SU1044945A1 - Теплопередающее устройство - Google Patents

Abstract

ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее гермети 1ный корпус с зоной нагрева в виде.пластины с пористым покрытием, имеющей канавки на внутренней поверхностл, размещенный в корпусе пористый фитиль с паровой камерой и каналами дл  пара, контактирующий с пористым покрытием пластины , и снабженный охлаждающими трубками , подсоединеннь1ми « расположенной в корпусерубашке охлс1Я дени , о тличающеес  тем, что, с целью интенсификации теплообмена, пластина выполнена с выступами в ви де пирамид, образующих канавки и вход щих своими вершинами в соответствующие выступы, выполненные в -фитиле , который снабжен дополнительными трубками, введенными -с зазором внутрь охла ждающих трубок, заглушенных с одного конца, а рубашк.а охлаждени  снабжена двум  трубными доска (Л ми, в одной из которых закрепленыдополнительные трубки, а в другой, служащей стенкой паровой камеры незаглушенные каьииы охлаждающих трубок .

Description

4

4 СО 4 СП

ИзоСретение относитс  к теплопегредающим устройствам, обеспечивающим охлаждение.нагреваемой поверхности за счет pasHOMeprioro распределени  теплоносител  (рабочего тела) по ее площади, и быть использовано в област х техники, где необходимо снимать высокие тепловые потоки от различных источников, нагрева, например в доменных печах, электронной промьаиленности.

Известны теплопередающие устройства , содержащие герметичный корпус, пропитанный теплоносителем фитиль, зону нагрева, транспортную зону охлаждени  l .

Недостатками данных устройств  вл етс  то, что они не обеспечивают устойчивой изотермичности охлаждаемой поверхности от неравномерных тепловых потоков, а также ненадежно работают при передаче высоких тепловых потоков из-за неравномерного подвода теплоносител  к нагреваемой поверхности, так как подвод теплоносител  к зоне нагрева.осуществл етс  от периферии к центру.

Известно теплопередающее устройство , содержащее герметичный корпус, пропитанный теплоносителем фитиль, выполненный в виде сквозной решетки, образованной пересечением взаимно перпендикул рных ребер с увеличивающейс  высотой и шириной ребра, зону нагрева, транспорта пара и зону конденсации . Зона нагрева выполнена на одном из торцов устройства Б виде тонкой пластины, имеющей систему продольных каналов с противоположной от поверхности нагрева стороны. Со стороны каналов пластина жестко соединена с первым р дом ребер фитил  так, что направление ребер на-фитиле перпендикул рно направлению каналов на пластине 2 1.

Указанное устройство имеет р д недостатков, одним из которых  вл етс  неразвита  поверхность каналов на пластине нагрева, выполненна  в виде параллельных друг другу пазов,, и сложность технологии соединени  конТс1ктируемых поверхностей пластины с фитилем. Контакт достигаетс  их совестным спеканием, что ведет помимо сложнени  технологии к нарушению капилл рности как на пластине так и в фитиле. Это существенным образом меньшает теплопередающую способность

Известке также теплопередающее стройство, содержащее герметичный . орпус с зоной нагрева в виде пласина с пористым покрытием, имеющей анавки на внутренней поверхности, азмещенный в корпусе пористый фииль с паровой камерой и каналами л  пара, контактирующий с пористым окрытием пластины и снабженный охаждающими трубками, подсоединенными

к расположенной в корпусе рубашке охлаждени  З .

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  интенсивность теплообмена .

Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в теплопередающем устройстве , содержащем герметичный корпус с зоной нагрева в виде пластины с пористым покрытием, имеющей канавки на внутренней поверхности, размещенный в корпусе пористый фитиль с паровой камерой и каналами дл  пара, контактирующий с пористым покрытием тастины и снабженный охлаждающими трубками, подсоединенными к расположенной в корпусе рубал1ке охлаждени  , пластина выполнена с выступами в виде пирамид, образующих канавки и вход щих своими вершинами в соответствующие выступы, выполненные в фитиле , который снабжен дополнительным трубками, введенными с зазором внутр охлаждающих трубок, заглушенных с одного конца, а рубашка охлаждени  снабжена двум  трубными досками, в одной из которых закреплены дополнительные трубки, а в другой, служащей стенкой паровой камеры - незаглушенные концы охлаждающих трубок.

На фиг.1 изображено теплопередающее устройство; на фиг.2 - пластина с каналами, образованными р дами пирамид (вид А на фиг.1); на фиг.З соединение пирамид пластины с выступами фитил  и сквозные отверсти  между выступами фитил  (узел Г на фиг.1) .

