RU2094727C1 - Теплообменный аппарат - Google Patents
Теплообменный аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094727C1 RU2094727C1 RU93017008A RU93017008A RU2094727C1 RU 2094727 C1 RU2094727 C1 RU 2094727C1 RU 93017008 A RU93017008 A RU 93017008A RU 93017008 A RU93017008 A RU 93017008A RU 2094727 C1 RU2094727 C1 RU 2094727C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condenser
- evaporator
- heat exchanger
- heat
- pipe
- Prior art date
Links
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Использование: для отопления жилых или производственных помещений. Сущность изобретения: устройство содержит частично заполненный теплоносителем испаритель и конденсатор, который размещен выше испарителя и снабжен запорной регулируемой арматурой. Она соединяет испаритель с конденсатором. 1 ил.
Description
Изобретение относится к теплообменным аппаратам с промежуточным теплоносителем, а именно к тепловым трубам, и может быть использовано в качестве устройства для отопления жилых или производственных помещений, а также в качестве дистиллятора.
Известен теплообменный аппарат с промежуточным теплоносителем, содержащий тепловую трубу с испарителем, частично заполненным промежуточным теплоносителем, и конденсатором, размещенным выше испарителя и заполненным инертным газом [1]
Недостатком такого теплообменного аппарата является необходимость использования в конденсаторе инертного газа и необходимость обеспечения высоких прочностных свойств аппарата из-за повышенного давления в конденсаторе при увеличении объема инертного газа за счет его нагрева при работе аппарата.
Недостатком такого теплообменного аппарата является необходимость использования в конденсаторе инертного газа и необходимость обеспечения высоких прочностных свойств аппарата из-за повышенного давления в конденсаторе при увеличении объема инертного газа за счет его нагрева при работе аппарата.
Известен также теплообменный аппарат с конденсационно-газовым охлаждением, включающий тепловую трубу, содержащую испаритель, частично заполненный промежуточным теплоносителем, и конденсаторную батарею с газовым охлаждением, размещенную выше испарителя, и дополнительную емкость, частично заполненную промежуточным теплоносителем и разделенную гофрированной перегородкой на две секции, каждая из которых снабжена штуцером с запорным вентилем, а нижняя секция соединена с тепловой трубой посредством патрубков, в месте подсоединения которых к тепловой трубе установлен подпружиненный поршень [2]
Недостатком этого теплообменного аппарата является необходимость использования для его работы газа, охлаждающего конденсатор. Другой недостаток заключается в сложности конструкции аппарата.
Недостатком этого теплообменного аппарата является необходимость использования для его работы газа, охлаждающего конденсатор. Другой недостаток заключается в сложности конструкции аппарата.
Еще один известный теплообменный аппарат представляет собой тепловую трубу, испаритель которой частично заполнен жидким теплоносителем, а выше испарителя расположен конденсатор, причем в испарителе установлена вставка в виде обечайки с открытыми концами и профильными щелями [3]
Недостатком известного теплового аппарата является необходимость обеспечения герметичности и высоких прочностных свойств аппарата из-за увеличения давления во внутреннем объеме аппарата при переходе жидкого теплоносителя в газообразную фазу в процессе передачи тепла от испарителя к конденсатору.
Недостатком известного теплового аппарата является необходимость обеспечения герметичности и высоких прочностных свойств аппарата из-за увеличения давления во внутреннем объеме аппарата при переходе жидкого теплоносителя в газообразную фазу в процессе передачи тепла от испарителя к конденсатору.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является теплообменный аппарат, содержащий соединенный трубопроводом, частично заполненный теплоносителем испаритель и расположенный над ним конденсатор, причем по внутренней поверхности трубопровода уложен сетчатый фитиль [4]
Недостатком известного теплообменного аппарата является ограниченность его функциональных возможностей, так как он может быть использован лишь по прямому назначению, а именно как устройство для передачи тепла от испарителя к конденсатору. Другой недостаток заключается в высоких требованиях по обеспечению герметичности аппарата, что усложняет его изготовление, повышает стоимость, требует использования достаточно прочных конструкционных материалов.
Недостатком известного теплообменного аппарата является ограниченность его функциональных возможностей, так как он может быть использован лишь по прямому назначению, а именно как устройство для передачи тепла от испарителя к конденсатору. Другой недостаток заключается в высоких требованиях по обеспечению герметичности аппарата, что усложняет его изготовление, повышает стоимость, требует использования достаточно прочных конструкционных материалов.
