Тепловая труба Советский патент 1992 года по МПК F28D15/00 

фиг1

VI XI

,со со о

Изобретение относится к тепловым трубам и может быть использовано в системах с агрессивным теплоносителем

Цель изобретения - повышение прочности

На фиг.1 показан схематический вид тепловой трубы, на фиг.2 - сечение составной трубы (контейнера) из двух слоев; на фиг. 3 - то же, вариант выполнения; на фиг.4 - то же, второй вариант выполнения; на фиг.5 - то же, третий вариант выполнения.

Тепловая труба В соответствии с настоящим изобретением имеет контейнер 1, который является теплоизолирующей частью и выполнен в виде составной трубы, содержащей алюминиевую трубу 2 и свинцовую трубу 3, установленную в контакте е внутренней стенкой алюминиевой трубы 2 и в которую залита рабочая жидкость.

При этом тепловая труба образована путем создания теплоизолирующего защитного слоя в средней части трубы, а также теплопоглощающей части 4 и тепловыделяющей части 5, образованных на концах тепловой трубы.

Таким образом, поскольку рабочая жидкость находится в контакте с коррозионно- стойкой свинцовой трубой 3, в качестве рабочей жидкости можно использовать либо воду, либо метанол. Более того, поскольку оба металла имеют отличную теплопроводность, то ни теплопоглощаю- щая 4, ни тепловыделяющая части 5 тепловой трубы не оказывают очень большого сопротивления теплу.

В качестве материала для свинцовой трубы 3 может быть использован пригодный для непрерывного процесса экструзии свинец или свинцовый сплав (Си + Те сплав, С сплав, 1/2 С сплав, и т.д.).

На наружной поверхности алюминиевой трубы 2 как показано на фиг.З , может быть образован путем экструзии защитный слой б из полиэтилена, поливинилхлорида, полибутена, нейлона или т.п , служащий для повышения коррозионной стойкости наружной поверхности алюминиевой трубы 2 или в качестве теплоизолирующего слоя. Защитный слой 6 может быть составлен из одного или нескольких слоев ленты из плавкого полиэтилена или обрезиненнрй ткани. В соответствии с вариантом повышения эффективности теплообмена на наружной поверхности алюминиевой трубы 2; если на алюминиевой трубе не предусмотрен адиабатный защитный слой, а наружная поверхность этой трубы может контактировать с агрессивным (коррозионным) газом, таким, как 50г или ЗОз, водой, химическими веществами или другими жидкостями или паром, на этой поверхности алюминиевой трубы 2 должен быть образован, по той же причине, что и свинцовая труба 3 на внутренней стенке алюминиевой трубы 2, защитный слой 6 в виде свинцовой трубы. Если защитный слой б выполнен из свинца или свинцового сплава, как упомянуто выше, теплопроводность между внутренней и

0 наружной сторонами составной трубы особенно хороша. Кроме того, когда требуется теплоизоляция, защитный слой 6 предпочтительно Должен быть выполнен из пенопласта, такого, как пенополистирол или пе5 нополиэтилен, или из стекловаты или асбеста. В этом случае, как показано на фиг.4, на защитном слое б должен быть образован второй защитный слой 7, служащий для сохранения формы, предотвращения повреж0 дений, защиты от воды и коррозии и теплоизоляции. Слой 7 может быть образован путем экструзии полиэтилена, поливинилхлорида, полибутена или нейлона или путем наматывания ленты из плавкого поли5 этилена или обрезиненной ткани.

Кроме того, для улучшения контакта между алюминиевой трубой 2 и свинцовой трубой 3 трубы склеивают без остатков воздуха между ними таким клеящим еещест0 вом, как формаль, каменноугольная или нефтяная краска или другая антикоррозионная краска, свинцовую трубу 2 в достаточной степени погружают в раствор и затем подают в экструдер для получения состав5 ной трубы контейнера 1. В этом случае между свинцовой трубой 3 и алюминиевой трубой 2 составной трубы, показанной на фиг.2, образуется слой (на чертеже не пока1- зан) клеящего вещества.

0 В этом процессе, в случае использования такой составной трубы в качестве контейнера 1 тепловой трубы, к внутренней стороне свинцовой трубы 2 составной трубы может быть прикреплен капиллярный мате5 риал (фитиль) 8 так, как описано ниже. При использовании в качестве фитиля углеродного волокна или металлической сетки для сохранения формы фитиля 8 может быть образована спираль 9 из нержавеющей стали,

0 меди, нейлона или пластика, армированного волокном. Капиллярный материал 8 обертывают вокруг спирали 9 и прикрепляют к ней. когда это необходимо, посредством обвязочного материала 10 (тканевая лента, ме5 таллическая лента, проволока и т.п.). Капиллярный материал 8, прикрепленный к спирали 9, подают затем в освинцовочный экструдер непрерывного действия, способный выполнять экструзию с обволакиванием длинного изделия, и, используя

капиллярный материал 8 в качестве сердцевины, непрерывно наносят на него свинец, в результате чего образуется свинцовая труба 3 со слоями как показано на фиг.5. При этом наружная поверхность алюминиевой трубы 2 может быть покрыта для защиты от коррозии и для теплоизоляции слоем антикоррозионной краски и слоем 11 полиэтилена или поливинилхлорида. Кроме того, наружная поверхность может быть обернута изоляционным материалом 12,таким .как асбест или стекловата. Или же, как показано на фиг.4, на защитном слое б может быть образован второй защитный слой 7.

