Способ изготовления капиллярной структуры тепловой трубы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<1 979830 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 280581 (21) 3295029/24-06 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликоваио 07, 2.82.Бюллетень ¹ 45

1И) М. Кл.з

F 28 0 15/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

)33) УДК 621. 565. 58 (088.8) Дата опубликования описания 07.12.82 (A.M.ËRùåíêî, В. И.Маркелов и С. И.Опрышк

1 ...

/

Отделение Всесоюзного научно-исследовате3твекахо института электромеханики (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНОЯ СТРУКТУРЫ

ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ оправки (21. эии (3).

Изобретение относится к тепло. технике, в частности к технологии изготовления тепловых труб, преимущественно тонких длинномерных.

Известен способ изготовления капиллярной структуры тепловой трубы, при котором сначала выполняют продольные капиллярные прорези на наружной поверхности цилиндрической оправки, затем устанавливают в прорези оправки полосы листового материала, протачивают в полосах с определенным шагом кольцевые канавки, размещают в канавках ленточные кольца с косым замком, соединяют последние с полосами при помощи роликовой сварки, устанавливают оправку с полосами в трубу и saтем удаляют оправку вытравливаниaMI17.

Однако способ не обеспечивает по всей длине надежный тепловой контакт между полосами и трубой, не позволяет изготовить тепловые трубы с различными радиусами гибки, так как в процессе гибки последних полосы отслаиваются от внутренней поверхности трубы, что сокращает области их применения. Кроме того, не позволяет изготовить тепловые трубы с ребрами толщиной менее 0,3 мм для длинномерных труб с соотношением длины к диаметру более 400.

Известен также способ, заключающийся в использовании прессованной трубной заготовки с внутренними продольными ребрамн, по высоте и толщине превьааакицими требуеьаюе, которые затем принудительно протягивают через постепенно сужакициеся щели

Однако способ не поэволяет получать трубы с оптимальнымн внутренними продольными капиллярными nasa- . ми, например, чтобы одновременно обеспечивалась толщина ребер 0,050,15 мм, ширина пазов 0,1 — 0,3 мм и высота ребер 1,0-1;5 мм. Этот способ не позволяет получить трубы диаметром менее 5 мч.

Известен способ изготовления ка" . пиллярной структуры тепловой трубы в виде продольных пазов на внутренн М поверхности ее корпуса путем экструНедостатком известного способа является сложность технологии изготовления тонких длннномерных тепловых труб, 979830

Последова тельность операций

Послеоперационные размеры трубы и пазов

Наименование Режим Оборудование операции операции и инструмент

Травление внутренних пазов

Раствор Ванна для трав Ширина паза 0,85, щелочи ления,центро- глубина паза 0,75>

50-100 г/л бежный насос толщина ребра 0,15

Температура

-17 С, время замораживания 1 ч (замораживание от заглушенного торца трубы) Замораживание воды в предварительно смоченной керосином трубе

Холодильная. камера

Скорость об- Вращаициеся жатия 1 м/земан вальцы (обжатие осуществлялось от заглушенного торца трубы) Длина трубы 2000, наружный диаметр 14, ширина паза 0,55, глубина 0,75, толщина ребра 0,15

Обжатие трубы

Отжиг

Температура Шахтная отжига +30 С, печь время выдержки 30 мин

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления тонких длинномерных тепловых труб.

Поставленная цель достигается тем, что внутреннюю поверхность корпуса подвергают химическому травлению до получения переьь чек между пазами заданной толщины, затем на одном из торцов корпуса устанавлнва" ют заглушку, заполняют корпус водой и замораживают до температуры, соответствующей состоянию текучести. льда, после чего корпус обжимают °

Причем замораживание по длине корпуса ведут последовательно в направлении от заглушенного торца. 15

Перед заполнением водой на внутреннюю поверхность корпуса наносят тонкий слой смазочного материала, преимущественно керосина.

Трубу замораживают до температуры 2О от минус 1 до минус 50 С.

Обжатие трубы осуществляют путем обкатки от заглушенного торца трубы.

Использование свойства льда — текучести в определенном температурном диа- 25 пазоне - позволяет провести обкатку заготовок тепловой трубы с заранее сформированными перемычками между пазами до нужного диаметра самой трубы за счет уменьшения ширины пазов. При этом появляется воэможность формировать капиллярную структуру с требуемой (наперед заданной) геометрией и, таким образом, улучшить теплопередающую способность тепловой трубы. .

