Способ работы термосифона

 

Изобретение предназначено для применения в теплотехнике. Способ работы термосифона включает теплообмен его рабочей жидкости с газовым потоком, причем в качестве газового потока используют смесь паров влаги и газов подмерзлотной зоны грунта, пары влаги конденсируют в зоне теплообмена рабочей жидкости, а полученный конденсат возвращают в подмерзлотную зону грунта. Изобретение позволяет создать эффективный способ работы термосифона, позволяющий предотвращать промерзание грунта в локальной зоне. 1 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может применяться для передачи теплового потока между средами с разной температурой.

Известен способ работы термосифона, включающий теплообмен его рабочей жидкости с газовым потоком (а. с. СССР 779796, кл. F 28 D 15/00).

Недостатком данного способа является то, что он может работать только в режиме замораживания.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ работы термосифона, включающий теплообмен его рабочей жидкости с газовым потоком (Макаров В. И. Термосифоны в северном строительстве. - Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1985. с.48, рис. 2.14-а).

Недостатком данного способа является то, что он неэффективен при локальном прогреве грунта в зимний период, так как теплообмен рабочей жидкости с газом осуществляется без конденсации компонентов газа в зоне теплообмена.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного способа работы термосифона, позволяющего предотвращать промерзание грунта в локальной зоне.

Настоящая задача решается тем, что в способе работы термосифона, включающем теплообмен его рабочей жидкости с газовым потоком, в качестве газового потока используют смесь паров влаги и газов подмерзлотной зоны грунта, при этом пары влаги конденсируют в зоне теплообмена рабочей жидкости, а полученный конденсат возвращают в подмерзлотную зону грунта.

Новизна предложенного технического решения заключается в том, что для повышения эффективности работы термосифона используют процесс фазового перехода парообразной почвенной влаги в жидкость, в результате чего при конденсации парообразной влаги, происходящей в процессе теплообмена, выделяется скрытая теплота парообразования и происходит дополнительный нагрев рабочей жидкости термосифона.

Известен термосифон, содержащий коаксиальную камеру конвекции рабочей жидкости с центральной трубой подачи газового потока (Макаров В.И. Термосифоны в северном строительстве. - Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1985. с. 29, рис. 2.5ж).

Недостатком данного устройства является то, что для эффективности работы теплообменника используется атмосферный воздух без конденсации его компонентов.

Наиболее близким по своей технической сущности является термосифон, содержащий коаксиальную камеру конвекции рабочей жидкости с центральной трубой подачи газового потока (Макаров В.И. Термосифоны в северном строительстве. - Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1985. с.48, рис. 2.14-а).

Недостатком данного термосифона является то, что он в зимний период не позволяет использовать естественную теплоту подмерзлотной зоны грунта и осуществлять теплоотдачу газа рабочей жидкости.

Задачей настоящего изобретения является повышение тепловой эффективности работы термосифона в зимний период.

Настоящая задача решается тем, что в термосифоне, содержащем коаксиальную камеру конвекции рабочей жидкости с центральной трубой подачи газового потока, входная часть центральной трубы подачи газового потока за пределами коаксиальной камеры снабжена перфорацией.

Новизна предложенного технического решения заключается в том, что входная часть трубы подачи газового потока за пределами коаксиальной камеры снабжена перфорацией, что позволяет использовать парообразную влагу грунта с последующей ее конденсацией в зоне теплообмена газового потока с рабочей жидкостью коаксиальной камеры.

На чертеже показана схема термосифона.

Термосифон состоит из коаксиальной камеры конвекции рабочей жидкости 1, образованной наружной трубой 2 и центральной трубой 3 подачи газового потока. Центральная труба 3 имеет входную часть 4 и выходную 5. Входная часть 4 центральной трубы подачи газового потока за пределами коаксиальной камеры 1 снабжена перфорацией 6.

Для осуществления способа работы термосифона его размещают в скважине 7, имеющей в зимний период промерзший слой грунта 8, незамерзающее затрубное пространство 9 и подмерзлотную зону 10.

Способ работы термосифона осуществляется следующим образом. В зимний период при образовании промерзшего слоя грунта 8 давление парообразной влаги в подмерзлотной зоне 10 выше давления паров влаги в атмосфере. В связи с этим смесь паров влаги и газов из подмерзлотной зоны 10 через перфорацию 6 в трубе 4 поднимается в центральную трубу 3, на стенке которой осуществляется теплопередача от восходящего газового потока. Эффект теплопередачи теплоты газа интенсифицируется конденсацией паров влаги на внутренней поверхности центральной трубы 3 в зоне коаксиальной камеры 1. При этом конденсат под действием силы тяжести стекает по внутренней поверхности центральной трубы 3 и через нижние ряды перфорации 6 возвращается в подмерзлотную зону. Газовый поток с пониженным влагосодержанием через патрубок 5 уходит в атмосферу.

Формула изобретения

Способ работы термосифона, включающий теплообмен его рабочей жидкости с газовым потоком, отличающийся тем, что в качестве газового потока используют смесь паров влаги и газов подмерзлотной зоны грунта, при этом пары влаги конденсируют в зоне теплообмена рабочей жидкости, а полученный конденсат возвращают в подмерзлотную зону грунта.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для поддержания постоянной температуры (термостатирования) рабочих объектов и может быть использовано, например, в электронике, атомной энергетике, холодильной технике, фармацевтике, в системах очистки газов, на транспорте и в агротехнологиях хранения продуктов

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для прогрева и термостабилизации грунтов в строительстве, сельском хозяйстве и других областях

Изобретение относится к холодильной технике, в частности, представляющей холодильник с тепловыми трубами, устанавливаемый под полом железнодорожного моторного вагона

Изобретение относится к атомной и теплоэнергетике и может быть использовано в металлургической, стекольной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано для охлаждения поверхностей, находящихся под воздействием переменной тепловой нагрузки, например, в системах охлаждения двигателей

Изобретение относится к теплообменным аппаратам на основе тепловых труб, используемых для отопления жилых и производственных помещений и в качестве дистиллятора

Изобретение относится к холодильной технике и предназначено для охлаждения электронной аппаратуры и термостабилизации изолированных технических объектов
Изобретение относится к рабочим жидкостям тепловых трубок

Изобретение относится к холодильной технике

Изобретение относится к теплопередающим устройствам и может быть использовано в области теплотехники, в частности в системах отопления или теплового кондиционирования помещений различного назначения

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в тех отраслях промышленности, в которых присутствуют процессы теплопередачи, в частности в нефтехимпереработке

Котел // 2198352
Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано как при конструировании новых котлов, так и при реконструкции некоторых типов старых

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при создании систем охлаждения энергетических установок

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к энергетике и теплофизике и может быть использовано при создании теплопередающих тепловых труб, преимущественно энергонапряженных
Наверх