Таким образом, для тепловой трубы получают контейнер 1 в виде составной трубы, имеющей сечение, показанное на фиг.5, когда нужен фитиль, или сечеНие, показанное на фиг.З или 4, когда фитиль не нужен.

Если в зависимости от применения наружная поверхность алюминиевой трубы 2 не может быть покрыта неметаллической краской, как показано на фиг.З, то является предпочтительным покрывать наружную поверхность алюминиевой трубы 2 медной трубой в качестве защитного слоя 6.

При использовании в качестве контейнера 1 составной трубы в ней лишь закупоривают рабочую жидкость, закрыв оба конца, если фитиль не нужен. Если же он нужен, то рабочая жидкость может быть закупорена после того, как внутренняя поверхность свинцовой трубы будет обложена капиллярным материалом 8. В случае длинной тепловой трубы, если требуемая длина известна, труба может быть заправлена рабочей жидкостью на заводе. Если требуемая длина не известна, составная труба (контейнер 1), обложенная внутри капиллярным материалом 8, может быть снята с барабанной моталки, вакуумирована с одного или обоих ее концов и заправлена требуемым объемом рабочей жидкости. После закрытия обоих концов получается контейнер 1 тепловой трубы. Изготовленная таким образом тепловая труба может быть легко приспособлена к действительным условиям прокладки. Таким образом, может быть получена имеющая практическое применение тепловая труба.

Пример тепловой трубы в эксплуатации показан на фиг 1, где теплоизолирующая часть в виде контейнера 1 образована путем создания теплоизолирующего защитного слоя в средней части тепловой трубы, тогда как теплопоглощающая часть 4 и тепловыделяющая часть 5 образованы на ее концах. Если обе части А и В. окружающие теплопог- лощающую часть 4 и тепловыделяющую часть 5. представляют собой воздух, то теплоизолирующий защитный слой в обеих частях очищают для обнажения алюминиевой трубы 2. На упомянутых концевых частях тепловой трубы при необходимости могут

быть предусмотрены ребра 13. Если часть А представляет собой пар или горячую воду, а часть В - воздух, то свинцовая труба должна быть наложена на наружную поверхность алюминиевой трубы по крайней мере для

0 части А. Однако не обязательно требуется накладывать свинцовую трубу по всей длине. Заключена в оболочку должна быть по крайней мере находящаяся в контакте с ча- . стью А металлическая поверхность тепло5 поглощающей части 4. Конечно, алюминиевая труба 2 может быть защищена не посредством свинцовой трубы, а антикоррозионным материалом, таким, как тонкий тафлон, хотя это снизит эффективность

0 теплообмена. Что касается части В, то в случае необходимости защиты алюминиевой трубы от коррозии должна быть произведена такая же, как для части А, обработка. Поскольку тепловую трубу в соответст5 вии с настоящим изобретением получают путем изготовления составной трубы со свинцовой трубой, прилегающей к внутренней стенке алюминиевой трубы, крепления капиллярного материала, если это необхо0 димо, к внутренней стенке свинцовой трубы в составной трубе и закупоривания с рабочей жидкостью, то тип рабочей жидкости не ограничивается. Могут быть использованы вода, метанол и др., которые в традицион5 ных алюминиевых трубах не могут быть использованы.

Формула изобретения 1. Тепловая труба, содержащая герметичный корпус с рабочей жидкостью, кон0 т ейн ер,выполненныйс

теплоизоляционным покрытием, с тепловыделяющими и теплопоглощающими концевыми участками, отличающаяся тем, чтб, с целью повышения прочности, контей5 нер выполнен в виде составной трубы, содержащей два слоя: алюминиевый и внутренний свинцовый, при этом внешняя стенка свинцовой трубы размещена в контакте с внутренней стенкой алюминиевой

0 трубы.

2 Труба по п. 1, от л ичающаяся тем,

что внешний слой по меньшей мере одной

из концевых частей выполнен из алюминия

3.Труба поп.1,отл ича юща яс я тем,

5 что внешний слой по меньшей мере одной из концевых частей выполнен из свинца

4, Труба по п.1. от л ича ющаяся тем, что внешний слой по меньшей мере одной из концевых частей покрыт коррозионно- стойким слоем.

П

г fo

Использование: в системах с агрессивным теплоносителем. Сущность изобретения: контейнер 1 выполнен в виде составной трубы, состоящей из алюминиевой и свинцовой труб 2.3. Труба 3 установлена в контакте с внутренней стенкой трубы 2 и в нее залита рабочая жидкость. В средней части тепловой труб образован изолирующий защитный слой, на концах ее выполнены теплопоглощаю- щая и тепловыделяющая части. 3 з.п ф- лы, 5 ил.

фигЛ

фиг. 5