Тепловая труба Советский патент 1981 года по МПК F28D15/02 

1

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для передачи тепла в гелиоустановках, и может быть использовано во многих областях народного хозяйства для передачи тепла между различными объектами.

Известны тепловые трубы, содержащие испаритель и расположенный под ним основной конденсатор, соединенные транспортным участком, сборник конденсата, установленный над испарителем и соединенный с ним при помощи сифона, резервуар, размещенный над ис 1арителем и поддоединенный к основному конденсатору, и вспомогательный . конденсатор l}

Однако в известной тепловой трубе за i;4eT циркуляции перегретого пара по тракту испаритель - вспомогательный конденсатор - сборник конденсата - сифонная трубка, снижается надежнрсть работы тепловой трубы. Это. происходит следующим образом. В период возврата конденсата перегретый пар, циркулируя по тракту испаритель - вспомогательный конденсатор сборник конденсата - сифонная трубка - испаритель, частично конденсируетсЯ во вспомогательном конденсаторе и сборнике конденсата,подогревает стенки последнего и конденсат, повышая его температуру. Повышение температуры конденсата приводит к .интенсификации процесса испарения с открытого зеркала конденсата, снижению скорости падения давления в заполненной паром полости тепловой

10 трубы за счет конденсации во вспомогательном конденсаторе. При этом значительно возрастает время возврата конденсата в испаритель и опасность перегрева испарителя. Таким 15 образом, в данной тепловой трубе имеет место вредный подогрев конденсата в период его возврата за счет конденсации перегретого пара, поступающего в сборник конденсата из испари20теля. Кроме того понижение температуры стенок сборника конденсата производится вспомогательным конденсатором, расположенным выше сборника конденсата, с низким коэффициентом

25 теплоотдачи по пару, что замедляет скорость понижения температуры конденсата, скорость снижения давления насыщенных паров в сборнике конденсата и скорость возврата конденсата

30 в испаритель.

изобретения - повышение надежности работы тепловой трубы.

Цель достигается тем, что в известной тепловой трубе, содержащей испаритель и расположенный под ним основной конденсатор, соединенные транспортным участком, сборник конденсата, установленный над испарителем и соединенный с ним при помощи сифона, резервуар, размещенный над испарителем и подсоединенный к основ ному конденсатору, и вспомогательный конденсатор, сборник конденсата установлен внутри вспомогательного конденсатора, а сифон подключен к. сборнику в его нижней части с образованием гидрозатвора.

На чертеже схематически изображена предлагаемая тепловая труба.

Тепловая труба содержит испаритель 1, основной конденсатор 2, соединенные транспортным участком 3, сборник 4 конденсата, сифон 5, ре.зёрвуар б, вспомогательный конденсатор 7, гидрозатвор 8 (гидравлический затвор).

Тепловая труба работает следующим образом.

Перед пуском трубы весь конденсат из сборника 4 конденсата через сифон 5 поступает в испаритель 1.При этом сифон 5 открыт для прохода пара. При подводе тепла к испарителю 1 конденсат начинает испаряться, давление пара в нем повышается и начийает превышать давление пара в резервуаре 6. Вследствие этого конденсат вытесняется паром из транспортного участка 3 и конденсатора 2 в резервуар 6 (фиг. 3). В период вытеснения теплоносителя из транспортного участка 3 в сборнике 4 конденсата и сифоне 5 происходит частичная конденсация пара. Конденсат, заполняя гидравлический затвор 8, перекрывает путь пару по тракту испаритель 1 сборник 4 конденсата - сифон 5.Процесс передачи тепла тепловой трубой продолжается до тех пор, пока из испарителя 1 не испарится весь конденсат.

Сконденсированный во вспомогательном конденсаторе 7 пар снижает свое давление, .конденсат под действием силы тяжести начинает поступать в конденсатор 2, транспортный участок 3 и сборник 4 конденсата. В момент пост пления конденсата в сборник 4 конденсата, за счет наличия гидравличеАкого затвора 8 перегретый- в испарителе 1 пар не поступает в сборник 4 конденсата и поэтому подогрева

конденсата за счет перегретого пара не происходит. .

Устройство гидравлического затвора 8 на сифоне 5 позволяет предотвратить поступление перегретого с пара из испарителя 1 в сборник 4 конденсата в период возврата теплоносителя в испаритель 1, исключить дополнительный подогрев стенок сборника 4 и конденсата теплоносителя,

значительно сократить период возврата теплоносителя и уменьшить перегрев испарителя 1. Присоединение конца сифона 5 к нижней части сборника 4 конденсата позволяет уменьшить время образования гидравлического затвора 8 за счет конденсата, образовавшегося в сборнике 4 конденсата.

Установка сборника 4 конденсата . внутри вспомогательного конденсатора

0 7 позволяет ускорить процесс охлаждения стенок сборника 4 и конденсата, снизить давление насыщенного пара и время снижения последнего в сборнике 4 конденсата и вдвое уменьшить время

5 возврата конденсата в испаритель 1, тем самым уменьшить перегрев последнего, а размещение сборника 4 конденсата внутри транспортного участка 3 позволяет производить снижение давления насыщенного пара в сборнике 4

0 конденсата путем охлаждения конденсата во вспомогательном конденсаторе 7 с постоянно высоким коэффициентом теплоотдачи в течение всего периода пребывания конденсата в зоне его действия, т.е. на 10% повысить КПД тепловой трубы.

Формула изобретения

Тепловая труба, содержащая испаритель и расположенный под ним основной конденсатор, соединенные транспортным участком, сборник конденсата, установленный над испарителем и соединенный с ним при помощи сифона, резервуар, размещенный над испарителем и подсоединенный к основному конденсатору, и вспомогательный конденсатор, отличающаяся тем что,с целью повышения надежности работы, сборник конденсата установлен внутри вспомогательного конденсатора а сифон подключен к сборнику в его нижней части с образованием гидрозатвора.

5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 726409, кл. F 28 О 15/00, 1978.