушными ПОЛОСТЯМ - расходного бака 2, мерного бака 5, переходной камеры 30 и сливного бака 3.

Стенд работает следующим образом.

55 Теплоноситель прокачивается насосом 4 через конденсаторную зону 34 тепловой трубы 35, попадая в кольцевую сливную камеру 31, откуда путем перелива через верхнюю кромку воронкообразного участка 25 сливается через перфорированную трубку 26 в мерный бак 5 при закрытом отсечном клапане 33 и заблокированных фотодатчиках 16 и 17. После заполнения мерного бака 5 теплоноситель переливается через верхнюю кромку патрубка 11, и, стекая по нарзгасной поверхности ру башки 6, через, щелевые каналы 27 поступает s переходную камеру 30, от куда через сливной трубопровод 32, сливной бак 3 вновь поступает во вса сывающую полость насоса 4. Затем цикл повторяется. При циркуляции теплоносителя через термостатированный мерный бак 5 происходит его нагрев (охлаждение) до заданной температуры за счет теплообмена со средой, пропускаемой через рубашку 6. Интенсификации теплообмена, а значит, и сокращению энергозатрат способствзтат наличие теплового контакта обечайки 25 с термостатированной рубашкой 6 мерного бака 5, дополнительный теплообмен встречных потоков теплоносителя в зоне щелевых каналов 27. При выходе стенда на режим для измерения объема 15 I/

zzz

3V

да 554 ного расхода.теплоносителя, омываюг щего конденсаторную зону 34 тепловой трубы 35, подается команда на открытие отсечного клапана 33, одновременно с этим снимается блокировка с фотодатчиков 16 и 17. Производится опорожнение мерного бака 5. При достижении уровнем теплоносителя нижней контрольной отметки, расположенной в зоне патрубка 10, фотодатчик 16 выдает с временной задержкой команду на закрытие отсечного клапана 33, после чего вновь начинается процесс заполнения мерного бака 5. По достижении уровнем теплоносителя нижней контрольной отметки фотодатчик 16 подает команду на включение временного устройства (не показано) . После заполнения измерительной камеры 9 мерного бака 5 и достижения уровнем теплоносителя верхней контрольной отметки, расположенной в зоне патрубка 11, фотодатчик 17 выдает сигнал на выключение временного устройства. По времени заполнения контрольного объема мерного бака 5, заключенного между нижней и верхней контрольными отметками, судят о расходе теплоносителя.

21

26

Фиг. 2

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ТЕПЛО ВЫХ ТРУБ, содержащий установленный в контуре циркуляции теплоносителя расходный бак, внутри которого размещен мерный бак с верхним и нижним патрубками, снабженный снаружи рубашкой, подключенной к вспомогательному контуру циркуляции термостатируемой среды, и обечайкой, имеющей в верхней части воронку с перфорированной трубкой, сообщающейся с мерным баком, отличающийся- тем, что, с целью ..повышения экономичности стенда при одновременном упрощении конструкции и уменьшении его габаритмых размеров, обечайка в средней части установлена в контакте с рубашкой и на участке контакта в ней выполнены щелевые каналы, соединяющие полости между верхним и нижним участками обечайки и мерным баi ком, причем перфорированная трубка введена в мерный бак через его верх(Л ний патрубок и размещена в нем эксцентрично. с