Тепломассообменный аппарат Советский патент 1981 года по МПК F28D15/02 

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам. Известен тепломассообменный аппарат, содержащий пучок тепловых труб, зоны конденсации которых заключены в кожух 1 Оанако известная конструкция тепломассообменного аппарата недостаточно эффективна при передаче тепла вследствие низких коэффициентов теплоотдачи в зоне отвода тепла (зоне конден сации) и не позволяет регулировать теплоте мпературу. рабочего объема. Цель изобретения - устранение указан ных недостатков, интенсификация тепло-обмена путем обеспечения щелевого кипения и регулировка температуры рабочего объема. Указанная цель достигается тем, что на днище кожуха установлены цилиндры, расположенньш с зазором относительно зон конденсации тепловых труб н имеющ внутренний диаметр, равный 1,1-1,2 наружного диаметра тепловых труб. Кроме того, цилиндры в зоне днища имеют подпитывающие отверстия. Цилиндры выполнены из пористого материала. На фиг. 1 представлен предлагаемый тепломассообменный аппарат на фиг, 2 сечение А-А на фир. 1. Тепломассообменный аппарат содержит пучок тепловых труб 1 с зонами 2 испарения и зонами 3 конденсации, заключенными в кожух 4. На днище 5 кожуха 4 установлены цилиндры 6, расположенные с зазором относительно зон 3 конденсации тепловых труб 1 и имеющие внутренний диаметр, давный 1,1-1,2 наружного диаметра тепловых труб 1. В нижей части цилиндров 6 размещены подпитывающие отверстия 7, над пучком тепловых труб помещены сепараторы-отбойники 8. Цилиндры 6 могут быть выполнены из паристого материала. Кожух 4 снабжен патрубками 9 и 1О подвода и отвода легкокипящего хлада1ента. Работа тепломассообменного аппарата осуществляется следующим образом. Тепловой поток, который необходимо отвести, подвддится к зоне 2 испа рения и передается через стенкой тепловых труб 1 рабочей жидкости (наприме фреону-И), В результате передачи тепла рабочая жидкость нагревается,и.закипает. Образовавшийся пар за счет пере пада давлений поступает в зону 3 конде сации, где конденсируется, а конденсат попадает обратно в зону испарения за счет сил тяжести либо сил поверхностного напряжения. Кожух 4 залит легкокипящим хладагентом (например, фреоном-12), температура кипения которого ниже температуры кипения рабочей жидкости внутри тепловой трубы. При передаче тепла из зоны 3 конденсации тепловой трубы через стенку хладагента происходит его щелевое кипение. При этом процесс парообразова шя протекает в кольцевом зазоре, образованном тепло вой трубой 1 и аилйвдром 6. Проведение процесса парообразования в кольцевом , зазоре позволяет резко увеличить истинное объемное паросодержание и соответственно увеличить интенсивность теплоотдачи от стенок тепловой трубы к охла ждающему хладагенту (например в 3-5 раз по сравнению с кипением в большом объеме). Образовавшиеся пары легкокипящего , хладагента отсасываются через патрубок 1О, конденсируются и в сжиженном состоянии подаются через патрубок 9 обратно в кожух 4. Приток переохлажденной жвдкости к теплопе- редающей поверхности осуществляется через подпитывающее отверстие 7, Сепа раторы-отбойники 8, расположенные над nyiKOM тепловых труб 1. предотвращают выбросы жидкости за счет пардифтового эффекта через патруббк 1О. За счет изменения давления в зоне 3 конденсации можно изменять температуру кипения в зоне 3 конденсации (температурный напор, теплопередающую способность и соответственно температуру рабочего объёма). Таким образом, предлагаемое изобре- . тение позволитзначительно увеличить 1 коэффициент теплопередачи за счет образования зоны кипения в щелевом зазоре, образованном коаксиально расположенным цилиндром и тепловой трубой. Формула изобретени.я I 1.Тепломассообменныйаппарат,содержащий пучок тепловых труб, зоны конденсации которых заключены в кожух, о тличающийсятем, что, с целью интенсификации теплообмена путем обеспечения щелевого кипения, на днище кожуха установлены цилиндры, расположенные с зазором относительно зон конденсации тепловых труб и имеющие внутренний диаметр, равный 1,1-1,2 наружного диаметра тепловых труб. 2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что цилиндры в зоне днища имеют подпитывающие отверстия. . 3. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что цилиндры выполнены из пористого материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 557252, кл. Р 28t3 15/ОО, 1974. №