Тепловая труба Советский патент 1978 года по МПК F28D15/04 

1

Изобретение относится к теплообменным установкам и может быть использовано для передачи тепловых потоков в энергетической, химической и других отраслях промышленности.

Известна тепловая труба, в которой -движение теплоносителя из зоны конденсации в зону испарения осуществляется под действием капиллярных сил 1.

Недостатком данной тепловой трубы является ограничение интенсивности теплопереноса, обусловленное сравнительно невысокими значениями капиллярного напора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тепловая труба, содержащая герметичный корпус с зонами испарения и конденсации, заполненный неэлектропроводным теплоносителем с диспергированными в его жидкой фазе магнитовосприимчивыми частицами, и размещенную вне корпуса магнитную систему, создающую вращающееся вокруг оси трубы магнитное поле 2.

Однако такая тепловая труба обладает сравнительно низкой интенсивностью теплопереноса и невозможностью его регулирования.

Цель изобретения - интенсификация теплопереноса при одновременном обеспечении его регулирования.

Это достигается тем, что магнитная система размещена в зоне конденсации, последняя соединена с зоной испарения при помощи выносного трубопровода, на входе которого установлена сетка с размером отверстий, меньщим минимального размера магнитовосприимчивых частиц, а на выходе установлено сопло. При этом внутренняя поверхность корпуса в зоне испарения покрыта капиллярно-пористым материалом, а торцовая часть корпуса в зоне испарения выполнена выпуклой и имеет габаритный размер, превыщающий диаметр корпуса в зоне конденсации.

На фиг. 1 изображена предлагаемая тепловая труба, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Тепловая труба содержит корпус 1, в нижней части которого размещена зона 2 конденсации с теплоносителем 3 и магнитовосприимчивыми частицами 4. Зона 2 конденсации охвачена магнитной системой 5.

В верхней части тепловой трубы размещена зона 6 испарения, внутренняя часть которой покрыта капиллярно-пористым материалом 7. Зона 2 конденсации соединена с зоной б испарения выносным трубопроводом 8. На входе трубопровода 8 установлена сетка 9. В зоне 6 испарения трубопровод 8 оканчивается соплом 10. Торцовая часть корпуса 1 тепловой трубы в зоне испарения выполнена выпуклой. Корпус 1 покрыт теплоизоляцией 11.

Тепловая труба работает следующим образом.

Под действием вращающегося магнитного поля магнитовосприимчивые частицы 4 начинают также вращаться вокруг вертикальной оси зоны конденсации с окружной скоростью, несколько меньщей скорости вращения магнитного поля. При этом теплоноситель 3, в котором диспергированы магнитовосприимчивые частицы 4, вовлекается во вращательное движение вокруг вертикальной оси тепловой трубы.

За счет центробежных сил рабочая жидкость будет оказывать избыточное давление на стенки корпуса в зоне 2 конденсации по отнощению к абсолютному давлению во внутренней части зоны 6 испарения. Под действием этого давления рабочая жидкость по трубопроводу 8 перетекает из зоны 2 конденсации в зону 6 испарения. Для предотвращения выброса магнитовосприимчивых частиц 4 в трубопровод 8 на входе в него установлена сетка 9, размер отверстий которой несколько меньще минимального размера магнитовосприимчивых частиц 4.

Истекающая струя жидкого теплоносителя из сопла 10 пропитывает капиллярнопористый материал 7 и тепловая труба может быть запущена в работу. При подводе тепла к зоне 6 испарения происходит испарение жидкости из капиллярно-пористого материала 7 и перенос потока пара, а, следовательно, и потока тепла сверху вниз в зону 2 конденсации. В зоне 2 конденсации пар конденсируется, жидкость стекает в виде

пленки и под действием центробежных сил снова перекачивается в зону испарения.

За счет использования вращающегося магнитного поля для транспортирования теплоносителя из зоны конденсации в зону испарения существенно увеличивается теплоперенос и обеспечиваетсяего регулирование, при этом может быть увеличена длина тепловой трубы.

Формула изобретения

. Тепловая труба, содержащая герметичный корпус с зонами испарения и конденсации, заполненный неэлектропроводны.м теплоносителем с диспергированными в его жидкой фазе магнитовосприимчивыми частицами, и размещенную вне корпуса магнитную систему, создающую вращающееся вокруг оси трубы магнитное поле, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплопереноса при одновременном обеспечении его регулирования, магнитная система размещена в зоне конденсации, последняя соединена с зоной испарения при помощи выносного трубопровода, на входе которого установлена сетка с размером отверстий, меньшим минимального размера магнитовосприимчивых частиц, а на выходе установлено сопло. .

2.Труба по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность корпуса в зоне испарения покрыта капиллярно-пористым материалом.

3.Труба по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что торцовая часть корпуса в зоне испарения выполнена выпуклой и имеет габаритный размер, превыщающий диаметр корпуса в зоне конденсации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.«Тепловые трубы. Под ред. Шпильраина Э. Э., М., «Мир, 1972, с. 39.

2.Авторское свидетельство СССР № 2453908,кл. F 28 D 15/00, 18.02.77.

Фиг.1

Фиг. 2