Теплопередающее устройство Советский патент 1980 года по МПК F28D15/02 

t

Изобретение относится к тепломассообмену и может найти широкое применение в технике для обргрева, охлаждения или термостатирования различных . объектов.

Известно теплопередающее устройство, содержащее замкнутый циркуляционный контур с впускным и выпускным клапанами, в который включены испари-.тель, конденсатор и резервуар , частично заполненный газом 1 .

Недостатком такого теплопередающего устройства является невозможность регулирования температурного режима работы дозирования подачи рабочей кости в испаритель.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности,

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит 0 ресивер сжатого газа, а резервуар разделен посредством плавающего поршня с эластичной диафрагмой на газовую и жидкостную полости, причем газовая полость сообщена с ресивером и в ней соосно поршню установлен регулируемый по высоте упор, а выпускной клапан снабжен дросселем цикловой подачи рабочей жидкости в .контур.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит замкнутый циркуляционный контур, заполненный рабочей жидкостью, в который включены испаритель 1, сообщенный с конденсатором 2 паропроводом 3, частично заполненный газом резервуар 4, соединенный с испарителем 1 и конденсатором 2 трубопроводами 5 и 6 с соответственно впускным и выпускным клапанами 7 и 8.

Впускной клапан 7 снабжен дросселем 9 цикловой подачи рабочей жидкости в контур, а резервуар 4 разделен посредством плавающего поршня 10 с эластичной диафрагмой 11 на газовую и жидкостные полости 12 и 13 соответ- . ственно. Газовая полость 12 резервуара 4 через трубопровод 14 и кран 15 сообщена с ресивером 16 сжатого газа, и в ней соосно поршню 10 установлен регулируемый по высоте упор 17.

Теплопередающее устройство работает следующим образом.

Перед пуском в газовой полости 12 резервуара 4 создается определенное давление или разряжение газа, определяющее температурный режим работы устройства, для чего кран 15 устанавливается в положение, при котором газовая полость 12 резервуара 4 сообщается или с ресивером 16 сжатого газа, с редуктором давления или с вакуумным насосом (на чертеже не показан). При достижении величины необходимого давления в резервуаре 4 кран 15 закрывается.

При подводе тепловой энергии от какого-либо источника к испарителю 1, находшцаяся в нем рабочая жидкость нагревается и закипает. Образующийся при этом пар вытесняет жидкость из паропровода 3 и конденсатора 2 через трубопровод 5 и открытый потоком жидкости выпускной клапан 8 в резервуар 4, сжимая при этом газ в газовой полости 12. Вытеснению жидкости в резервуар 4 через трубопровод 6 препятствует закрытый давлением пара впускной клапан 7. Когда пар начинает кон.денсироваться, давление в конденсаторе 2 падает, а соответственно и в ис- парителе 1..

За счет образовавшейся разности давлений между паровым конденсатором (испаритель,конденсатор и паропровод) и резервуаром 4 выпусной клапан 8 закрывается, а впускнОй клапан 7 открывается и поршень 10 под действием давления газа-вытесняет жидкость из резервуара 4 через впускной клапан 7 и трубопровод 6 в испаритель 1.

Поступление рабочей жидкости в испаритель 1 интенсифицирует процесс конденсации оставшегося пара, увеличивая разность давлений и тем самым поступление рабочей жидкости. Увеличение разности давлений приведет к дополнительному перемещению впускного клапана 7, при этом дроссель 9 перекроет частично или полностью выходное отверстие в корпусе впускного .клапана 7. Заполнение испарителя прекратится и образовавшийся пар от поступившей жидкости поднимет в нем давление .

При выравнивании давлений в испарителе 1 и в резервуаре 4 выпускной клапан 8 закрывается, открывая выходное отверстие дросселя 9 в корпусе клапана 7 и цикл повторяется.

Если требуется повысить температуру теплоносителя (пара), поступающего в конденсатор 2, необходимо увеличить давление газа в газовой полости 12 резервуара 4 на соответствукицую величину. Для этого кран 15 устанавливается в положение, при котором газовая полость 12 сообщается с ресиве|ром 16. Редуктором устанавливается необходимое давление, после чего кран 15 закрыва.ется.

В случае работы данного устройства в режиме охлаждения какого-либо , объекта, температура которого ниже температуры кипения рабочей жидкости при давлении окружающей среды,в газовой полости 12 резервуара 4 необходимо создать вакуум той глубины, при которой начинается кипение жидкости в испарителе.

Наличие в резервуаре 4 поршня 10 с эластичной диафрагмой 11, отделяющего среду газа от рабочей жидкости, предотвращает возможное проникновение 5 газа в рабочие зоны клапанов и далее в трубопроводы при изменении ориентации устройства в поле гравитации.

Регулируемый по высоте упор 17,ограничивающий перемещение поршня 10 0 в сторону газовой полости резервуара . 4, позволяет при необходимости включать в работу как весь/ так и некоторую часть конденсатора 2.

Такая конструкция теплопередающего устройства позволяет обеспечить надежную его работу при произвольной ориентации в поле гравитации и при изменении интенсивности теплосъема с поверхности конденсатора, а также регулировку режима работы.

Формула изобретения

Теплопередающее устройство, содержащее замкнутый циркуляционный контур с впускным и выпускным клапанами, в который включены испаритель, конденсатор и резервуар, частично заполненный газом, отличающееся

Q тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, устройство дополнительно содержит ресивер сжатого газа, а резервуар разделен посредством плавгиощего поршня с эластичной диафрагмой на газовую и жидкостную полости, причем газовая полость сообщена с ресивером и в ней соосно поршню установлен регулируемый по высота .упор, а впускной клапан снабжен дросселем цикловой подачи рабочей жидкости в контур.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 55 542085, кл. F 28 D 15/00, 1972.

9 -7

3

Iff

/