RU198845U1 - Adjustable thermosyphon - Google Patents
Adjustable thermosyphon Download PDFInfo
- Publication number
- RU198845U1 RU198845U1 RU2019140844U RU2019140844U RU198845U1 RU 198845 U1 RU198845 U1 RU 198845U1 RU 2019140844 U RU2019140844 U RU 2019140844U RU 2019140844 U RU2019140844 U RU 2019140844U RU 198845 U1 RU198845 U1 RU 198845U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compensation chamber
- zone
- evaporation zone
- evaporation
- thermosyphon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/06—Control arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Использование: Для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики.Сущность полезной модели: Содержит корпус с зонами испарения, транспорта и конденсации и компенсационную камеру. Компенсационная камера расположена под испарительной зоной через перегородку с отверстием. Компенсационная камера разделена поршнем на две части, одна из которых заполнена газом, а другая - рабочим телом. Испарительная зона выполнена в форме усеченного конусного диффузора. Технический результат заключается в увеличении теплопередающих характеристик за счет выполнения испарительной зоны в форме усеченного конусного диффузора, вынесения компенсационной камеры под зону испарения, введения ребер на наружной поверхности корпуса зоны конденсации, а также пассивного регулирования объёма рабочего тела в зоне испарения.Usage: For the transfer of thermal energy through vertical channels in heat power systems. The essence of the utility model: Contains a housing with zones of evaporation, transport and condensation and a compensation chamber. The compensation chamber is located under the evaporation zone through a baffle with an opening. The compensation chamber is divided by a piston into two parts, one of which is filled with gas, and the other with a working fluid. The evaporation zone is made in the form of a truncated cone diffuser. The technical result consists in increasing the heat transfer characteristics by making the evaporation zone in the form of a truncated conical diffuser, placing the compensation chamber under the evaporation zone, introducing ribs on the outer surface of the condensation zone housing, as well as passive regulation of the working fluid volume in the evaporation zone.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к теплотехнике, а именно к гравитационным тепловым трубам и служит для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики.The proposed utility model relates to heat engineering, namely, to gravitational heat pipes and is used to transfer heat energy through vertical channels in heat power systems.
Известно устройство аналогичного назначения, схожее по применению, «Регулируемая тепловая труба», авторов Бутырский В. И., Макаров В.C. и др., по патенту СССР №926503, МПК F28D 15/00, содержащее в себе электромагнит постоянного тока, а в зоне транспорта кольцевую камеру, заполненную магнитомягкой металлической набивкой, ориентирующейся вдоль магнитных силовых линий [1]. Known device for a similar purpose, similar in application, "Adjustable heat pipe", the authors Butyrsky V. I., Makarov V.S. and others, according to USSR patent No. 926503, IPC F28D 15/00, containing a direct current electromagnet, and in the transport zone an annular chamber filled with a soft magnetic metal packing oriented along the magnetic field lines [1].
Данная «Регулируемая тепловая труба» обладает узким диапазоном регулирования, требует внешнего источника питания. This "Adjustable Heat Pipe" has a narrow control range and requires an external power supply.
Существует также патент на изобретение «Термосифон», авторов Попов А. И., Щеклеин С. Е., по патенту РФ №2646273, МПК F25B 19/7, F25D 7/00, FA28D 15/2, содержащий сифон в виде перевернутого стакана над паропроводом, причем его нижняя кромка размещена в жидкости корпуса конденсатора, а в нижней камере испарительной зоны размещен кольцевой мелкоячеистый наполнитель из металла [2].There is also a patent for the invention "Thermosiphon", authors A.I. Popov, S.E. Shcheklein, according to RF patent No. 2646273, IPC F25B 19/7, F25D 7/00, FA28D 15/2, containing a siphon in the form of an inverted glass above the steam line, and its lower edge is located in the liquid of the condenser body, and in the lower chamber of the evaporation zone there is an annular fine-mesh filler made of metal [2].
Недостатками данного устройства является отсутствие возможности регулирования теплопередающих характеристик термосифона.The disadvantages of this device is the lack of the ability to control the heat transfer characteristics of the thermosyphon.
