Термогравитационная тепловая труба Советский патент 1982 года по МПК F28D15/02 

Изобретеггие относится к теплотехнике и может быть использовано в ка4edTBe теплообменных и термостатируютих устройств в промышленной энергетике .

По основному авт. св. № 629434 известна термогравитационная тепловая труба, содержащая герметичный корпус с соосно установленной внутренней вставкой, нижняя часть которой отделена от верхней перегородкой и соединена каналами с зоной конденсации,, расположенной между корпусом и верхней частью вставки, подключенной в свою очередь к пространству между корпусом и нижней частью вставки, и последняя выполнена с открытым нижним концом, причем верхний торец вставки заглушен, нижний прикреплен к днищу корпуса, а диаметр нижней части вставки меньше диаметра верхней ее части, и в стенках последней по всей ее высоте выполнены отверстия для подачи пара в зону конденсации l. ,

Однако такая конструкция тепловой .трубы недостаточно эффективна при передачи тепла, имеет низкие тепломасообменные характеристики в зоне Испарения и не позволяет проводить .

термостатирование рабочего объема при переменном теплоподводе.

Цель изобретения - интенсификация Теплообмена и обеспечение термосгабилизации при ступенчатом подводе тепловой нагрузки.

Цель достигается тем, что в терлогравитационной тепловой трубе догголннтельно установлены кольцевыа встапки в зоне испарения с образованием щелевых каналов переменной ширины, уменьшающейся в направлении возрастания тепловой нагрузки, причем одна из дополнительных вставок установлена в контакте с днищем корпуса и имеет отверстия для подачи рабочей жидкости в щелевые каналы, а остальные вставки сна:бжены патрубками, сообщающими их с полостью основной вставки, установленной по оси корпуса.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая термограбитационная тепловая трубаj на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Тепловая труба содержит вертикальный герметичный корпус 1 с зонами 2 и 3 испарения и конденсации соответственно, заполненный рабочей жидкостью 4. Внутри корпуса 1 размещена основная вставка, состоящая из верхней части 5 большего диаметра, имеквдей на боковой поверхности отверстия б по всей ее высоте, и нижней части 7 меньшего диаметра, соединённой каналами 8 с зоной 3 конденсации нижняя часть 7 вставки имеет.перепускные отверстия 9 и прикреплена к днищу 10 корпуса 1, выполненному fe виде втулки. Зона 3 конденсации снабжена рубашкой 11, через которую циркулирует охлаждающая жидкость. В зоне 2 испарения по высоте установлены кольцевые вставки 12 с образованием щелевых каналов 13 переменной ширины, уменьшающейся в направлении возрастания тепловой нагрузки. Вставка 14 установлена в контакте с днищем 10 корпуса и имеет отверстия 15 для подачи рабочей жидкости 4 в щелевой канал 13. Остальные вставки снабжены патрубками 16, сообщающими их с нижней частью 7 вставки.

Работа термогравитационной тепло вой трубы осуществляется следующим образом.

При подводе тепловой нагрузки к зоне 2 испарения рабочая жидкость 4 кипит в щелевых каналах 13, образующиеся пары направляются в зону 3 конденсации и в виде струек пара истекают перпендикулярно к теплоотводящей поверхности, охлаждаемой жидкостью, циркулирующей через рубашку 11. Образовавшийся конденсат через каналы 8, нижнюю часть 7 вставки и патрубки 16 поступает в щелевые каналы 13, а также через перепускные отверстия 9 направляется в зону 2 испарения. Через отверстия 15 конденсат поступает,в щелевой канал вставки 14, где и закипает при подводе к ней тепловой нагрузки. Интенсивность теплоотдачи при кипении в щелевых каналах 13 зоны 2 испарения зависит от ширины данного канала, а именно

{при уменьшении ШЕФИНЫ ь елевого канала 13 интенсивность теплообмена увеличивается. Средний по времени локальный коэффициент теплоотдачи зависит от толщины слоя жидкости, отделяющего паровой пузырь от стенки щелевого канала, и долей времени, в течение которого данный участок занят пузырем. Таким образом, предлагаемая термогравитационная тепловая труба позволяет значительно интенсифицировать теплоотвод за счет организации процесса в щелевых каналах, имеющих ширину, уменьшающуюся в направлении возрастания тепловой нагрузки, и, кроме того, обеспечитьтермостабили зацию при ступенчатом подводе тепловой нагрузки.

Формула изобретения

Т(ермогравитационная тепловая труба по авт. св. .629434, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и обеспечения

термостабилизации при ступенчатом подводе тепловой нагрузки, труба содержит дополнительные кольцевые вставки, установленные в зоне испарения с образованием щелевых каналов

переменной ширины(,- уменьшающейся в Направлении возрастания тепловой на грузки, причем одна из дополнительных вставок установлена в контакте с днищем корпуса и имеет отверстия для

подачи рабочей жидкости в щелевые каналы, а остальные вставки снабжены патрубками, сообщающими их с полостью основной вставки, установленной по оси корпуса.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР№ 629434, кл. F 28 D 15/00, 1978.