Гравитационная тепловая труба

 

Изобретение м.б.- использовано в грунтовых аккумуляторах тепла или холода и позволяет повысить теплопередающие характеристики и экономичность трубы. Полость трубы в зоне 2 испарения разделена по высоте на секции поярусно расположенньми

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 F 28 D 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

>

gQ å.", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВУ Ьо,, /

t}t (61) 1204914 (21) 4120580/24-06 (22) 18.09.86 (46) 23.03,88. Бшт. й- 11 (72) А.В. Фомин (53) 621.565.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1204914, кл. F 28 D 15/02, 1984.

„„Я0„„1383082 А 2 (54) ГРАВИТАЦИОННАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБА (57) Изобретение м.б. использовано в грунтовых аккумуляторах тепла или холода и позволяет повысить теплопереданицие характеристики и экономичность трубы. Полость трубы в зоне 2 испарения разделена по высоте .на секции поярусно расположенными

СЮ

СФ

Ю

ОО

ФЯ

1383082 с зазором относительно корпуса 1 ко- . поверхности KH 5. Движение конденса.ническими вставками (КВ) 5. Централь- та осуществляется под действием синые отверстия KB 5 соединены с цент- лы тяжести вдоль спиралеобразной перальными отверстиями поперечных пе- ° регородки, приобретая импульс врарегородок 6, установленных над KB 5 щательного движения. Срывающаяся с посредством патрубков 7. Кольцевые : края поверхности КВ 5 жидкость pàñполости 9 между КВ 5 и перегородка- пределяется в виде равномерной пленми соединены со,сборниками 8 теплоно- ки по стенке корпуса, испаряющейся сителя переливными трубками 10. Спи- в результате притока тепла от грунралеобразные перегородки, установ- та. При этом обеспечивается высокий ленные на поверхности КВ 5, своей коэффициент теплоотдачи и минимальверхней частью размещены под .соот- ный градиент т-р по высоте трубы

У ветствующей трубкой 10. Сконденси- а следовательно, и равномерное захоровавшийся теплоноситель стекает лаживание породного массива по высовниз по трубкам 10, распределяясь по те вокруг трубы. 2 ил.

Изобретение относится к теплопередающим устройствам,, а именно к гравитационным тепловым трубам, может быть использовано в грунтовых аккумуляторах тепла или холода и является усовершенствованием изобретения по авт.св . и 1204914, . Цель изобретения — повышение теплопередающих характеристик и экономичности

На фиг. 1 изображена труба, продольное сечение; на фиг, 2 — сечение

А-А на фиг, 1.

Гравитационная тепловая труба содержит вертикально расположенный корпус 1 с зонами 2 и 3 испарения и конденсации соответственно, первая из которых размещена в грунте 4.

Полость трубы в зоне 2 испарения разделена по высоте на секции поярус.но расположенными с зазором относительно корпуса 1 коническими вставками 5 с центральными отверстиями, а над этими вставками установлены поперечные перегородки 6 с центральными отверстиями, соединенными с центральными отверстиями вставок 5 посредством патрубков 7, выведенных через перегородки вверх с образованием между патрубками 7 и стенками корпуса 1 кольцевых сборников 8 теплоносителя. Кольцевые полости 9 между вставками 5 и поперечными перегбродками 6 соединены со сборниками

8 переливными трубками 10, положение

2 верхнего среза которых определяет уровень жидкости в сборнике 8.

На поверхности конических вставок

5 установлены спиралеобразные пере5 городки 11, причем верхняя часть каждой спиралеобразной перегородки 11 размещена под переливной трубкой 10.

Работа предлагаемого устройства может быть рассмотрена на примере гравитационной тепловой трубы, предназначенной для замораживания породного массива на глубину 60-100 м и имеющей длину каждой секции 8-12 м за счет естественного холода атмосферного воздуха.

После установки трубы в грунт вследствие притока тепла к зоне 2 испарения в ней устанавливается насыщенное состояние паров теплоноси0 теля. В случае, когда температура атмосферного воздуха становится ниже температуры грунта, пары теплоносителя начнут конденсироваться на стенках зоны 3 конденсации, давление в трубе упадет, и теплоноситель закипит во всех секциях зоны 2 испарения. Сконденсировавшийся теплоноситель стекает вниз по переливным трубкам 10, распределяясь по поверхности вставок 5. Движение конденсата по поверхности конической вставки 5 осуществляется под действием силы тяжести вдоль спиралеобразной . перегородки t1 приобретая при этом импульс вращательного движения. Сры1383082

3 вающаяся с края поверхности конической вставки 5 жидкость под действием центробежной силы распределяется в виде равномерной пленки, стекаю5 щей вниз по стенке корпуса 1 и испаряющейся в результате притока тепла от грунта. При этом обеспечивается высокий коэффициент теплоотдачи и минимальный градиент температур по высоте каждой секции и всей трубы в целом, а следовательно, и равномерное захолаживание.породного массива по высоте вокруг гравитационной тепловой трубы. l5

Процесс теплопереноса продолжается до тех пор, пока не изменятся погодные условия, и температура воздуха не станет выше температуры .грунта. В этом случае теплоноситель не конденсируется в зоне 3 конденсации, давление паров внутри трубы увеличивается до давления, соответствующего насыщенному состоянию паров при температуре, равной температуре захолаживаемого грунта, устанавливается равновесное состояние, и процесс переноса тепла прекращается. Породный массив у поверхности земли промерзает на глубину сезонного промерзания, а вокруг гравитационной тепловой трубы по всей длине зоны 2 испарения образуется слой мерзлой породы, который ниже глубины 6-8 м (глубина нулевой годовой амплитуды температуры грунта в средних широтах) не подвержен влиянию температуры на поверхности и может использоваться в аккумуляторах холода.

Формула изобретения

Гравитационная тепловая труба по авт,св. N - 1204914, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повышения теплопередающих характеристик и экономичности, конические вставки снабжены спиралеобразными перегородками, размещенными своей верхней частью под соответствующей переливной трубкой„

Составитель С.Монов

Техред Л.Сердюкова

Редактор С.Патрушева

Корректор М.Максимишинец

Заказ 1280/34

Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4