Теплопередающая металлическая стенка теплообменного аппарата с кипящим теплоносителем Советский патент 1976 года по МПК F28F13/14 F16L59/08 

1

Изобретение относится к элементам конструкций теплообменных аппаратов, используемых в теплоэнергетике.

Известны теплопередающие металлические стенки теплообменного аппарата с кипящим теплоносителем, например ядерного реактора, включающие, ио крайней мере, один слой теплоизолирующего покрытия. Известные стенки характеризуются отсутствием компенсации температурного «возмущения от участков с ухудшенным теплообменом, вследствие неравномерного отвода тепла кипящим теплоносителем от теплопередающей стенки и невозможности увеличения первого критического потока.

Цель изобретения заключается в увеличении первого критического теплового потока. В описываемой стенке это достигается тем, что в ней слой выполнен из материала с коэффициентом теплопроводности, в 10 - 10 раз меньщим коэффициента теплопроводности материала стенки, и имеет толщину 0,005- 0,1 мм.

На фиг. 1 показана описываемая стенка со слоем теплоизолирующего материала для случая, когда стенка не омывается жидкостью; на фиг. 2 - то же, из двух слоев металла, отделенных один от другого слоем

теплоизолирующего материала, для случая омывания стенок с двух сторон жидкостью: с тепловоспринимающей стороны - охлаждаемым теплоносителем и с теилоотдающей -

кипящим; на фиг. 3 - то же, многослойная. Теплоизолирующая стенка содержит слой металла 1 и слой теплоизолирующего материала 2, например окиси алюминия или стекла. При нанесении на поверхность стенки теплоизолирующего слоя тепловое сопротивление стенки приобретает анизотропный характер, становясь большим в направлении теплового потока, по сравнению с сопротивлением вдоль стенки. В результате обеспечивается более

равномерный подвод тепла к кипящему теплоносителю от теплопередающей стенки.

В процессе кипения жидкости при тепловых потоках, приближающихся к критическим (поток, при котором происходит переход от

пузырькового режима кипения к пленочному и резкое повышение температуры охлаждаемой поверхности), на поверхности возникают участки ухудшенного теплообмена (не омываемые жидкостью - «сухие участки), являющиеся следствием оттеснения жидкости паровыми пузырьками. Это явление приводит к повышению температуры стенки на указанных участках.