Способ работы тепловой трубы Советский патент 1978 года по МПК F28D15/04 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к способам работы теплообменников.

Известны способы работы тепловых труб путем испарения теплоносителя, транспортировки паров в зону конденсации с закруткой паров, конденсации и возврата конденсата в зону испарения 1.

Недостатком их является значительная величина пленки конденсата в зоне конденсации, снижающая теплопередающие характеристики.

Наиболее близким техническим решени ем к предложенному изобретению является способ работы тепловой трубы путем испарения теплоносителя, транспортировки паров в зону конденсации с закруткой паров с помощью пустотелого шнека, перемещаемого внутри трубы, конденсации паров и возврата конденсата в зону испарения 2.

Недостатками этого способа являются низкие теплопередающие характеристики изза пленки конденсата в зоне конденсации и ограниченной производительности возврата конденсата в зону испарення.

Цель изобретения - улучшение теплопередающих характеристик.

Это достигается тем, что перемещение шнека ведут непрерывно и циклично, а возврат конденсата осуществляют через полость шнека в период вытеснения последним конденсата.

На фиг. 1 дана тепловая труба, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Тепловая труба включает в себя корпус 1, в нижней части которого расположена зона 2 конденсации и теплоноситель 3. Внутри корпуса помещен шнек 4 с лопастями 5 и полостью 6 внутри шнека. В нижней части шнека 4 на большем торце 7 установлен обратный клапан 8. В верхней части шнека прикреплен ферромагнитный наконечник 9. Зона 10 испарения расположена в верхней части корпуса 1 над зоной конденсации и покрыта капиллярной вставкой 11. Сборник 12 отделен от зоны испарения перегородкой 13. В верхней части корпуса расположен электромагнит 14, подключенный к источнику пульсирующего напряжения (на черт, не показан). Корпус тепловой трубы покрыт теплоизоляцией 15.

Способ работы тепловой трубы реализуется следующим образом.

При подаче на электромагнит 14 пульсирующего напряжения ферромагнитный наконечник 9 и связанный с ним пустотелый шнек 4 приводят в непрерывное и цикличное движение относительно продольной оси корпуса 1. За счет механического воздействия торца 7 шнека и нижних лопастей 5 на теплоноситель 3 периодически его вытесняют. Возникающее при ходе шнека 4 вниз избыточное давление жидкости передается на обратный клапан 8. Клапан 8 приоткрывается и теплоноситель порциями вытесняется в полость 6. При заполнении полости 6 теплоносителем последний переливается через ферромагнитный наконечник 9 в сборник 12, отделенный от зоны испарения 10 перегородкой 13. Из сборника 12 теплоноситель по капиллярной вставке 11 равномерно распределяют в зоне 10 испарения.

При подводе тепла к зоне 10 испарения испаряют теплоноситель из капиллярной вставки 11 и пар транспортируют по винтовому каналу, образованному лопастями 5 шнека 4 и стенками корпуса 1, в сторону зоны 2 конденсации. Поток пара теплоносителя закручивают, что значительно интенсифицирует процессы теплообмена в зоне конденсации, особенно при наличии в трубе неконденсирующихся газов. Для поддержания высокой скорости паров в зоне конденсации шаг и высоту лопастей 5 уменьшают по направлению движения потока пара.

Сконденсировавшийся в зоне 2 конденсации теплоноситель под действием сил гравитации стекает по внутренней стенке корпуса 1 в виде пленки увеличивающейся толщины, причем термическое сопротивление тепловой трубы во многом определяется толщиной этой пленки.

Толщина пленки определяется зазором между лопастями 5 и внутренней стенкой корпуса 1. Весь избыточный теплоноситель будет сниматься при продольном цикличном и непрерывном перемещении шнека 4. Снятый со стенок теплоноситель по лопастям 5 стекает вниз.

Для предотвращения теплопотерь корпус 1 покрыт слоем теплоизоляции 15.

За счет продольного непрерывного и цикличного перемещения шнека обеспечивают поддержание минимальной толщины пленки конденсата в зоне конденсации, снижение термического сопротивления и повышение производительности возврата конденсата в период вытеснения его шнеком, то есть улучшаются теплопередающие характеристики тепловой трубы.

Формула изобретения

Способ работы тепловой трубы путем испарения теплоносителя, транспортировки паров в зону конденсации с закруткой паров с помощью пустотелого шнека, перемещаемого внутри трубы, конденсации паров и возврата в зону испарения, отличающийся тем, что, с целью улучшения теплопередаюЩих характеристик, перемещение шнека ведут непрерывно и циклично, а возврат конденсата осуществляют через полость шнека в период вытеснения последним конденсата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.. Авторское свидетельство СССР № 313041, кл. F 25 В 19/04, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 450950, кл. F 28 D 15/00, 1972.

/О

Фиг.1