Изобретение, излагаемое в настоящей заявке, предусматривает создание простого многофункционального бытового теплообменного аппарата, который помимо функции устройства для обогрева помещений, т.е. передачи тепла от испарителя через конденсатор к воздушной среде отапливаемого помещения, может быть использован одновременно и как дистиллятор, в котором исключаются требования к герметичности конструкции, а также сопутствующие им требования по механической прочности.
Указанный общественно полезный результат достигается тем, что теплообменный аппарат, содержащий соединенные трубопроводом частично заполненный теплоносителем испаритель и расположенный над ним конденсатор, снабжен регулируемым запорным органом, установленным в трубопроводе, и расположенным в днище конденсатора патрубком, выступающим в его полость и соединяющим ее с атмосферой.
Анализ доступных источников информации показал, что предложенное техническое решение не известно из достигнутого уровня техники, в связи с чем оно соответствует критерию "новизна".
Предложенный теплообменный аппарат исключает недостатки известного устройства, а именно, в отличие от прототипа он многофункционален и не требует герметичности конструкции. Достигается это тем, что при установке регулируемого запорного органа в положение с меньшим проходным сечением конденсат, представляющий собой, например, дистиллированную воду, поступает не в испаритель, а через патрубок в днище конденсатора в специальную приемную емкость. В этом режиме работы теплообменный аппарат наряду с функцией устройства отопления выполняет роль дистиллятора. Во всех режимах работы аппарата патрубок в днище конденсатора связывает полость теплообменного аппарата с атмосферой, что исключает необходимость герметичного исполнения конструкции устройства. Подобное техническое решение явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".
Заявляемое изобретение создает положительный эффект, который выражается в том, что теплообменный аппарат, работая в режиме обогревателя, одновременно может выполнять функции дистиллятора. Другим качественным преимуществом предложенного технического решения является то, что внутренний объем устройства связан с атмосферой, в связи с чем к прочностным свойствам материала конденсатора не предъявляется высоких требований и конденсатор может быть изготовлен по любой известной технологии из тонкостенного металла либо из любого другого материала, работающего при температуре 100oC, например, из пластмассы, пленки, клеенки и т.д. если в качестве промежуточного теплоносителя используется вода. Изложенное свидетельствует о том, что изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".
На чертеже схематично изображен предложенный теплообменный аппарат.
Теплообменный аппарат содержит испаритель 1, частично заполненный жидким теплоносителем 2, конденсатор 3, размещенный выше испарителя 1 и соединенный с ним трубопроводом 4, в котором установлен регулируемый запорный орган 5, и патрубок 6, расположенный в днище конденсатора 3 и выступающий в его полость. В качестве регулируемого запорного органа 5 может быть использован, например, двухходовой пробковый кран с взаимно перпендикулярными проходными отверстиями в пробковой части, площади поперечных сечений которых не равны между собой.
Стрелками на чертеже показан подвод тепла к испарителю 1 и отвод тепла от конденсатора 3.
Устройство работает следующим образом.
При подводе тепла к испарителю 1 жидкий теплоноситель 2 переходит в газовую фазу и в виде пара поступает в конденсатор 3 через транспортную зону, образованную трубопроводом 4 и регулируемым запорным органом 5. В своей конструкционной совокупности испаритель 1 трубопровод 4 регулируемый запорный орган 5 конденсатор 3 представляют собой систему "конфузор-диффузор" с дискретно регулируемой площадью проходного сечения транспортной зоны. Пройдя по системе "конфузор-диффузор", пар в конденсаторе 3 расширяется, его давление и степень сухости уменьшаются, что с учетом подпора атмосферным давлением исключает прохождение пара через патрубок 6 в окружающую среду. При соприкосновении влажного пара со стенками конденсатора 3 происходит теплообмен с окружающей средой. Одновременно пар конденсируется и конденсат в виде капель или пленки теплоносителя под действием гравитационных сил стекает по стенкам на дно конденсатора 3 и через трубопровод 4 и регулируемый запорный орган 5 поступает в испаритель 1. Площадь поперечного сечения проходного отверстия регулируемого запорного органа 5 и паропроизводительность испарителя 1 согласованы таким образом, что при работе теплообменного аппарата в этом режиме поступающий в конденсатор 3 пар не препятствует свободному (естественному) стеканию конденсата в испаритель1.