Теплопередающее устройстве содержит герметичный корпус 1 с зоной нагрева в виде пластины 2 с пористым покрытием, имеющей канавки 3 на внутренней поверхности, размещенной в корпусе 1 пористый фитиль 4 с паровой камерой 5 и каналами 6 дл  пара, контактирующий с пористым покрытием пл 1стины 2 и снабженный охлаждающими трубками 7, внешние поверхности которых покрыты пористым материалом 8, например напылены медью, трубки 7 подсоединены к расположенной в корпусе 1 рубашке охлаждени . Пластина 2 выполнена с выступами в виде пирамид 9, образующих канавки 3 и вход щих своими вершинами в соответствующие выступы 10, выполненные в фитиле 4, который снабжен дополнительными трубками 11, введенными с зазором внутрь охлаждающих трубок 7, -заглушенных с одного конца, а рубаигка охлаждени  снабжена двум  трубными досками 12 и 13, в одной из которых закреплены дополнительные трубки 11, а в другой, служащей стенкой паровой камеры 5 - незаглушенные концы охлаждающих трубок 7. 1 Пластина 2 жестко сое,.инена с корпусом 1, например, при помощи припо  14, а сами вершины пирамид 9 введеныв тело фитил  4 (фиг.З). Фитиль 4 имеет между выступами 10 сквозные осевые каналы 6 (фиг.З),ко торые соедин ют канавки 3 между пирамидами 9 (точнее пространство между ними с паровой камерой 5). Эту же роль выполн ют и периферийные осевые каналы 15, которые получены как пространство между выступами 16 на теле фитил  4. Выступы 16 плотно прилегают к внутренней поверхности корпуса 1. Парова  камера 5 выполне на в теле фитил  4 и имеет поверх-. ность, форма которой способствует образованию вихрей в паре. С противоположной от выступов 10 стороны камера 5 закрыта трубной доской 12 и упираетс  на нее по периферии. Со стороны камеры 5 трубна  доска 12 имеет поверхность, форма которой способствует уменьшению потерь давлени  пара от сил трени  при движении . На торце фитил  4, со стороны упора в доску 12, выполнены радиаль ные каналы 17 дл  соединени  осевых каналов 15 с полостью паровой камеры 5. Корпус закрыт днищем 18. В дн ще 18 выполнен выходной коллектор 1 и приварены выходные штуцера 20 и 21. На фиг.1 показан входной коллек тор 22, образованный между днищем 18 и доской 13. Другой коллектор 23 образован как пространство между доской 12 и доской 13. Дл  соединени  выходных коллекторов 19 и 23 в корпусе 1 выполнены радиальные 24 и осевые 25 отверсти . Поверхности пирамид напьолены медью (не показано Дл  запитки устройства теплонос.ителем имеетс  технологическа  трубка 26. Теплова  труба работает следующи образом. При отсутствии тепловог-р потока фитиль 4, плоские выступи 10 и покрытие 8 пропитаны теплоносителем . Считаетс , что им частично заполнено и пространство между пира мидами 9 по закону капилл рного эффекта . Если поверхности пирамид 9 покрыты пористым материалом с днаметром пор меньшим диаметра пор фитил  4, то они также пропитаны теплоносителем . При подводе тепловой энергии к пластине 2 происходит ее нагрев и испарение рабочего тела с поверхностей пирамид 9. Образовавшийс  пар через осевые отверсти  9, пространства между пирамидами 9 и 10, осевые каналы 15 и радиальные каналы 17 попадает в паровую камеру 5. Основна  масса пара попадает в камеру 5 через отверсти  6 и создает в ней осевое движение,пара. Часть пара попадает в камеру 5 через радиальные каналы 17 и создает в ней закрученный поток пара, С учетом геометрической формы внутреннего объема фитил  4 и геометрической формы трубной доски 12 в паровой камере 5 возникает встречное вихревое движение , т.е. происходит турбулизаци  парового потока. Ввиду того, что камера 5, как и фитиль 4, охлаждаютс  хладагентом посредством трубок 7 охлаждени , происходит интенсивна  конденсаци  пара на их поверхность. Образовавшийс  конденсат, точнее рабочее тело, за счет действи  капилл рных сил на поверхност х пористого материала пирамид 9, подт гиваетс  из фитил  4 и покрыти  8 к выступам 10, смачивает поверхности пирамид 9 и снова переходит в пар под действием теплового потока, подводимого к пластине 2. Охлаждение пластины 2 происходит за счет транспорта скрытой теплоты испарени  рабочего тела от нагреваемой поверхности к охлаждаемой поверхности фитил  4. Система охлаждени  теплопередаю.-, щего устройства работает следующим образом. Через входной штуцер 21 хладагент, например вода, поступает во входной коллектор 22 и из него попадает в трубки 11. Далее вода через торцовые и осевые зазоры, образованные между трубками 7 и 17, поступает в выходной коллектор 19, а через выходные штуцеры 20 уходит на сброс. Экономический эффект, получаемый в результате использовани  предлагаемого теплопередающего устройства, возникает за счет интенсификации теплообмена.

Claims (1)

1. ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее герметичный корпус с зоной нагревав видепластины с пористым покрытием, имеющей канавки на ·. внутренней поверхности, размещенный в корпусе пористый фитиль с паровой камерой и каналами для пара, контактирующий с пористым покрытием пласти ны и снабженный охлаждающими трубками, подсоединенными к расположенной в корпусе'рубашке охлаждения, о тличающееся' тем, что, с целью интенсификации теплообмена, пластина выполнена с выступами в виде пирамид, образующих канавки и входящих своими вершинами в соответствующие выступы, выполненные в фитиле, который снабжен дополнительными трубками, введенными -с зазором внутрь охлаждающих трубок, заглушенных с одного конца, а рубашка охлаждения снабжена двумя трубными досками, в одной из которых закрепленыдополнительные трубки, а в другой, служащей стенкой паровой камеры незаглушенные крдпы охлаждающих трубок .

   СП >