Способ охлаждения поверхности Советский патент 1975 года по МПК F28F13/02 F25D7/00 

1

Изобретение относится к способам отвода тепла от нагретой стенки охлаждающей жидкостью в условиях пузырькового кипения и . быть использовано для охлаждения катодов радиоламп радиопередающих станций, котлся атомных реакторов, ракетных двигателей и т. д.

Известны способы охлаждения поверхности с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ) при создании на поверхности пузырькового кипения охлаждающей жидкости.

Цель изобретения состоит в упрощении регулирования теплоотдачи и обеспечения максимального теплосъема.

Эта цель достигается тем, что ПАВ вводят в жидкость при прекращении пузырькового кипения, в виде концентрированного раствора.

Механизм воздействия ПАВ заключается в следующем.

При использовании ПАВ, например аминов, спиртов, феполов, органических кислот и т. д., являющихся органическими соединениями, молекулы которых построены из полярных и неполярных групп, значительно снижается поверхностное натяжение охлаждающей жидкости вследствие определенной ориентации выщеуказанных групп в определенных охлаждающих жидкостях (полярных или неполярных)

с образованием на поверхности раздела фаз мономолекулярного слоя ПАВ, полярлая часть молекул которого ориентирована к поверхности жидкое I и, а неполярная - к нагретой стенке.

Образование тонких слоев ПАВ на поверхности раздела фаз приводит к изменению теплофизических свойств пристеночного слоя, в частности его поверхностного натяжения и

теплопроводности.

В свою очередь изменение поверхностного натяжения приводит к изменению смачивающей способности жидкости, а изменение теплопроводности оказывает влияние на критические значения удельной тепловой нагрузки, температурного напора и коэффициента теплоотдачи, который тем выше, чем больше действующих центров парообразования и выще частота отрыва пузырей, имеющих минимальный радиус кривизны и способствующих быстрому закипанию л идкости, ее турбулизации и перемешиванию.

Параметрами, по величине которых регулируют режим кипения, являются перепад температур между входом и выходом охлаждающей жидкости из тракта или сплошность потока жидкости в тракте, которую измеряют радиационными датчиками.

При пузырьковом кипении имеют место максимальные несплошность потока и перепад температур.

При многократном использовании охлаждающей жидкости ее очищают от введенных веществ, например перегонкой, а в случае использования в качестве охлаждающей жидкости горючего (керосина) регулирование теплообмена осуществляют путем введения триэтаноламинолеата или натрийнафталинсульфата.

Предмет изобретения

Способ охлаждения поверхности с помощью поверхностно-активных веществ при создании на поверхности пузырькового кипения охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулирования теплоотдачи и обеспечения максимального теплосъема, поверхностно-активные вещества вводят в жидкость при прекращении пузырьковового кипения в виде концентрированного раствора.