Тепловая труба Советский патент 1981 года по МПК F28D15/04 

(54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к теплоэне гетике, а именно к тепловым трубам, и может быть использовано в теплообменных аппаратах, например для утилизации тепла выхлопных газов в газотурбинных двигателях. Известны тепловые трубы для тепл обменного аппарата, содержащие корпус с ребрами, капиллярно-пористую структуру, теплоноситель. Теплопере дача ограничена, в основном, скоростью набегающего потока снаружи тепловых труб, а не внутри их (1. Недостатком известных труб являе ся недостаточное количество передаваемого тепла, ограниченное теплооб меном снаружи тепловых труб. Цель изобретения - интенсификгщи теплообмена. Указанная цель достигается тем, что в стенке корпуса диаметрально противоположно выполнены отверстия соединенные сквозными каналами, рас положенными поперек продольной оси корпуса, а турбулизаторы размещены в этих каналах, причем стенки последних, обращенные внутрь корпуса, покрыты капиллярно-пористым материалом. Наличие сквозных каналов с турбулизаторами увеличивает поверхность теплообмена тепловой трубы, интенсифицирует процессы подвода и отвода тепла,. чтоприводит к увеличению количества передаваемого тепла тепловой трубой. На фиг. 1 изображена тепловая труба; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Тепловая труба содержит корпус 1, например, цилиндрической формы, теплоноситель 2 и сквозные каналы 3, например прямые с овальной формой поперечного сечения, образованные втулками 4. Втулка 4 герметично соединяется с корпусом 1, например пайкой,, причем стенки каналов покрыты капиллярно-пористым материалом 5. В сквозные каналы 3 установлены турбулизаторы 6, например шнековые завихрители. Труба имеет зоны 7. и 8 испарения и конденсации. Тепловая труба для теплообменного аппарата может иметь цилиндрический корпус, прямоугольный или корпус любой другой формы. Сквозные каналы 3 для прохода газов или жидкостей могут иметь различную форму поперечного сечения, например круглую в одном тракте и отличную в обоих трактах. Сквозные каналы 3 могут быть суживающимися, расширяющимися или профилированными. Продольная ось канала 3 может не совпадать с направлением газового потока и иметь различную ориентацию относительно продольной оси тепловой трубы, но не должна совпадать с ней.Сквозные каналы 3 могут быть расположены на тепловой, трубе в один ряд и в несколько, с шахматным, коридорным расположением и неравномерно.

Тепловая труба работает следующим

образом.

К зоне 7 испарения тепловой трубы подводится тепло,- например обдувом горячим газом, при этом часть газа проходит по сквозным каналам 3, Тепло воспринимается.поверхностью корпуса 1 тепловой трубы, и в том числе поверхностью втулок,4, передается теплоносителю 2, смачивающему капиллярро-пористый материал 5. Теплоноситель испаряется,и его пары под действием градиента давления перемещаются в зону 8 конденсации тепловой трубы, где конденсируются, отдавая тепло корпусу и втулкам. Холодный газ, обдувающий зону 7 испарения тепловой трубы, получает переданное тепло от стенок корпуса и втулок. Теплоноситель возвращается в зону 7 испарения по капиллярно-пористому материалу 5.

Таким образом, выполнение тепловой трубы со сквозными каналами, раположенными поперек продольной оси корпуса и установленными в них турбулизаторами, увеличивает поверхность теплообмена тепловой трубы, улучшает условия подвода и отвода тепла, позволяет увеличить количество передаваемого тепла. При использовании изобретения в теплоэнергетике может быть получен положительный экономический эффект. Конструкция тепловой трубы не имеет принципиальных трудностей в изготовлении и может быть доведена до промышленного использования в течение года.

Формула изобретения

Тепловая труба для теплообменного аппарата, частично заполненная жидки теплоносителем, содержащая корпус с капиллярно-пористой структурой на внутренней поверхности, зонами конденсации и испарения и турбулизаторы, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, в стенке корпуса диаметрально .противоположно выполнены отверстия, соединенные сквозными каналами, расположенными поперек продольной оси корпуса, а турбулизаторы размещены в этих каналах, причем стенки последних, обращеннь е внутрь корпуса, покрыты капиллярно-пористЕДМ

материалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 3788388,

кл. 165-32, опублик. 1974.