SU1320638A1

SU1320638A1 - Heat-transfer device

Info

Publication number: SU1320638A1
Application number: SU853958150A
Authority: SU
Inventors: Сергей Симонович Волков; Михаил Константинович Безродный; Геннадий Викторович Сучков
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1985-07-05
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1987-06-30

Abstract

Изобретение относитс к теплотехнике и позвол ет осуществл ть регулирование температурного диапазона при вертикальном размещении труб. Теплова труба (ТТ) 5 на участке, введенном внутрь ТТ 1, выполнена в виде сильфона 6. Буртик (Б) 7 на торце сильфона частично перекрывает кольцевой зазор 4 между ТТ 1 и 5. Кольцевой обод 8, установленный по периметру Б 7, образует со стенкой ТТ 1 капилл рный щелевой зазор 9. Торец трубы 5 с Б 7, смеща сь, измен ет площадь зоны 3 конденсации ТТ 1, в результате чего т-ра ТТ 1 стабилизируетс . Перемещением цилиндрического экрана 12, который может быть установлен на участке ТТ 5, расположенном за пределами ТТ 1, можно измен ть величину регулируемой т-ры. 3 з.п. , 3 ил. (С (Л чо г со 1C о О5 оо 00 Z :-5 ziroThe invention relates to heat engineering and makes it possible to regulate the temperature range when pipes are placed vertically. The heat pipe (TT) 5 in the area inserted inside the TT 1 is designed as a bellows 6. The shoulder (B) 7 at the end of the bellows partially overlaps the annular gap 4 between the TT 1 and 5. The annular rim 8, installed along the perimeter B 7, forms with a wall of TT 1, a capillary slit gap 9. The end of pipe 5 with B 7, shifting, changes the area of the zone 3 of condensation of TT 1, as a result of which the temperature of TT 1 stabilizes. By moving the cylindrical screen 12, which can be installed in the area of TT 5, located outside the limits of TT 1, it is possible to change the value of the adjustable temperature. 3 hp 3 il. (C (L cho r So 1C o O5 oo 00 Z: -5 ziro

Description

Изобретение относитс к теплотехнике, а именно к теплопередающим устройствам на основе тепловых труб (термосифонов).The invention relates to heat engineering, namely to heat transfer devices based on heat pipes (thermosyphons).

Цель изобретени - регулирование температурного диапазона при вертикальном размещении труб.The purpose of the invention is to control the temperature range in the vertical placement of pipes.

На фиг. 1 схематично изображено теп- лопередающее устройство, продольное сечение; на фиг. 2 - то же, с нерегулируемой площадью зоны конденсации вспомогательной тепловой трубы; на фиг. 3 - то же, с торцовым отводом тепла от вспомогательной трубы.FIG. 1 schematically shows a heat transfer device, a longitudinal section; in fig. 2 - the same, with an unregulated area of the condensation zone of the auxiliary heat pipe; in fig. 3 - the same, with frontal heat removal from the auxiliary pipe.

Теплопередающее устройство содержит вертикально установленную тепловую трубу 1 с зонами 2 и 3 испарени и конденсации соответственно и введенную в нее сверху с кольцевым зазором 4 вспомогательную тепловую трубу 5, выполненную на участке, размещенном внутри трубы 1, в виде сильфона 6, снабженного на нижнем торце буртиком 7, частично перекрывающим кольцевой зазор 4. По периметру буртика 7 установлен кольцевой обод 8, образующий со стенкой трубы 1 капилл рный щелевой зазор 9. Участок вспомогательной трубы 5, расположенный вне трубы 1, может быть выполнен цилиндрическим (фиг. 2) или в виде сильфона 10 (фиг. 1); в последнем случае он снабжен приводом 11 осевого перемещени и наружным цилиндрическим экраном 12, также имеющим привод 13 осевого перемещени . Вспомогательна труба 5 имеет зоны 14 и 15 испарени и конденсации соответственно. Она может быть полностью введена в трубу 1, и в этом случае зона 15 конденсации расположена на верхнем торце трубы 5 (фиг. 3). Тепловые трубы 1 и 5 вл ютс термосифонами. Вспомогательна труба 5 может быть заполнена таким же теплоносителем, что и труба 1, или другим, в том числе многокомпонентным . Кроме того, теплоноситель трубы 1 может содержать в качестве добавки поверхностно-активное вещество. Зона 2 испарени и зоны 3 и 15 конденсации взаимодействуют снаружи с потоками охлаждаемой и нагреваемой сред соответственно.The heat transfer device contains a vertically installed heat pipe 1 with zones 2 and 3 of evaporation and condensation, respectively, and an auxiliary heat pipe 5 inserted into it from the top with an annular gap 4, made in a section located inside pipe 1, in the form of a bellows 6, fitted with a collar at its bottom end 7, which partially overlaps the annular gap 4. Along the perimeter of the flange 7, an annular rim 8 is installed, forming a capillary slit gap 9 with the wall of the pipe 1. The portion of the auxiliary pipe 5 located outside the pipe 1 can be made cylindrical (Fig. 2) or in the form of a bellows 10 (Fig. 1); in the latter case, it is provided with an axial displacement actuator 11 and an outer cylindrical screen 12, also having an axial displacement actuator 13. Auxiliary pipe 5 has zones 14 and 15 of evaporation and condensation, respectively. It can be fully inserted into the pipe 1, in which case the condensation zone 15 is located at the upper end of the pipe 5 (FIG. 3). Heat pipes 1 and 5 are thermosiphons. Auxiliary pipe 5 can be filled with the same coolant as pipe 1, or other, including multi-component. In addition, the heat carrier pipe 1 may contain as an additive surfactant. Evaporation zone 2 and condensation zones 3 and 15 interact outside with cooled and heated media, respectively.