Ближайшим прототипом предлагаемой полезной модели является «Регулируемый термосифон», авторов Болога М. К., Савин И.К. и др., по патенту СССР №1725059, МПК F28D 15/02, представляющий собой термосифон, на оси которого установлена компенсационная камера в виде трубы с перфорированным концом в зоне испарения, и электрогидродинамический насос, который подключен к источнику высокого напряжения [3].The closest prototype of the proposed utility model is the "Adjustable thermosyphon", authors MK Bologa, IK Savin. and others, according to USSR patent No. 1725059, IPC F28D 15/02, which is a thermosyphon, on the axis of which there is a compensation chamber in the form of a pipe with a perforated end in the evaporation zone, and an electrohydrodynamic pump, which is connected to a high voltage source [3].
Недостатками выбранного прототипа являются низкая термодинамическая эффективность в связи с чем, что компенсационная камера занимает полезный объём транспортной зоны, а зона испарения имеет малую площадь подвода тепла, кроме того прототип имеет узкий диапазон регулирования теплопередающих характеристик, требует регулируемый источник высокого напряжения.The disadvantages of the selected prototype are low thermodynamic efficiency in connection with which the compensation chamber occupies the useful volume of the transport zone, and the evaporation zone has a small heat supply area, in addition, the prototype has a narrow range of heat transfer characteristics regulation, requires an adjustable high voltage source.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение вышеперечисленных недостатков и создание регулируемого термосифона.The task of the proposed utility model is to eliminate the above disadvantages and create an adjustable thermosyphon.
Технический результат предлагаемого решения заключается в следующем:The technical result of the proposed solution is as follows:
- увеличение теплопередающих характеристик термосифона за счет вынесения компенсационной камеры под зону испарения;- an increase in the heat transfer characteristics of the thermosyphon by placing the compensation chamber under the evaporation zone;
- увеличение теплопередающих характеристик термосифона за счет выполнения испарительной зоны в форме усеченного конусного диффузора для увеличения площади подвода тепла и испарительной поверхности;- an increase in the heat transfer characteristics of the thermosyphon due to the implementation of the evaporating zone in the form of a truncated conical diffuser to increase the area of heat supply and the evaporating surface;
- увеличение теплопередающих характеристик термосифона за счет дополнительного введения ребер на наружной поверхности корпуса зоны конденсации;- an increase in the heat transfer characteristics of the thermosyphon due to the additional introduction of ribs on the outer surface of the housing of the condensation zone;
- увеличение теплопередающих характеристик термосифона за счет пассивного регулирования объёма рабочего тела в зоне испарения [4] (С. Чи Тепловые трубы теория и практика, пер. с англ. В. Я. Сидорова – М.: Машиностроение, 1981. С. 106); - an increase in the heat transfer characteristics of a thermosyphon due to passive regulation of the volume of the working fluid in the evaporation zone [4] (S. Chi Heat pipes theory and practice, translated from English by V. Ya. Sidorov - M .: Mashinostroenie, 1981. P. 106) ;
Технический результат достигается за счет того, что в термосифоне, содержащем корпус с зонами испарения, транспорта и конденсации и компенсационную камеру, компенсационная камера расположена под испарительной зоной через перегородку с отверстием, причем сама компенсационная камера разделена на две части поршнем, одна из которых заполнена газом, а другая рабочим телом, кроме того зона испарения выполнена в форме усеченного конусного диффузора, а на наружной поверхности корпуса в зоне конденсации дополнительно установлены охлаждающие ребра.The technical result is achieved due to the fact that in a thermosyphon containing a housing with zones of evaporation, transport and condensation and a compensation chamber, a compensation chamber is located under the evaporation zone through a partition with an opening, and the compensation chamber itself is divided into two parts by a piston, one of which is filled with gas , and the other with a working fluid, in addition, the evaporation zone is made in the form of a truncated conical diffuser, and cooling fins are additionally installed on the outer surface of the housing in the condensation zone.
