Теплопередающее устройство Советский патент 1982 года по МПК F28D15/02 

(54) ТЕПЛСПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в качестве различных теплообменных и термостатирующих устройств.

Известно теплопередающее устройство, содержащее зоны испарения, транспортирования и конденсации, причем последняя выполнена в виде параллельных ветвей, объединенных общим коллектором и к зоне конденсации подключен газовь1й резервуар 1 .

Однако Б случае возникновения пиковых тепловых нагрузок, например при стерилизации биореакторов, когда необходимо удалить термолабильный теплоноситель из зоны испарения, то это устройство неработоспособно.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является теплопередающее устройство, содержащее тепловые трубы с зонами испарения и конденсации, соединенные со стороны конденсации посрецством трубопровода 2.

Однако в данном теплопередающем устройстве наличие инертного газа резко уменьшает интенсивность теплообмена в зоне конденсации, что 1фивод1гг к развитию теплопередающих поверхностей, увеличенкю габаритов и металлоемкости устройства, кроме того данному теплопередающему устройству щ)имущи недостатки вышеуказанного устройства.

Цель изобретения - интенсификация

10 теплообмена и повышение точности принудительного терморегулирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит управляющий блок, цилиндр, включенный

ts в рассечку соединительного трубопровода и имеющий подвижный элемент внутри, и охлаждающий трубчатый змеевик, размещенный в трубопроводе под цилиндром со- осно с ним, причем пространство между

20 цилиндром и подвижным элементом заполнено средой под давлением, регулируемым поимпульсу от блока управления, причем подвижный элемент выполнен в виде силы3.00 фона или в виде поршня возвратно-поступательного перемещения, при этом зона конденсации каждой тепловой трубы снабжена трубчатым охлаждающим змеевиком. Кроме того, каждая тепловая труба выполнена с разветвленной зоной испарения, объединенной общим коллектором. На фиг. 1 схематично изображено пред лагаемое теплопередающее устройство на фиг. 2 - устройство с поршнем внутри циливдра Теплоперодающее устройство содержит i тепловые трубы 1 и 2 с зонами 3 и 4 испарения и конденсации, соединенные со стороны зон 4 кондеисацик посродство.м трубопровода S. Зоны 3 испарения тепло вьк труб 1 вьшолнстш развотвлеш1ымн, объединенными общим коллектором 6. Ус ройство дополнительно содерла т управляющий блок 7, цилиндр 8, вютюченпый в paccoMicy соодинитольного трубопровода 5 и 1ГМОЮЩНЙ подвгокный элемент О внутри . и охлаждающий трубчатый змеевик 10, размещенный в трубогЕроводе 5 над цили51дром 8 соосно с ни:.. Пространство мсжру цилжадром 8 и подвижным элемен том 9 заполнено средой под давлением, регулируемым по импульсу от блока 7 управлон1ш. Подвижный элеме 1т выполнен в виде силыюиа 11 или порлп я 12 возвратно-поступательного перемешйння со UITOKOM 13. Зона 4 конденсацин тепловой трубы снабжена трубчатым охла ждающим змеевиком 14, снабженным дроссельными вентилями 15. Работа теплопередающего устройства осуществляется следуюшлм образом. При подводе тепловой нагрузки к зонам 3 испарения теркюлабильный теплозгоси- тель (наприкзер, фреон-11) испаряется и пар перемещается в зону 4 ковденсаци где (Ш охлаждаюшж змеевиках 14 конденсируется, и конденсат возвращается об ратно в зоны испарения. При повышении те пловой нагрузки в зоне 3 испарения неско1щенснровавшийся на змеевиках 14 пар направляется,в трубопровод 5, где на змеевике 10 он котаденсируется и кон денсат стекает в силь({юн 11. В этом случае общая поверхность контакта жидкого теплоносителя с теплопередающей поверхностью в зонах 3 уме}1ьшается. При уменьше}ши тепловой нагрузки в зоне 3 испарения давление,соответственно снижается, сипьфон 11 снимается и жидЮ-1Й теплоноситель из сильфона 11 по тру бон роводам перетекает в тепловые трубы 1 и 2, следовательно поверхность контакта теплоносителя с теппопередак щей поверхностью увеличивается. В процессе осуществления терморегулирования в тепловых трубах давление среды в пространстве между цилиндром и сильфоном остается постоянным. Кроме того, в данном теплопередающем устройстве можно обеспечить точное терморегулирование принудительным путем, изменяя давление-среды, находящейся в пространстве между цилиндром 8 и сильфоном 11, по импульсу от бпока 7 управления, тем самым сжимая или .разжимая си;гьс|юн 11 изменяют общую поверхность контаюта жидкого термолабильного теплоносителя с теплопередающей поверхностью, или принудительным перемещением порщня 12 внутри цилиндра 8 также достигают изменения общей поверхности контакта жидкого теплоносителя с тенлопередающей поверхностью. Когда же возни1сает необходимость удалить термолабильный теплоноситель из зоны 3 испарения, нрекращают поступление охлаждающей среды в змеевики 14 за счет перекрытия дросселей 15 и не- сковденсировавшиеся нары поступают в трубопровод 5, конденсируются на змее- вике 10 и сливаются внутрь сильфона 11. Таким образом, такое выполнение теплопередающего устройства позволяет повысить интенсивность теплообмена в зоне конденсации, повысить точность принудительного терморегулирования. Ожидаемый экономический годовой эффект от внедрения данного теплопередающего устройства составляет 101602,5 руб. Формула изобретения 1. Теплопередлющее устройство, содержащее тепловые трубы, с зонами испарения и конденсации, соединенные со стороны зон конденсации посредством трубопровода, О личающееся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повыщенйя точности принудительного терморегулирования, устройство дополнительно содержит управляющий блок, ЦИЛИ1-1ДР, включенныйВ рассечку соединительного трубопровода и имеющий подвижный элемент внутри, и охлаждающий трубчатый змеевик,, размещенный в трубопроводе под цилиндром соосно с ним, причем пространство между цилиндром и подвюкным элементом заполнено средой

под дгтпетгаем, регулируемым по иьтупь- су от блока управления.

сашш каждой тепловой трубы снабжена трубчатым охлаждающим змеевиком.

Источники 1шформаш1и, принятые во внимание при экспертизе

v 408114, кл. F 25 В 19/04, 1972.

W////// // yA

I;fcf;