Тепловая труба Советский патент 1982 года по МПК F28D15/02 

(5) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

I

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при ч разработке тепловых труб.

Известна тепловая труба, содержащая корпус со встроенным конденсационным резервуаром, снабженным сливным трубопроводом 13 .

Недостаток данного устройства заключается в сравнительно низкой термодинамической эффективности, обусловленной неравномерным смачиванием поверхности зоны испарения стекающей пленкой рабочей жидкости.

Наиболее близкой к предлагаемой является тепловая труба, содержащая корпус, состоящий из двух частей,входящих одна в другую с образованием кольцевого резервуара, причем часть корпуса в испарительной и транспортной зонах выполнена с меньшим поперечным сечением, чем в конденсационной зоне 2 .

Данное техническое решение является наиболее близким кизобретению по

технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток известной тепловой трубы при высоких тепловых потоках состоит также в низкой термодинамической эффективности.

Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности.

Указанная цель достигается тем, что в испарительной и конденсацион10ной зонах установлены, соответственно, каплеобразователь и каплеотбойник, а в кольцевом резервуаре под углом к окружности размещены перекрытые сверху лопдсти, образующие с корпусом

15 каналы переменного сечения.

Каплеобразователь выполнен в виде полого усеченного конуса, обращенного к каплеотбойнику меньшим основанием.

Кроме того, каплеобразователь мо20жет быть выполнен в виде насадка, подключенного к резервуару.

На фиг. 1 схематически прерсхдвлена тепловая труба, продольный разлез; 90 сечение А-А на фиг.,,1; на фиг. 2 на фиго 3 вариант выполнения тепловой трубы с каплеобразователем в виде насадка. Тепловая труба содержит корпус, состоящий из двух частей 1 и 2, входя щих одна в другую с образованием коль цевого резервуара 3, причем часть кор пуса 1 в испарительной и транспортной зонах выполнена с меньшим поперечным сечением, чем в конденсационной зоне, и,снабжена каплеотбойником k, выполненным, например, в виде диска, а часть 2 корпуса в конденсационной зоне снабжена каплеобразователем 5, выполненным, например, в виде пустотелого конуса или насадка 6, подклк)ченного к резервуару 3. При этом в кольцевом резервуаре 3 под углом к окружности размещень перекрытые сверху лопасти 7 образующие с частью 2 корпуса каналы 8 переменного поперечного сечения. Конусный каплеобразо ватель 5 и каплеотбойник k крепятся к стенкам корпуса с помощью, срответственно, тяг 9 и 10. Тепловая труба работает следующим образом. При подводе тепла к испарительной зоне теплоноситель испаряется и в виде паров поступает в конденсационную зону, после чего сконденсировавшийся теплоноситель поступает в кольцевой резервуар 3, где в начальный момент работы скапливается. При этом объем конденсата выбирается таким, чтобы количества оставшегося в испарительно зоне теплоносителя после заполнения кольцевого резервуара 3 было достаточ но для нормальной работы тепловой трубы. Часть конденсата, переливаясь через борт резервуара 2, стекает в виде пленки по внутренней поверхности части корпуса 1 в испарительную зону, где и испаряется В тепловых трубах большой протяжен ности возникает трудность в равномерном распределении пленки конденсата по поверхности испарительной зоны Поэтому часть теплоносителя подается с помощью каплеобразов,ателя 5 на каплеотбойник 4, откуда теплоноситель в виде брызг попадает на стенки испарительной зоны. Соотношение между кол чествами теплоносителя, возвращаемого в виде капель и пленки, выбирается в зависимости от отношения высоты испарительной зоны к высоте размещения каплеотбойника k над уровнем конден74сата в той же зоне о Для извлечения тепловой трубы из замерзшего грунта к части 2 корпуса на уровне кольцевого резервуара 3 подводится тепловой ПОТОК, например, от паяльной лампы или газовой горелки, причем остальную часть 2 корпуса теплоизолируют с целью уменьшения теплопотерь Теплоноситель в кольцевом резервуаре 3 испаряется, а пары конденсируются на стенках части 1 корпуса, за счет чего вокруг этой зоны расплавляется слой льда толщиной мм и труба может быть извлечена из грунта. Объем кольцевого резервуара 3 выбирается таким, чтобы количества теплоносителя в нем было достаточно для расплавления слоя льда толщиной 510 мм вдоль погруженной в грунт части тепловой трубы о При этом подвод тепла необходимо выполнять достаточно быстро, чтобы избежать его рассеивания в замороженном грунте. Это обеспечивается за счет того, что образующийся в каналах 8 пар перемещается в сторону большего сечения, и при соответствующем выборе профилей лопастей 7 и их установке в кольцевом резервуаре 3 возникает направленное движение теплоносителя, что приводит к интексификации теплоотвода от стенки корпуса в конденсационной зоне и увеличению поверхности теплообмена за счет поднятия жидкости при движении в. в кольцевом резервуаре 3Таким образом, изобретение позволяет улучшить условия работы испарительной зоны тепловой трубы, обеспечивая подачу теплоносителя сплошной равномерной пленкой. Кроме того,значительно облегчается извлечение тепловой трубы из грунта за счет интенсификации процесса теплопередачи при разогреве конденсационной зоны посторонним источником теплэо Формула изобретения 1. Тепловая труба, содержащая корпус, состоящий из двух частей,входящих одна в другую с образованием кольцевого резервуара, причем часть корпуса в испарительной и транспортной зонах выполнена с меньшим поперечным сечением, чем в конденсационной зоне, отличающаяся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности,в испарительной и конденсационной зонах установлены,COOT