Пластичность льда объясняется существованием в его структуре слоев из молекул воды. Каждая молекула связана тремя связями с молекулами, принадлежащими тому же слою, и только одной связью с молекулой другого слоя. Скольжение вдоль таких слоев осуществляется сравнительно легко.

Под влиянием даже небольшой постояйной нагрузки лед течет. Особенно лед пластичен при температуре, близкой к 0 С, но сохраняет свои пластические свойства до минус 50 С. В завио симости от длины и диаметра трубы время пребывания ее в условиях комнатной температуры (так как обкатку осуществляют при комнатной температуре) различное, поэтому температура замораживания будет различной. в ,диапазоне от минус 1 до минус 50 С

Пример..Для изготовления трубы с внутренними продольными пазами в качестве заготовки была использована труба иэ сплава АД1 с наружным диаметром 18 мм, толщиной стенки 2 мй и длиной 1400 ми. На внутренней поверхности трубы были выполнены методом горячего прессования (экструзии) прямоугольные пазы с размерами,мм:

0,5 — ширина паза, глубина паза 0,8, толщина перемычек 0,5. Последовательность операций, режима операций, оборудование и инструмент, размеры трубы, получаемые после каждой операции, указаны в табл 1.

Таблица 1:

979830

:тую операции. Результаты операций представлены в табл. 2.

Таблица 2

Последовательность операций

Наименование операции

Повторение второй операции

Повторение третьей операции

Диаметр наружный длина трубы ширина паза глубина паза толщина ребра

10, 2500, 0,28, 0,75, 0 15

Повторение четвертой операции

Повторение второй операции

Повторение третьей операции.

Диаметр-наружный длина трубы ширина паза . глубина паза толщина ребра . б, 5000 „

0,05, 0,8, 0,15

О

50 мого способа изготовления капиллярной структуры тепловой трубы, заключается в упрощении технологии изготовления тонких длинномерных тепловых труб.

Формула изобретения

1 Способ изготовления кали лярной структуры тепловой трубы в виде продольных пазов на внутренней поверхности ее корпуса путем экструзии, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления тонких длинномерных тепловых труб, внутреннюю поверхность корпуса подвергают химическому травлению до получения перемычек между пазами заданной толщины, затем на одном из торцов корпуса устанавливают заглушку, заполняют корпус водой н замораживают до температуры, соотверствующей состоянию текучести льда, после чего лсорпус обжимают.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что замораживание по длине корпуса ведут последовательно в направлении от заглушенного торца °

С целью получения тонких труб повторяют вторую, третью и четверИспользование предлагаемого способа изготовления продольных внутренних капиллярных пазов в трубчатых металлических изделиях с применением льда обеспечивает по срав- 4 нению с существукщими способами следующий положительный эффект: надежное сохранение первоначальной глубины пазов и достижение ширины паза

0,05-0,4 мм, обеспечение равномерной вытяжки как при прокатке, так и при гибке, что позволяет получить одина- . ковые капиллярные пазы на всей длине и изогнутые с любым радиусом; воэможность увеличения первоначальной длины трубной заготовки до требуемой в 5-10 раз в зависимости от фиэикомеханических свойств металла трубы, что позволяет использовать, где это необходимо тепловые трубы большой длины и малого диаметра; воэможность, 1, 55 получения внутренних тонкостенных ребер с толщиной 0,05-0,2 мм, что уменьшает вес и существенно увеличивает теплопередающую способность тепловой трубы, вследствие увеличения доли пло © щади поперечного сечения жидкости s сечении трубы (эквивалентного гидравлического диаметра).

Экономический эффект, получаемый в результате использования описывае- 45

Послеоперационные размеры трубы и пазов, мм

979830

Составитель Ж.Можаева

Редактор Р.Цицика Техред Т.Маточка Корректор Н.Король

Заказ 9332/25 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3. Способ по п. 1, о т л и ч а в@ и и с я тем, что перед заполнением водой на внутреннюю поверхность корпуса наносят тонкий слой смазочного материала, преимущественно керосина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 319370, кл. F 28 0 15/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 155473, кл. F 28 D 15/00, 1965.

3 Ивановский М.И. и др. Технологические основы тепловых труб.

М., Атомиздат, 1980, с. 26,