Стенд для испытания тепловых труб

 

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в стендовом оборудовании, предназначенном для испытания тепловых труб, работаюа1их со значительной тепловой нагрузкой, а также в стендах для исследования характеристик тепловых труб в процессе длительных ресурсных испытаний. Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повышение экономичности. В контуре 1 циркуляции теплоносителя установлены расходный , сливной баки 2, 3, мерный бак (МБ) 5, жидкостной насос 4. МБ 5 снабжен термостатирующей рубашкой 6 и размещен в расходном баке 2 внутри обечайки 20, имеющей воронкообразный участок в верхней части, который герметично соединен с верхним патрубком 11 МБ 5. Нижняя часть обечайки 20 герметично соединена с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 F 28 D 15 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3911097/24-06 (22) 11.06.85 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (72) В. Ф. Чернышов, Е. Н. Головенкин, К. Г. Смирнов-Васильев и С. В. Третьяков (53) 621.565.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1139956, кл. F 28 D 15/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1177651, кл. F 28 D 15/00, 1984. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в стендовом оборудовании, предназначенном

80.» 1268935 А1 для испытания тепловых труб, работающих со значительной тепловой нагрузкой, а также в стендах для исследования характеристик тепловых труб в процессе длительных ресурсных испытаний. Цель изобретения — упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повышение экономичности. В контуре 1 циркуляции теплоносителя установлены расходный, сливной баки 2, 3, мерный бак (МБ) 5, жидкостной насос 4. МБ 5 снабжен термостатирующей рубашкой 6 и размещен в расходном баке 2 внутри обечайки 20, имеющей воронкообразный участок в верхней части, который герметично соединен с верхним патрубком 11 МБ 5. Нижняя часть обечайки 20 герметично соединена с ниж1268935 ним натрубком !О МБ 5. В герметичной переходной камере, образованной

Mb 5 н обечайкой 20 и выпо щенной вакуум ированной, расположены фотодатчики (ФД) 14 и 15. Камера может быт ь за пол нен а инертным газом под избыточным давлением. В МБ 5 с зазором размещен гаситель 24 колебаний жидкости с перфорированными стенками, имеющий форму, повторяющий форму МБ 5 и снабженный на наружной поверхности турбулизаторами 25. Теплоноситель (ТН) прокачивается насосом 4 через конденсатор1

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к стендам для испытания тепловых труб, и может быть использовано в стендах, предназначенных для испытания тепловых труб, работающих со значительной тепловой нагрузкой, а также в стендах для исследования характеристик тепловых труб в процессе длительных ресурсных испытаний.

Цель изобретения — упрощение конструкции, уменьшение габаритов н повышение экономичности.

На фиг. l схематически показан стенд; на фиг. 2 — разрез А — A на фиг. 1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.l.

Стенд содержит контур 1 циркуляции теплоносителя, установленные в нем расходный бак 2, сливной бак 3, связанный с жидкостным насосом 4, мерный бак 5, снабженный термостатирующей рубашкой 6, включенной в вспомогательный циркуляционный контур 7 энергоносителя с термостатом 8. Мерный бак 5 состоит из измерительной камеры 9, нижнего 10 и верхнего 11 патрубков, образующих соответственно суженные каналы 12 и 13 входа и выхода теплоносителя. На патрубках !0 и !! напротив контрольных отметок мерного бака 5 расположены фотодатчики 14 и 15. Для обеспечения нормальной работы фотодатчиков предусмотрены лампы 16 и 17 подсветки.

С этой же целью в патрубки 10 и 11 вмонтированы вкладыши 18 и 19 из прозрачного материала, например из кварцевого стекла.

Расходный бак 2 и мерный бак 5 разделены герметичной обечайкой 20, содержащей верхний воронкообразный участок 2 1, герметично соединенный с верхним патрубком 11 мерного бака 5. Обечайка 20 контактирует с рубашкой 6 мерного бака 5 и содержит в зоне контакта один или несколько продольных щелевых каналов 22, служащих для прокладки электрических кабелей к фото5 о !

3О

35 ную зону 27 трубы 28, попадая в камеру 23, откуда путем перелива сливается в МЬ 5, !ри э .ом клапан 26 открыт, а ФД !4 и !5 заблокированы. Далее ТН стекает по наружным поверхностям гасителя 24 н поступает в бак 3, а оттуда — во всасывающую полость насоса 4.

При выходе стенда на режим для измерения объемного расхода TH в зависимости от его уровня в МБ 5 ФД !4 или 15 подает команду на опорожнение или заполнение МБ 5.

По времени заполнения контрольного объема МБ 5 судят о расходе TH. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. датчику 15 и лампе 17 подсветки, а также трубопроводов к рубашке 6. Наличие контактирующих поверхностей между обечайкой

20 и рубашкой 6 обеспечивает дополнительный теплообмен между теплоносителем, прокачиваемым насосом 4 через кольцевую сливную камеру 23, и энергоносителем, циркулирующим через рубашку 6. В мерном баке 5 с зазором установлен неподвижно полый перфорированный гаситель 23 колебаний, повторяющий форму мерного бака 5.