При изменении положения регулируемого запорного органа 5 уменьшают площадь поперечного сечения его проходного отверстия. В этом положении регулируемого запорного органа 5 теплообменный аппарат работает в комбинированном режиме: одновременно с функцией обогревателя он выполняет функцию дистиллятора. В этом случае в качестве теплоносителя 2 используют воду. Уменьшение площади поперечного сечения проходного отверстия регулируемого запорного органа 5 приводит к увеличению скорости истечения пара из трубопровода 4 в конденсатор 3. Площадь поперечного сечения проходного отверстия и паропроизводительность испарителя 1 согласованы между собой так, что при работе теплообменного аппарата в этом режиме конденсат, стремящийся стечь из конденсатора 3 в испаритель 1 через регулируемый запорный орган, отбрасывается струей пара из транспортной зоны и в виде водяной пленки растекается по дну конденсатора 3. Когда толщина водяной пленки превысит высоту части патрубка 6, выступающей над днищем конденсатора 3 водяной конденсат, являющийся дистиллятором, начнет перетекать из полости теплообменного аппарата в приемную емкость (не показана).
Работа аппарата в этом режиме сопровождается звуковой сигнализацией - характерным пощелкиванием, возникающим при отбрасывании водяной пленки струей пара из транспортной зоны в конденсатор 3. Уменьшение частоты пощелкиваний или их прекращение свидетельствует о необходимости доливки воды в испаритель 1.
В сравнении с прототипом описываемое устройство многофункционально, в его конструкции исключаются требования по герметизации, уменьшается материалоемкость конденсатора.
Claims (1)
- Теплообменный аппарат, содержащий соединенные трубопроводом частично заполненный теплоносителем испаритель и расположенный над ним конденсатор, отличающийся тем, что в трубопроводе установлен регулируемый запорный орган, а в днище конденсатора расположен патрубок, выступающий в его полость и соединяющий ее с атмосферой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93017008A RU2094727C1 (ru) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | Теплообменный аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93017008A RU2094727C1 (ru) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | Теплообменный аппарат |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93017008A RU93017008A (ru) | 1995-11-10 |
RU2094727C1 true RU2094727C1 (ru) | 1997-10-27 |
Family
ID=20139624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93017008A RU2094727C1 (ru) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | Теплообменный аппарат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2094727C1 (ru) |
-
1993
- 1993-04-02 RU RU93017008A patent/RU2094727C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Васильев П.П., Конев С.В. Регулируемые тепловые трубы. Инж.физ.журнал. - 1977, т. 32, N 5, с. 920 - 938. 2. Авторское свидетельство СССР N 1128089, кл. F 28 D 15/00, 1984. 3. Авторское свидетельство СССР N 532746, кл. F 28 D 15/00, 1976. 4. Воронин В.Г., Ревякин А.В., Сасин В.Я., Тарасов В.С. Низкотемпературные тепловые трубы для летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1976, с. 92, рис. 3.9. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4258780A (en) | Dual cycle heat pipe-method and apparatus | |
US4688399A (en) | Heat pipe array heat exchanger | |
KR20010029460A (ko) | 가열 및 냉각 전력을 전달하기 위한 조립체 | |
CN110906428B (zh) | 相变储热式太阳能热管加热器 | |
US4437456A (en) | Heat collector | |
JP2002031414A (ja) | 太陽熱蓄熱器 | |
CA1136876A (en) | Solar powered refrigeration apparatus | |
GB2527338A (en) | Heat transfer apparatus | |
RU2094727C1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
US20060054308A1 (en) | Multiple fluid heat pipe | |
CN208042854U (zh) | 可快速启动的环路热管 | |
CN211650792U (zh) | 便携式小型太阳能热管加热器 | |
US5373709A (en) | Absorption type refrigerator | |
WO1997008483A3 (en) | Heat pipe | |
JP3443786B2 (ja) | 吸収冷凍機 | |
RU2125696C1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
US20030037909A1 (en) | Method of action of the plastic heat exchanger and its constructions | |
JP2002107003A (ja) | パネル形吸着式冷凍機 | |
RU2256036C1 (ru) | Автономная установка для конденсации пресной воды из атмосферного воздуха | |
JPS59208351A (ja) | 太陽熱利用加熱装置 | |
RU1814003C (ru) | Солнечный водонагреватель | |
JPS6337640Y2 (ru) | ||
JP2004169988A (ja) | 二段単段切替吸収冷凍機及び冷凍システム | |
CA1120359A (en) | Dual cycle heat pipe-method and apparatus | |
JPS6241162Y2 (ru) |