Устройство для заправки тепловых трубРАбОчиМ ТЕлОМ Советский патент 1981 года по МПК F25B45/00 F28D15/02 

1

Изобретение относится к области теплотехники, а более конкретно к устройствам для заправки тепловых труб рабочим телом.

Известны устройства для за1Прав1ки тепловых труб рабочим телом, (Например жидким щелочным металлом, содержащие мерную емкость с порщневым дозатором, в нижней части которой размещено выходное отверстие, заглущенное стеклянным колпачком, помещенным в вакуумную камеру между радиальными ножами со скощенны.мИ кромКами для разбивания колпачка при рабочем ходе поршня в лериод заполнения тепловой трубы. Между поверх/ностью поршневого дозатора и боковой стенкой емкости образОВана. кольцевая полость, заполненная инертным газом.

Однако известные устройства не обеспечивают требуемой надежности и точности дозирования 1.

Известны также устройства для заправки тепловых труб рабочим телом, содержащие мерную емкость, подключенную заправочным трубопроводом к тепловой трубе. В таких устройствах мерная емкость выполняется из прозрачного материала (например, кварцевого стекла), что снижает надежность такой установки и точность дозирования при работе с жидкими щелочными металлами и при высоких температурах рабочего тела 2.

Цель изобретения - повышение надежности и точности дозирования.

Это достигается тем, что в известном устройстве для заправки тепловых труб рабочим телом, преимущественно жидким металлом, содержащим мерную емкость, подключенную посредством питательного

трубопровода к расходной емкости и посредством заправочного трубопровода - к тепловой трубе, заправочный трубопровод подключен к мерной емкости выще максимального уровня в ней рабочего тела,

причем в мерной емкости установлен поршневой дозатор, снабженный внутри нагревателем, а на нижнем торце - термопарами.

На чертеже схематически изображено

предлагаемое устройство для заправки тепловых труб рабочим телом.

Устройство для заправки тепловых труб содержит мерную емкость 1 с поршневым дозатором 2, которая гидравлически связана с расходной емкостью 3 посредством питательного трубопровода 4, снабженного вентилем 5. Внутренняя полость мерной емкости 1 соединена заправочным трубопроводом 6, снабженным вентилем 7 с запра.вочным патрубком 8 тепловой трубы 9,

причем входное отверстие 10 заправочного трубопровода 6 расположено выше максимального уровня рабочего тела li. Верхняя часть мерной емкости 1 выполнена в виде сильфона i2, для разгрузки которого от действия внешнего давления он подкреплен пружиной iii. Сильфон 12 соединен с поршневым дозатором 2 и ооеспечивает его перемеш,ение в период заправки рабочего тела 11 в тепловую трубу У. 11еремеш,ение поршневого дозатора 2 контролируется датчиком хода 14. Внутри поршневого дозатора 2 размеш,ен нагреватель 15, температура которого выше температуры рабочего тела И, что предотвращает конденсацию рабочего тела И на поверхности поршневого дозатора 2 и термопарах ib, одна из которых установлена на его торце, а вторая на некотором расстоянии от торца поршневого дозатора 2. Термопары ib служат для точного определения температуры рабочего тела ii и фиксации положения ее поверхности в мерной емкости 1. На наружной поверхности мерной емкости 1 установлены термопары 17 для контроля процесса заполнения ее рабочим телом 11 и грубого определения температуры рабочего тела 11. Внутренние полости мерной емкости 1 и тепловой трубы 9 соединены с вакуумной системой посредством трубопроводов 18 и 1У с вентилями 20 и 21 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В начале производится вакуумирование внутренних полостей мерной емкости 1 и тепловой трубы 9, для чего открываются вентили 20 и 21, а вентиль 5 остается закрытым. После достижения требуемого вакуума поршневой дозатор 2 устанавливается в крайнее верхнее положение, вентиль 5 открывается и рабочее тело И поступает из расходной емкости 3 в мерную емкость 1. Процесс наполнения мерной емкости 1, а также температура рабочего тела 11 контролируется термопарами 17, установленными на наружной поверхности мерной емкости 1. Когда поверхность рабочего тела 11 достигнет максимального уровня, который находится ниже входного отверстия 10 заправочного трубопровода в вентиль 5 при этом закрывается. Затем включается нагреватель 15 и на нем усиливается температура выше температуры рабочего тела 11. После этого закрывается вентиль 21, открывается вентиль 7 и начинается заправка тепловой трубы 9 дозированным количеством рабочего тела 11. Заправка происходит следующим образом. При сжатии сильфона 12 поршневой дозатор 2 опускается вниз до соприкосновения термопары 16, установленной на некотором расстоянии от торца поршня 2, с поверхностью рабочего тела 11. В этом положении замеряются точные значения температуры

рабочего тела 11 и расстояние его поверхности до входного отверстия 10, а также определяется рабочий ход поршня для выдавливания дозированного количества рабочего тела 11 после соприкосновения торца поршневого дозатора 2 с поверхностью рабочего тела И. Затем поршневой дозатор 2 опускается до соприкосновения его торца с поверхностью рабочего тела 11, что

фиксируется второй термопарой 16, установленной на торце поршня 2. С этого момента при рабочем ходе поршня 2 вниз дозируемое количество рабочего тела И выдавливается по кольцевой полости, образованной боковой поверхностью поршня 2 и стенкой мерной емкости 1 в заправочный трубопровод бив тепловую трубу 9. После окончания заправки вентиль 7 закрывается, а тепловая труба 9 с предварительно пережатым заправочным патрубком 8 (например, механическим устройством) отсоединяется от заправочного трубопровода 6. Па ее место после очистки от рабочего тела участка стыковки устанавливается новая тепловая труба 9, и процесс заправки повторяется сначала.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую надежность и точность дозирования рабочего тела, преимущественно жидкого щелочного металла, что позволяет заправлять тепловые трубы с различными объемами заправляемого рабочего тела без дополнительных затрат, идущих на разгерметизацию, очистку и перезарядку мерной

емкости. При этом повышается производительность труда при заправке и исключается попадание технологических примесей в полость тепловой трубы.

Формула изобретения

Устройство для заправки тепловых труб рабочим телом, преимущественно жидким

металлом, содержащее мерную емкость, подключенную посредством питательного трубопровода к расходной емкости и посредством заправочного трубопровода - к тепловой трубе, отличающееся тем,

что, с целью повышения надежности и точности заправки, заправочный трубопровод подключен к мерной емкости выше максимального уровня в ней рабочего тела, причем в мерной емкости установлен поршневой дозатор, снабженный внутри нагревателем, а на нижнем торце - термопарами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 313043 кл. F 25 В 45/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 555265 кл. F 25 В 45/00, 1976.

/