Теплообменник Советский патент 1989 года по МПК F25B9/02 F28D7/02 

/ -lfrj)

Изобретение может быть использовано при криостатировании сверхтекучим HE- II и 3-HE в области температур Т*982,17K. ЦЕль изОбРЕТЕНия - иНТЕНСифиКАция ТЕплООбМЕНА. HA KPOMKAX ОРЕбРЕНия КОРпуСА 1 HA ВНЕшНЕй пОВЕРХНОСТи ЕгО ОРЕбРЕННОй СТЕНКи уСТАНОВлЕНы пРОСТАВКи (П) 4. П 4 ВыпОлНЕНы из ТЕплОпРОВОдНОгО МАТЕРиАлА, НАпРиМЕР из МЕТАллОКЕРАМиКи, и пЕРЕКРыВАюТ МЕжРЕбЕРНыЕ пРОСТРАНСТВА 5 C зАзОРОМ 6 50*98д*98200 MKM. П МОгуТ быТь ВыпОлНЕНы B ВидЕ пРОВОлОКи, HA КОТОРую НАВиТА дРугАя пРОВОлОКА C диАМЕТРОМ, РАВНыМ ТРЕбуЕМОМу зАзОРу, и шАгОМ, бОльшиМ дВуХ диАМЕТРОВ пРОВОлОКи. МЕжРЕбЕРНОЕ пРОСТРАНСТВО МОжЕТ быТь зАпОлНЕНО КРупНОзЕРНиСТыМ пОРОшКОМ из ТЕплОпРОВОдНОгО МАТЕРиАлА. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

фи.1

31502919

Изобретение относится к области криогенной техники, в частности к способам интенсификации теплоотдачи при криостатировании сверхтекучим Не-11 и Не в области температур Т 2,17 К.

Целью изобретения является интен- . сификация теплообмена.

На фиг.1 изображен теплообменник Q для Не-11 и Не (с проставкой из проволоки); на фиг. 2 - узел I на фиг.1-, на фиг.З - теплообменник для Не-11 и Не, с проставкой из проволоки с оребрением; на фиг.4 - то же, с за- 15 полнением мереберного пространства сьшучим материалом.

Теплообменник (фиг.1 и 2) имеет корпус 1 (теплообменную трубу) с ребрами 2, обращенными в сторону ванню 20 3 более холодного теплоносителя (Т, Tj ) . На кромках ребер 2 установлены проставки 4, перекрывающие межреберные пространства 5 с зазором 6 S (мкм).25

Пооставка 4 может быть выполнена (фиг.З) из проволоки, на которую навита другая проволока 7 с диаметром, рарным требуемому зазору 6, и шагом t, большим ее двух диаметров. 30

Межреберное пространство 5 (фиг.4) может быть засыпано крупнозернистым порошком 8 из теплопроводного материала (например, меди), за счет чего можно достичь увеличения поверхности с теплообмена и дополнительного сужения сечения межреберного пространства 5.

Экспериментальным путем выбрана величина зазора 6, которая находится в пределах 50 S 200. Уменьшение до зазора 6 затрудняет отдел тепла из межреберного пространства 5 за счет движения нормальной компоненты, и жидкость перегревается с образованием пара, что ведет к резкому ухудшению j (в 10. раз) теплоотдачи J. . При большем зазоре ( 200 мкм) темпера- тура межреберного пространства 5 становится к температуре холодного теплоносителя, вьмгрьпп в увеличении ко- , эффициента теплоотдачи отсутствует.

Теплообменник работает следующим образом.

Сверхтекучая компонента холодного Не-11 (Не) проходит в зазор 6 между проставкой 4 и ребром 2 в межреберно пространство 5, отбирает тепло от более теплого теплоносителя с температурой TI, находящегося внутри корпуса 1 (теплообменной трубы), и превращается в нормальную компоненту, которая иерез зазор 6 уходит в ванну 3 с холодным теплоносителем.

Установка на кромках оребрения проставок из теплопроводного материа оа с зазором 50 200 позволит повысить коэффициент теплопередачи в (т, /TI ) раз, а при большой разности температур теплоносителей достичь увеличения козффициента теплоотдачи в 10 раз и более раз.

Формула изобретения

lit)

/чГ

j He-SlW

Фм.г

He-Sfrf)

не-Л(7г) Фиг.