Теплопередающее устройство работает следующим образом.Heat transfer device operates as follows.

При подводе и отводе теплового потока в соответствующих зонах через трубы 1 и 5 осуществл етс тепло- и массопе- ренос с изменением агрегатного состо ни теплоносител , при этом тепловой поток через трубу 5 играет вспомогательную роль. При изменении внещних условий теплообмена трубы 1 температура и давление па- ра ее теплоносител измен ютс , соответственно , нарушаетс баланс сил, действующих на сильфон 6 вспомогательной трубы 5, и его торец с буртиком 7 смещаетс вверх или вниз, измен тем самым площадь зоны 3 конденсации трубы 1, в резуль0During the supply and removal of heat flux in the corresponding zones through pipes 1 and 5, heat and mass transfer takes place with a change in the state of aggregation of the coolant, and the heat flux through pipe 5 plays an auxiliary role. When the external heat exchange conditions of the pipe 1 change, the temperature and pressure of the steam of its coolant change, respectively, the balance of forces acting on the bellows 6 of the auxiliary pipe 5 is disturbed, and its end with the shoulder 7 is shifted up or down, thereby changing the area of the condensation zone 3 pipe 1

тате чего температура трубы 1 стабилизируетс . Капилл рный зазор 9 необходим дл создани гидрозатвора и выключени из процесса теплообмена части трубы 1, расположенной выще обода 8. ПеремещениемThat is why the temperature of pipe 1 is stabilized. A capillary gap 9 is needed to create a hydraulic seal and to shut off from the heat exchange process a portion of the pipe 1 located above the rim 8. By moving

5 экрана 12 можно измен ть величину (уровень ) регулируемой температуры. Изменение объема вспомогательной трубы 5 (с помощью привода 11), а также использование многокомпонентных теплоносителей расщи- р ют возможности регулировани температу0 ры тепловой трубы 1, при этом теплоноситель вспомогательной трубы в некоторых случа х может быть переведен в однофазное состо ние.5 of the screen 12 it is possible to vary the value (level) of the temperature to be regulated. The change in the volume of the auxiliary pipe 5 (using the drive 11), as well as the use of multicomponent heat transfer fluids, makes it possible to control the temperature of the heat pipe 1, while the heat carrier of the auxiliary pipe can in some cases be transferred to a single-phase state.

Claims

1. Heat-transfer device containing two heat pipes with evaporation and condensation zones at opposite ends, one of the pipes being at least partially inserted from the end inside

0 another pipe with an annular gap, characterized in that, in order to regulate the temperature range when pipes are placed vertically, the heat pipe in the area inserted into the other pipe is made in the form of a bellows fitted at the end

5 collar, partially overlapping annular gap between the pipes.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to increase operational reliability, the shoulder around the perimeter is provided with an annular rim.

0 3. The device according to claim 1, characterized in that the pipe inserted into the other pipe is entirely in the form of a bellows provided with an axial displacement drive.

4. The device according to claim 1, characterized in

5 that a pipe inserted inside another pipe, in a section located outside the latter, is provided with a cylindrical screen having an autonomous drive for axial movement.

L /

/

mw:

15

%

5 h

8 3

FIG. 2

fig.Z