RU2013746C1

RU2013746C1 - Heat exchanger

Info

Publication number: RU2013746C1
Authority: RU
Inventors: О.К. Сафронов; А.Г. Томашевский
Original assignee: Научно-исследовательский технологический институт
Priority date: 1991-06-20
Filing date: 1991-06-20
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: housing is divided into two chambers where evaporation and condensation zones of the thermal tubes are located. These zones are brought in communication between each other by means of tube sheet which is made in form of vapor chamber and is provided with capillary structure from inside. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменным устройствам типа "газ-газ", предназначенным для утилизации тепла, отвода тепла из герметичных объемов и т. п. The invention relates to heat engineering, in particular to heat exchangers of the gas-gas type, designed for heat recovery, heat removal from pressurized volumes, etc.

Известны теплообменники, в которых в качестве теплопередающих элементов используются пучки тепловых труб различной конструкции. Heat exchangers are known in which bundles of heat pipes of various designs are used as heat transfer elements.

Общим недостатком известных конструкций теплообменников является сложность крепления тепловых труб в трубной доске, недостаточная надежность элементов крепления с точки зрения обеспечения герметичности разделяемых объемов. Кроме того, в случае применения тепловой трубы в виде змеевика, что несколько упрощает конструкцию трубной доски и технологию заполнения тепловой трубы теплоносителем, снижается эффективность теплообменника. A common drawback of the known designs of heat exchangers is the difficulty of fixing the heat pipes in the tube plate, the insufficient reliability of the fastening elements in terms of ensuring the tightness of the shared volumes. In addition, in the case of using a heat pipe in the form of a coil, which somewhat simplifies the design of the tube plate and the technology of filling the heat pipe with a coolant, the efficiency of the heat exchanger decreases.

Ближайшим техническим решением к заявляемому является теплообменник, содержащий корпус, разделенный на две камеры перегородкой (трубной доской), в котором закреплены тепловые трубы, зоны конденсации которых размещены в одной камере, а зоны испарения - в другой. The closest technical solution to the claimed one is a heat exchanger containing a housing divided into two chambers by a partition (tube plate), in which heat pipes are fixed, the condensation zones of which are located in one chamber and the evaporation zones in the other.

Недостатками известного теплообменника являются сложность крепления тепловых труб в трубной доске и недостаточная надежность элементов крепления с точки зрения обеспечения герметичности разделяемых объемов. Теплообменник также недостаточно эффективен в работе, поскольку в процессе теплообмена участвует только поверхность тепловых труб. The disadvantages of the known heat exchanger are the difficulty of fixing the heat pipes in the tube plate and the insufficient reliability of the fastening elements in terms of ensuring the tightness of the shared volumes. The heat exchanger is also not efficient enough in operation, since only the surface of the heat pipes is involved in the heat exchange process.

Цель изобретения - повышение эффективности теплообмена, упрощение конструкции теплообменника и повышение ее надежности. The purpose of the invention is to increase the efficiency of heat transfer, simplifying the design of the heat exchanger and increasing its reliability.

Указанная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем корпус, разделенный на две камеры трубной доской, в которой закреплены тепловые трубы, зоны конденсации которых размещены в одной из камер, а зоны испарения - в другой, трубная доска выполнена в виде паровой камеры, соединяющей между собой зоны испарения и конденсации тепловых труб. This goal is achieved by the fact that in the heat exchanger containing the housing, divided into two chambers by a tube plate, in which heat pipes are fixed, the condensation zones of which are located in one of the chambers, and the evaporation zone in the other, the tube plate is made in the form of a steam chamber connecting between each other the zones of evaporation and condensation of heat pipes.

На фиг. 1 представлен теплообменник, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку. In FIG. 1 shows a heat exchanger, general view; in FIG. 2 - the same side view.

Теплообменник содержит корпус 1, разделенный на две камеры паровой камерой 2, установленной в корпусе 1 и выполняющей одновременно функцию трубной доски. Паровая камера 2 соединена с тепловоспринимающими 3 и теплоотдающими 4 трубками и снабжена капиллярной структурой 5. Внутрь камеры 2 залит теплоноситель 6. Трубки 3, 4 и камера 2 образуют тепловую трубу. Буквами А и Б обозначено направление потоков горячей и холодной сред в зонах испарения и конденсации. The heat exchanger comprises a housing 1 divided into two chambers by a steam chamber 2 installed in the housing 1 and simultaneously performing the function of a tube plate. The steam chamber 2 is connected to heat-receiving 3 and heat-releasing 4 tubes and provided with a capillary structure 5. Inside the chamber 2, coolant 6 is filled in. The tubes 3, 4 and chamber 2 form a heat pipe. Letters A and B indicate the direction of flow of hot and cold media in the areas of evaporation and condensation.

Теплообменник работает следующим образом. При омывании тепловоспринимающей поверхности потоком А происходит испарение теплоносителя из капиллярной структуры 5 и перенос пара через паровую камеру 2 в зону теплосъема, где происходит конденсация пара, передача тепла потоку Б и возврат жидкого теплоносителя в зону испарения под действием сил тяжести. Разделение потоков А и Б происходит с помощью корпуса паровой камеры 2, которая одновременно выполняет функцию трубной доски. The heat exchanger operates as follows. When washing the heat-absorbing surface with stream A, the heat carrier evaporates from the capillary structure 5 and steam is transferred through the steam chamber 2 to the heat removal zone, where steam is condensed, heat is transferred to stream B and the liquid heat carrier is returned to the evaporation zone under the action of gravity. Separation of flows A and B takes place using the body of the steam chamber 2, which simultaneously performs the function of a tube plate.

Заявляемый теплообменник значительно упрощает задачу герметизации тепловых труб в трубной доске и повышает надежность устройства. Кроме того, использование в качестве трубной доски паровой камеры тепловой трубы увеличивает поверхность теплообмена и соответственно повышает эффективность теплообмена. В этом и заключается технико-экономическая эффективность изобретения. The inventive heat exchanger greatly simplifies the task of sealing heat pipes in the tube plate and increases the reliability of the device. In addition, the use of a heat pipe as a tube plate of a steam chamber increases the heat transfer surface and, accordingly, increases the heat transfer efficiency. This is the technical and economic efficiency of the invention.

Claims

A HEAT EXCHANGER containing a housing divided into two chambers by a tube plate, in which heat pipes are installed, the condensation zones of which are located in one of the chambers and the evaporation zones in the other, and the tube plate is made in the form of a collector connecting the evaporation and condensation zones of heat pipes, characterized in that, in order to increase the efficiency of heat transfer, the collector is made in the form of a chamber common to all heat pipes and equipped with a capillary structure from the inside.