Теплопередающее устройство Советский патент 1987 года по МПК F28D15/02 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплопередающим устройствам на основе тепловых труб (термосифонов).

Цель изобретения - регулирование температурного диапазона при вертикальном размещении труб.

На фиг. 1 схематично изображено теп- лопередающее устройство, продольное сечение; на фиг. 2 - то же, с нерегулируемой площадью зоны конденсации вспомогательной тепловой трубы; на фиг. 3 - то же, с торцовым отводом тепла от вспомогательной трубы.

Теплопередающее устройство содержит вертикально установленную тепловую трубу 1 с зонами 2 и 3 испарения и конденсации соответственно и введенную в нее сверху с кольцевым зазором 4 вспомогательную тепловую трубу 5, выполненную на участке, размещенном внутри трубы 1, в виде сильфона 6, снабженного на нижнем торце буртиком 7, частично перекрывающим кольцевой зазор 4. По периметру буртика 7 установлен кольцевой обод 8, образующий со стенкой трубы 1 капиллярный щелевой зазор 9. Участок вспомогательной трубы 5, расположенный вне трубы 1, может быть выполнен цилиндрическим (фиг. 2) или в виде сильфона 10 (фиг. 1); в последнем случае он снабжен приводом 11 осевого перемещения и наружным цилиндрическим экраном 12, также имеющим привод 13 осевого перемещения. Вспомогательная труба 5 имеет зоны 14 и 15 испарения и конденсации соответственно. Она может быть полностью введена в трубу 1, и в этом случае зона 15 конденсации расположена на верхнем торце трубы 5 (фиг. 3). Тепловые трубы 1 и 5 являются термосифонами. Вспомогательная труба 5 может быть заполнена таким же теплоносителем, что и труба 1, или другим, в том числе многокомпонентным. Кроме того, теплоноситель трубы 1 может содержать в качестве добавки поверхностно-активное вещество. Зона 2 испарения и зоны 3 и 15 конденсации взаимодействуют снаружи с потоками охлаждаемой и нагреваемой сред соответственно.

Теплопередающее устройство работает следующим образом.

При подводе и отводе теплового потока в соответствующих зонах через трубы 1 и 5 осуществляется тепло- и массопе- ренос с изменением агрегатного состояния теплоносителя, при этом тепловой поток через трубу 5 играет вспомогательную роль. При изменении внещних условий теплообмена трубы 1 температура и давление па- ра ее теплоносителя изменяются, соответственно, нарушается баланс сил, действующих на сильфон 6 вспомогательной трубы 5, и его торец с буртиком 7 смещается вверх или вниз, изменяя тем самым площадь зоны 3 конденсации трубы 1, в резуль0

тате чего температура трубы 1 стабилизируется. Капиллярный зазор 9 необходим для создания гидрозатвора и выключения из процесса теплообмена части трубы 1, расположенной выще обода 8. Перемещением

5 экрана 12 можно изменять величину (уровень) регулируемой температуры. Изменение объема вспомогательной трубы 5 (с помощью привода 11), а также использование многокомпонентных теплоносителей расщи- ряют возможности регулирования температу0 ры тепловой трубы 1, при этом теплоноситель вспомогательной трубы в некоторых случаях может быть переведен в однофазное состояние.

Формула изобретения

1.Теплопередающее устройство, содержащее две тепловые трубы с зонами испарения и конденсации на противоположных концах, причем одна из труб по крайней мере частично введена с торца внутрь

0 другой трубы с кольцевым зазором, отличающееся тем, что, с целью регулирования температурного диапазона при вертикальном размещении труб, тепловая труба на участке, введенном внутрь другой трубы, выполнена в виде сильфона, снабженного на торце

5 буртиком, частично перекрывающим кольцевой зазор между трубами.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повыщения эксплуатационной надежности, буртик по периметру снабжен кольцевым ободом.

0 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что труба, введенная внутрь другой трубы, вся выполнена в виде сильфона, снабженного приводом осевого перемещения.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем,

5 что труба, введенная внутрь другой трубы, на участке, расположенном за пределами последней, снабжена цилиндрическим экраном, имеющим автономный привод осевого перемещения.

L/

/

mw:

15

%

5 Ч

8 3

Изобретение относится к теплотехнике и позволяет осуществлять регулирование температурного диапазона при вертикальном размещении труб. Тепловая труба (ТТ) 5 на участке, введенном внутрь ТТ 1, выполнена в виде сильфона 6. Буртик (Б) 7 на торце сильфона частично перекрывает кольцевой зазор 4 между ТТ 1 и 5. Кольцевой обод 8, установленный по периметру Б 7, образует со стенкой ТТ 1 капиллярный щелевой зазор 9. Торец трубы 5 с Б 7, смещаясь, изменяет площадь зоны 3 конденсации ТТ 1, в результате чего т-ра ТТ 1 стабилизируется. Перемещением цилиндрического экрана 12, который может быть установлен на участке ТТ 5, расположенном за пределами ТТ 1, можно изменять величину регулируемой т-ры. 3 з.п. , 3 ил. (С (Л чо г со 1C о О5 оо 00 Z :-5 ziro

фиг. 2

фиг.З