На чертеже изображен «Регулируемый термосифон», содержащий, корпус 1 с компенсационной камерой 2, испарительной зоны 3 «+Q» в виде обечайки в форме усеченного конуса, транспортной зоны 4 и верхней конденсирующей «-Q» зоной 5. Для интенсификации отвода тепла с наружной стороны корпуса зоны конденсации 5 дополнительно введены ребра 6. Испарительная зона частично заполнена рабочим телом 7. Компенсационная камера разделяется на две части поршнем 8: верхнюю 9, заполненную рабочим телом и нижнюю 10, заполненную газом с высоким коэффициентом теплового расширения. Верхняя часть компенсационной камеры и испарительная зона соединены перегородкой с отверстием 11. Наружная сторона верхней части компенсационной камеры покрыта оболочкой 12, выполненной из материала с низкой теплопроводностью. The drawing shows an "Adjustable thermosyphon" containing, a
«Регулируемый термосифон» работает следующим образом. "Adjustable thermosyphon" works as follows.
При нагреве «+Q» испарительной зоны 3 до кипения рабочего тела, его пары поступают по транспортной зоне 4 в верхнюю конденсирующую зону 5. Для согласования диаметров зоны испарения 3 и зоны конденсации 5 транспортная зона 4 выполнена в форме усеченного конусного конфузора. Пар конденсируется на стенках конденсирующей зоны 5, отдавая теплоту «-Q», затем рабочее тело стекает по стенкам транспортной зоны 4 в испарительную зону 3. Испарительная зона 3 выполнена в форме усеченного конусного диффузора, что усиливает пленочное испарение за счет значительной испарительной поверхности, а также увеличивает интенсивность передачи рабочему телу внешней тепловой энергии за счет увеличенной площади боковой поверхности.When heating "+ Q" of the evaporating
При увеличении внешней подводимой теплоты, с ростом температуры газ в нижней части компенсационной камеры 10 расширяется, сдвигая поршень 8 в верхнюю часть 9 компенсационной камеры. Поршень 8 выталкивает рабочее тело из верней части компенсационной камеры 9 в испарительную зону 3 через отверстие 11. При этом увеличивается уровень и площадь свободной поверхности теплоносителя в испарительной зоне 3 и, как следствие, происходит улучшение теплопередающих характеристик термосифона. Оболочка 12, выполненная из материала с низкой теплопроводностью, что исключает кипение рабочего тела в верхней части компенсационной камеры 9. With an increase in external heat input, as the temperature rises, the gas in the lower part of the
При уменьшении внешней подводимой теплоты, объём газа в нижней компенсационной камеры 10 уменьшается, всасывая поршень 8 в нижнюю часть компенсационной камеры 10. Уровень и площадь свободной поверхности рабочего тела в испарительной зоне 3 уменьшаются до расчетного уровня.With a decrease in external heat input, the volume of gas in the
Таким образом, регулируемый термосифон обеспечивает эффективную передачу тепловой энергии в широком диапазоне тепловых режимов и может использоваться в промышленной энергетике, а именно в теплообменных аппаратах и системах расхолаживания атомных станций.Thus, an adjustable thermosyphon provides an efficient transfer of thermal energy in a wide range of thermal regimes and can be used in industrial power engineering, namely in heat exchangers and cooling systems of nuclear power plants.
Источники информацииSources of information
1. Патент № 926503 СССР, МПК F28D 15/00. Регулируемая тепловая труба. Бутырский В. И., Макаров В.C., Проценко В. П., Репин Д. И.- №2890112/24-06; заявл. 04.03.1980; опубл. 07.05.82 (аналог).1. Patent No. 926503 USSR, IPC F28D 15/00. Adjustable heat pipe. Butyrskiy V.I., Makarov V.S., Protsenko V.P., Repin D.I. - No. 2890112 / 24-06; declared 03/04/1980; publ. 05/07/82 (analogue).
2. Патент № 2646273 РФ, МПК F25B 19/7, F25D 7/00, F28D 15/2. Термосифон. Попов А. И., Щеклеин С. Е. - №2017116280; заявл. 10.0.2017; опубл. 20.03.2018 (аналог).2. Patent No. 2646273 RF, IPC F25B 19/7, F25D 7/00, F28D 15/2. Thermosiphon. Popov A.I., Shcheklein S.E. - No. 2017116280; declared 10.0.2017; publ. 03/20/2018 (analogue).
