Вертикальная тепловая труба

 

1. ВЕРТИКАЛЬНАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая конденсатор и испаритель , сообщенные посредством парожидкрстного коллектора, причем испаритель состоит из секций, подсоединенных к коллектору посредством паттрубков , отличающаяся .тем, что, с целью интенсификации теплообмена , секции испарителя подсоединены к коллектору на двух уровнях и по крайней мере часть из них снабжена циркуляционными трубками, установленными в соответствующих секциях на участке между патрубками, верхние из которых подключены непосредственно к полости циркуляционных трубок . / 2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что, коллектор выполнен в виде одной из секций испарителя , не имеющей циркуляционной встав- § ки

(19) (22) СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

COUIW

РЕСПУБЛИН

3(52) F 28 D 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

° а

° й

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3506188/24-06 (22) 29.10.82 (46) 07.05.84.Бюл. М 17 (72) В.Ç.Фейгин, Г.М.Гамер, О.И.Иванов и И.A.Ñóäàêîâ (53) 621.565.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

t4 408114, кл. F 28 2) 15/00, 1973.

2. Воронин Г.И. Низкотемпературные тепловые трубы для летательных аппаратов. И., "Машиностроение", 1965, с. 98. (54)(57) 1. ВЕРТИКАЛЬНАЯ ТЕПЛОВАЯ

ТРУБА, содержащая конденсатор и испаритель, сообщенные посредством парожидкостного коллектора, причем иснаритель состоит из секций, подсоединенных к коллектору посредством паттрубков, отличающаяся .тем, что, с целью интенсификации теплообмена, секции испарителя подсоединены к коллектору на .двух уровнях и по крайней мере часть из них снабжена циркуляционными трубками, установленными в соответствующих секциях на участке между патрубками, верхние из которых подключены непосредственно к полости циркуляционных тру-, бок.

2. Труба по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, коллектор выполнен в виде одной из секций испарителя, не имеющей циркуляционной встав- Е

С2 ки °

1091015

Иа фиг. 1 представлена предлагаемая тепловая труба продольный разрез 45 на фиг. 2 - вариант выполнения испарительной эоны тепловой трубы.

Тепловая труба содержит секции 1 и 2 зоны испарения, соединенные патрубками 3 на нижнем уровне и атрубками 4 на верхнем уровне, коллектор

5, являющийся продолжением секции 2 зоны испарения, а также зону 6 конденсации. Внутри каждой из секцйи 1 (между уровнями f патрубков 3 и 4 установлена соосно циркуляционная труб- 55 ка 7, внутренняя полость которой соединена с патрубками 4 соответствующей секции 1. Циркуляционная трубка.

7 может устанавливаться и в секцию 2.

Предлагаемая труба работает сле- 60 дующим образом.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменных аппаратах.

Известна тепловая труба, содержащая корпус с зонами испарения и конденсации, снабженными капиллярной структурой, причем первая из эон выполнена в виде секций, объединенных общим коллектором (1 3.

Недостатком трубы является сложность ее изготовления и использования в теплообменниках, используемых в химической промышленности, Известна также вертикальная тепловая труба, содержащая конденсатор и испаритель, сообщенные посредством 15 парожидкостного коллектора, причем испаритель состоит из секций, подсоединенных к коллектору посредством патрубков (2 ).

Недостатком известной трубы является низкая интенсивность теплообмена в секциях .зоны испарения.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что в вертикальной тепловой трубе,,содержащей конденсатор и испаритель, сообщенные посредством парожидкостного коллектора, причем испаритель состоит из секций, подсоединенных к коллектору посредством патрубков, секции испарителя подсоединены к коллектору на двух уровнях и по крайней мере часть из них снабжена циркуляционными трубками, установленныв соответствующих секциях на уастЗ5 ке между патрубками, верхние из которых подключены непосредственно к полости циркуляционных трубок.

i(poMe того, коллектор может быть выполнен в виде одной иэ секций ис- "0 парителя, не имеющей циркуляционной трубки.

Под воздействием теплового потока от охлаждаемого газа теплоноситель, находящийся в зазоре между стенками секций 1 и циркуляционными патрубками 7, кипит, частично испаряясь. Теплоноситель внутри циркуляцнонной трубки 7 нагревается до кипения, но не кипит, так как трубка

7 омывается снаружи кипящим теплоносителем. Уровень теплоносителя в зазоре (снаружи циркуляционной трубки 71 растет эа счет образования па ровых пузырей, но вес столба теплоносителя снижается на величину, равную весовой паропроиэводительности секции. В результате под действием разности веса столбов теплоносителя внутри и снаружи циркуляционной трубки 7„ а также набухания уровня теплоносителя снаружи циркуляционной трубки 7, парожидкостная смесь поднимается в зазоре до верхнего среза циркуляционной трубки 7, омывая полностью секции 1.

Поступая внутрь циркуляционной трубки 7, парожидкостная смесь разделяется на пар и жидкость. Жидкость стекает вниз по циркуляционной трубке 7, а пар по патрубкам 4 собирается в верхней части секции 2 и через коллектор 5 попадает в зону 6 конденсации, откуда в виде конденсата стекает в секцию 2 эоны испарения. Уровень жидкости s секциях 1 и 2 подцержнвается постоянным за счет перетоков по патрубкам 3.

Таким образом, циркуляция теплоносителя осуществляется в каждой отдельной секции 1 и 2, что позволяет улучшить его количество до 20 — 25% рабочего объема тепловой трубы.

Перепад давления на стенках циркуляционной трубки 7 пренебрежимо мал.

Поэтому она может выполняться минимальной толщины. Причем для увеличения скорости циркуляции теплоносителя циркуляциониая труба может выполняться ступенчатой.

В секцию 2 циркуляционная трубка ,7 устанавливается при необходимости ее работы на нагрузках больше 300400 м ч

Выполнение коллектора (транспортной зоны ) как продолжение одной из секций эоны испарения позволяет упростить конструкцию, уменьшив число циркуляционных труб для случаев работы на умеренных нагрузках.

Кроме того, появляется воэможность обеспечить разные компоновки секций зоны испарения, что облегчает компоновку теплообменника из предлагаемых тепловых труб.

ФиаР

Составитель С.Вугорская

Редактор А.Шандор ТехредМ.Надь Корректор A-Тяскс

Заказ 3067/38 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4