Термосифон Советский патент 1991 года по МПК F28D15/02 

.« ЕЯ

о оо

hO VJ

N

Os

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплопереда. . - . е ющих элементах теплообменных аппаратов. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности термосифона. В корпусе 1 термосифона коаксиально установлена циркуляционная вставка 4. В зоне 2 испарения дополнительно на корпусе размещена коаксиальная камера 5. Вставка 4 в месте расположения камеры 5 имеет разрыв, а корпус 1 перфорирован. При этом концы вставки 4 в месте разрыва выведены в камеру 5. При работе термосифона пленка жидкого теплоносителя, стекающая из отверстий перфорации, увлекается паром вверх по внутренней поверхности стенки корпуса 1. Испаряясь, она охлаждает стенку корпуса 1 в верхней части зоны 2 испарения, препятствуя перегреву и разрушению стенки корпуса 1. 1 ил.v fa fe

иг

ЕЈ

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в качестве теп- лопередающих элементов теплообменных аппаратов.

. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности термосифона.

На чертеже представлен описываемый термосифон, разрез.

Термосифон содержит корпус 1 с зонами 2 и 3 испарения и конденсации соответственно.

По всей длине корпуса 1 коаксиально установлена циркуляционная вставка 4, а на части длины корпуса 1 в зоне 2 испарения - теплоизолированная камера 5. В зоне расположения камеры 5 вставка 4 имеет разрыв и концы ее выведены в камеру 5. При этом корпус 1 ниже упомянутого разрыва перфорирован и через отверстия 6 перфорации сообщается с полостью камеры 5.

Место расположения камеры 5 на корпусе 1 в зоне 2 испарения определяется условиями работы и геометрическими размерами термосифона. Суммарное проходное сечение калиброванных отверстий 6 в корпусе термосифона меньше проходного сечения циркуляционной вставки 4 и выбирается из услойия создания запаса теплоносителя в камере 5 на уровне, обеспечивающем устойчивую циркуляцию через входное отверстие циркуляционного вставки 4, и обеспечения сплошной испаряющейся пленки жидкого теплоносителя на внутренней поверхност корпуса в верхней части зоны 2 испарения. Термосифон работает следующим образом.

Пар, образующийся в процессе кипения теплоносителя в зоне 2 испарения, по кольцевому каналу, образованному корпусом 1 терморифона и циркуляционной вставкой 4, поступает в зону 3, где конденсируется. В результате полной конденсации пара конденсат поступает в верхнюю часть циркуляционной вставки 4 и через выходное отверстие в месте разрыва сливается в камеру 5, где собирается и затем через входное отверстие вставки 4 в месте разрыва поступает в нижнюю часть этой вставки 4, по которой возвращается в зону 2 испарения.

Естественная циркуляция в термосифонном контуре наступает вследствие того,, что плотности теплоносителя в зонах испарения и конденсации различны и эта раз- 5 ность в значении плотностей теплоносителя создает движущийся напор под действием сил гравитации.

При значениях подводимой тепловой нагрузки много меньше критической воз10 врат конденсата из камеры 5 в зону 2 испарения происходит и через отверстия 6 в виде стекающей по внутренней поверхности стенки корпуса 1 термосифона пленки жидкости, При повышении тепловой нагруз15 ки, подводимой к зоне 2, скорость потока пара теплоносителя возрастает, и при достижении критического значения, характеризующегося значением критерия устойчивости Кутателадзе ,2, наступает

0 явление инверсии (опрокидывания) пленочного течения. Пленка жидкого теплоносителя, стекающая из отверстий 6, увлекается паром вверх по внутренней поверхности стенки корпуса 1 термосифона и, испаряясь,

5 охлаждает стенку корпуса 1 в верхней части зоны 2 испарения, препятствуя тем самым перегреву и разрушению стенки корпуса 1 в верхней части зоны 2.

Теплоизоляция камеры 5 препятствует

0 кипению теплоносителя в камере 5 и способствует созданию в ней запаса Охлажденного теплоносителя.

Поскольку охлаждение стенки испаряющейся пленкой жидкого теплоносителя до5 статочно эффективное, стенка корпуса в зонетеплоподвода надежно защищается от перегрева.

Форм ула изобретения Термосифон, содержащий корпус с зо0 нами испарения и конденсации и установленную в нем соосно циркуляционную вставку, от- личающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, снаружи корпуса в зоне испарения коаксиально установле5 на теплоизоляционная камера, в зоне расположения которой циркуляционная вставка имеет разрыв и оба конца вставки в месте разрыва введены в камеру, а корпус ниже упомянутого разрыва перфорирован.

0 е