3. Патент № 1725059 СССР, МПК F28D 15/02. Регулируемый термосифон. Болога М. К., Савин И.К., Дурнеску Р. С., Коровкин В. П. – 4816354/06; заявл. 20.02.1990; опубл. 07.04.1992 (прототип).3. Patent No. 1725059 USSR, IPC F28D 15/02. Adjustable thermosyphon. Bologa M.K., Savin I.K., Durnescu R.S., Korovkin V.P. - 4816354/06; declared 02/20/1990; publ. 04/07/1992 (prototype).
4. С. Чи Тепловые трубы теория и практика, пер. с англ. В. Я. Сидорова – М.: Машиностроение, 1981– 106 с.4. S. Chi Heat pipes theory and practice, trans. from English. V. Ya. Sidorova - M .: Mashinostroenie, 1981– 106 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140844U RU198845U1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Adjustable thermosyphon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140844U RU198845U1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Adjustable thermosyphon |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU198845U1 true RU198845U1 (en) | 2020-07-31 |
Family
ID=71950128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019140844U RU198845U1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Adjustable thermosyphon |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU198845U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3965970A (en) * | 1973-10-11 | 1976-06-29 | The Secretary Of State For Industry In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Nothern Ireland | Control of two-phase thermosyphons |
JPS6329192A (en) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | Hitachi Ltd | Thermal siphon type heat pipe |
RU2373473C1 (en) * | 2008-07-16 | 2009-11-20 | Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской Академии наук | Thermal siphon |
RU2630818C1 (en) * | 2016-11-25 | 2017-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Thermosyphon heater with electrode electrolyte heater and integrated pump |
RU2646273C1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-03-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина | Thermosyphon |
-
2019
- 2019-12-11 RU RU2019140844U patent/RU198845U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3965970A (en) * | 1973-10-11 | 1976-06-29 | The Secretary Of State For Industry In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Nothern Ireland | Control of two-phase thermosyphons |
JPS6329192A (en) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | Hitachi Ltd | Thermal siphon type heat pipe |
RU2373473C1 (en) * | 2008-07-16 | 2009-11-20 | Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской Академии наук | Thermal siphon |
RU2630818C1 (en) * | 2016-11-25 | 2017-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Thermosyphon heater with electrode electrolyte heater and integrated pump |
RU2646273C1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-03-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина | Thermosyphon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2154461A1 (en) | Uniform temperature loop heat pipe device | |
US4485670A (en) | Heat pipe cooled probe | |
GB2442743A (en) | A Closed Cycle Heat Transfer Device | |
CN103528035B (en) | Great power LED integrated thermal heat dissipating method and device | |
JP2003302178A5 (en) | ||
US5795446A (en) | Method and equipment for heat-of-vaporization transfer | |
RU2104456C1 (en) | Thermosiphon | |
KR200383783Y1 (en) | Loop type heat-pipe system | |
JPH01167594A (en) | Device for heat transfer | |
RU198845U1 (en) | Adjustable thermosyphon | |
Vasiliev et al. | Vapordynamic thermosyphon–heat transfer two-phase device for wide applications | |
NO119640B (en) | ||
RU2656037C1 (en) | Pressure capillary pump | |
US3598178A (en) | Heat pipe | |
KR102005339B1 (en) | Thermosyphon with curved perforated plate | |
RU2675977C1 (en) | Method of transmitting heat and heat transferring device for its implementation | |
CN104812206A (en) | Self-powered circulating type uniform-temperature radiating device | |
RU2646273C1 (en) | Thermosyphon | |
US20030121515A1 (en) | Counter - thermosyphon loop heat pipe solar collector | |
US4884627A (en) | Omni-directional heat pipe | |
KR20190026167A (en) | Apparatus for cooling inside of coal pile in yard | |
RU175458U1 (en) | TWO PHASE THERMOSIPHONE | |
CN207050538U (en) | Heat-exchanger rig with sealing function | |
KR20110059568A (en) | Cooling system of natural circulation by low temperature boiling of water | |
CN110701936A (en) | Natural convection radiator of low-thermal resistance semiconductor refrigerator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201212 |