Тепловая труба

 

Изобретение относится к тепловым трубам с циркуляционным контуром для пара и неконденсируемых газов в зоне конденсации. Цель изобретения - интенсификация теплопереноса - достигается тем, что сопловой насадок 8 выполнен в виде сопла Витошинского, а торцевые участки насадка 8 и вставки 4 в зоне кольцевой щели 9 выполнены с поверхностями, имеющими аналогичные дозвуковые крыловидные профили. На внутренней поверхности торца корпуса 1 выполнен выступ 2 с профилем, аналогичным дозвуковому крыловидному профилю насадка 8. Центральный паровой канал, кольцевые зазоры 13 и 3 и кольцевая щель 9 образуют замкнутый циркуляционный контур. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 28 D 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЪ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682458/06 (22) 20,04,89 (46) 15,07,91. Бюл. N 26 (71) Московский лесотехнический институт (72) А.Н.Шульц, А.И.Ивлютин, В.Н.Харченко, П.И,Быстров и А,H.Ïîïîâ (53) 621.565.58(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 769289, кл. F 28 D 15/02, 1978. (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА (57) Изобретение относится к тепловым трубам с циркуляционным контуром для пара и неконденсируемых газов в зоне конденса„„Я „„1663376 А1 ции. Цель изобретения — интенсификация теплопереноса — достигается тем, что сопловой насадок 8 выполнен в виде сопла Витошинского, а торцевые участки насадка 8 и вставки 4 в зоне кольцевой щели 9 выполнены с поверхностями, имеющими аналогичные дозвуковые крыловидные профили. На внутренней поверхности торца корпуса 1 выполнен выступ 2 с профилем. аналогичным дозвуковому крыловидному профилю насадка 8. Центральный паровой канал, кольцевые зазоры 13 и 3 и кольцевая щель

9 образуют замкнутый циркуляционнйй контур. 2 ил.

1663376

20

40

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, в частности к тепловым трубам, и может найти применение в энергетике и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — интенсификация теплопереноса.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая тепловая труба; на фиг.2— тепловая труба в .зоне конденсации, поперечный разрез.

Тепловая труба содержит цилиндрический герметичный корпус 1 с капиллярной структурой 2, установленную по оси корпуса с кольцевым зазором 3 вставку 4, образующую центральный паровой канал 5 диффузорного профиля в зоне 6 конденсации.

Вставка 4 подключена в зоне 7 испарения сопловым насадком 8, выполненным в виде сопла Витошинского со стенками из пористого материала, примыкающими к капиллярной структуре 2. Сопловой насадок 8 образует с вставкой 4 кольцевую щель 9, причем в зоне этой щели вставка 4 и насадок

8 имеют дозвуковые крыловидные профили.

Поверхность насадка 8 имеет закрытые поры внутри сопла, в зоне, обращенной к зоне

7 испарения, Эта поверхность выполнена непроницаемой для исключения взаимодействия пара и жидкости. Поверхность насадка 8, обращенная к вставке 4 и капиллярной структуре 2, имеет открытую пористость для обеспечения сепарационного эффекта жидкой фракции от пара и передачи импульса от паро-капельного потока к сконденсированной фазе теплоносителя.

Насадок 8 и вставка 4 образуют в зоне кольцевой щели 9 срез сопла эжектора, выходная поверхность которого перпендикулярна оси тепловой трубы, а размеры сопла эжектора находятся в оптимальном соотношении.

Вставка 4 выполнена из непроницаемого теплоизоляционного материала, например, пластмассы. Она установлена с равномерным кольцевым зазором 3 относительно капиллярной структуры 2,уменьшающимся по направлению к зоне 7 испарения, Для обеспечения взаимодейст- вия двух спутных потоков пара и жидкости капиллярная структура зоны 6 конденсации образована продольными пористыми элементами 10 чередующимися с открытыми капиллярными каналами 11, нанесенными по образующей цилиндрического корпуса 1.

При этом капиллярная структура зоны 7 испарения представляет собой пористое тело, тонким слоем нанесенное по всей его поверхности.

На поверхности торца корпуса 1 в зоне

6 конденсации выполнен выступ 12 с профилем, аналогичным дозвуковому крыловидному профилю насадка 8, образующий кольцевой зазор 13 с вставкой 4, Таким об-. разом, центральный паровой канал 5, кольцевые зазоры 13 и 3 и кольцевая щель 9 образуют замкнутый циркуляционный контур.

Тепловая труба работает следующим образом.

При подводе тепла к зоне испарения повышается давление пара в испарителе, За счет возникновения разности давления между торцом эоны конденсации и критическим сечением сопла Витошинского пар движется вдоль непроницаемой поверхности насадка 8, устремляется в канал 5 и создает эжектирующий эффект в кольцевой щели 9 (в сопле эжектора).

Таким образом, перепад давления между зазором 13 и соплом эжектора увеличивается, что обеспечивает непрерывную циркуляцию пара (и неконденсирующегося газа для соответствующих тепловых труб) увеличивает скорость пара (парогазовой смеси), что приводит к увеличению коэффициента теплообмена на поверхности капиллярной структуры эоны 6 конденсации.

Направление пара и жидкой фазы в зоне 6 конденсации совпадают, При этом часть кинетической энергии парового потока за счет трения на межфазной границе создают дополнительный движущийся перепад давлений. что позволяет увеличить максимально достижимый теплоперенос за счет более производительной работы капиллярных, сил, Открытая поверхность канавок 11 капиллярной структуры способствует образованию волн, амплитуда которых возрастает по ходу потока. Это способствует увеличению КПД циркуляционного контура, используемого в качестве механического насоса.

Формула изобретения

Тепловая труба, содержащая герметичный корпус. с капиллярной структурой на внутренней поверхности, имеющий зоны испарения и конденсации, и установленную по оси корпуса кольцевую вставку, образующую в зоне конденсации паровой канал диффуэорного профиля, сообщенный с зоной испарения сопловым насадком, примыкающим к капиллярной структуре и образующим выходным участком кольцевую щель со вставкой, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплопереноса, насадок выполнен в виде сопла Витошинского со стенками из пористого материала, имеющими закрытые поры на внутренней поверхности упомянутого со1663376

ФиГ2

Составитель Ю.Мартинчук

Техред М.Моргентал . Корректор Э.Лончакова

Редактор М.Товтин

Заказ 2255 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 I пла, а торцевые участки насадка и вставки в зоне упомянутой кольцевой щели выполнены с поверхностями, имеющими аналогичные дозвуковые крыловидные профили, при этом на внутренней поверхности торца кор- 5 пуса в зоне конденсации выполнен выступ профилем, аналогичным упомянутому крыловидному профилю насадка, образующий с соответствующим участком упомянутой вставки кольцевой зазор, переходящий в зазор между последней и корпусом, сужающийся в сторону зоны испарения.