На наружной поверхности гаситель 24 колебаний содержит турбулизаторы 25 потока, выполненные, например, в виде кольцевых выступов, наклоненíblõ в сторону движения потока теплоносителя. В зоне патрубков 10 и 11 мерного бака 5 фотодатчики 14 и 15 установлены со смещением относительно продольной оси соответствующего турбулизатора 25 с целью исключения попадания последнего в зону оптической оси фотодатчиков. Сливной бак 3 связан с мерным баком 5 гидравлической магистралью, в которой установлен отсечной клапан 26. Прокачку теплоносителя через конденсатор 27 испытуемой тепловой трубы 28 обеспечивает насос 4 посредством трубопроводов и гидравлической аппаратуры управления в виде регулируемого дросселя 29, сообгцающегося со сливным баком 3 и расходным баком 2.

Подвод тепловой нагрузки к нспарителю тепловой трубы 28 осуществляется с помощью электронагревателя 30, а об эффективности ее работы судят по показаниям датчиков 31 — 33 температуры. Подогрев или охлаждение теплоносителя производится автоматически с помощьк> рубашки 6, включенНоН в вспомога",å IüIIûé циркуляционный контур 7 энергоносителя с термостатом 8.

Отсечной клапан 34 служит для сообщения атмосферы с воздушной полостью расходного бака 2 и мерного бака 5. Через штуцер

1268935

35 производится вакуумирование или заправка инертным газом переходной камеры 36 между обечайкой 20 и мерным баком 5.

Стенд работает следующим образом.

Теплоноситель прокачивается насосом 4 через конденсатор 27 тепловой трубы 28, попадая в кольцевую сливную камеру 23, откуда путем перелива через верхнюю кромку воронкообразного участка 21 обечайки 20 сливается в мерный бак 5 при открытом отсечном клапане 26 и заблокированных фотодатчиках 14 и 15.

Попадая в мерный бак 5, теплоноситель стекает по наружным поверхностям гасителя 24 колебаний жидкости и далее поступает в сливной бак 3, отсюда — во всасывающую полость насоса 4. Затем цикл повторяется. В зоне рубашки 6 мерного бака 5 происходит двухсторонний теплообмен, с одной стороны, между теплоносителем, прокачиваемым насосом 4 через кольцевую сливную камеру 23, и энергоносителем, циркулирующим через рубашку 6, а с другой стороны — между теплоносителем, сливающимся по наружной поверхности гасителя 24 колебаний жидкости и внутренней поверхности мерного бака 5 и, опять же, энергоносителем, циркулирующим через рубашку 6.

Такая схема обеспечивает быстрый эффективный нагрев (охлаждение) теплоносителя до заданной температуры.

При выходе стенда на режим для измерения объемного расхода теплоносителя подается команда на открытие отсечного клапана 26, одновременно с этим снимается блокировка с фотодатчиков 14 и 15. Производится опорожнение мерного бака 5. При достижении уровнем теплоносителя нижней контрольной отметки, расположенной в зоне патрубка 10, фотодатчик 14 выдает с временной задержкой команду на закрытие отсечного клапана 26, после чего вновь начинается процесс заполнения мерного бака 5.

При достижении уровнем теплоносителя нижней контрольной отметки фотодатчик 14 выдает команду на включение временного устройства (не показано). После заполнения измерительной камеры 9 мерного бака 5 и достижения уровнем теплоносителя верхней контрольной отметки, расположенной в зоне патрубка 11, фотодатчик 15 выдает сигнал на выключение временного устройства. По времени заполнения контрольного объема мер5

l5

45 ного бака 5, заключенного между нижней и верхней контрольными отметками, судят о расходе теплоносителя.

С целью обеспечения нормальной работы насоса 4 на переходных режимах, связанных с изменением расхода теплоносителя, выбирают объем сливного бака 3 большим объема мерного бака 5, а из условия обеспечения опорожнения последнего при сохранении постоянства расхода теплоносителя в контуре 1 выбирают соответствующее проходное сечение клапана 26.

С целью исключения запотевания или обмерзания прозрачных вкладышей 18 и 19, что приводит к сбою в работе фотодатчиков 14 и 15, переходная камера 36, образованная внутренней поверхностью обечайки

20 и наружной поверхностью мерного бака 5, выполняется в герметичном исполнении и может быть отвакуумирована или же заполнена инертным газом, например азотом, под избыточным давлением через штуцер 35.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания тепловых труб, содержащий контур циркуляции теплоносителя, в котором установлены расходный, сливной и мерный баки, жидкостной насос и гаситель колебаний жидкости с перфорированными стенками, причем мерный бак снабжен термостатирующей рубашкой, верхним и нижним патрубками с фотодатчиками и размещен в расходном баке внутри обечайки, имеющей воронкообразный участок в верхней части и герметично соединенной нижней частью с нижним патрубком мерного бака, отличающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции, уменьшения габаритов и повышения экономичности, воронкообразный участок обечайки герметично соединен с верхним патрубком мерного бака с образованием между последним и обечайкой герметичной переходной камеры, в которой расположены фотодатчики, а гаситель колебаний жидкости размещен с зазором в мерном баке, имеет форму, повторяющую форму последнего, и снабжен на наружной поверхности турбулизаторами.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что переходная камера выполнена вакуумированной.

3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что переходная камера заполнена инертным газом под избыточным давлением.

1268935

Редактор Г. Гербер

Заказ 6022/4!

Составитель Ю. Мартинчик

Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4