SU1383082A2

SU1383082A2 - Гравитационна теплова труба

Info

Publication number: SU1383082A2
Application number: SU864120580A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Фомин
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1988-03-23

Abstract

Изобретение м.б.- использовано в грунтовых аккумул торах тепла или холода и позвол ет повысить тепло- передающие характеристики и экономичность трубы. Полость трубы в зоне 2 испарени разделена по высоте на секции по русно расположенньми

Description

сл

со

СХ)

со о оо

ND

N)

с зазором относительно корпуса 1 ко- .ническими вставками (КВ) 5. Центральные отверсти KB 5 соединены с центральными отверсти ми поперечньк пе- регородок 6, установленных над KB 5 посредством патрубков 7, Кольцевые полости 9 между KB 5 и перегородками соединены со .сборниками 8 теплоносител переливными трубками 10, Спиралеобразные перегородки, установленные на поверхности KB 5, своей верхней частью размещены под соответствующей трубкой 10. Сконденсировавшийс теплоноситель стекает вниз по трубкам 10, распредел сь по

поверхности KB -5, Движение конденсата осуществл етс под действием силы т жести вдоль спиралеобразной перегородки , приобрета импульс вращательного движени Срывающа с с кра поверхности KB 5 жидкость распредел етс в виде равномерной пленки по стенке корпуса, испар ющейс в результате притока тепла от грунта . При этом обеспечиваетс высокий коэффициент теплоотдачи и минимальный градиент т-р по высоте трубы, а следовательно, и равномерное захо- лаживание породного массива по высоте вокруг трубЫо 2 ил.

Изобретение относитс к теплопе- редающим устройствам,, а именно к гравит ационным теплО Вым трубам, может быть использовано в грунтовых аккумул торах тепла или холода и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св. № 120491 А.

Цель изобретени - повышение теп- лопередающих характеристик и экономичности ..

На фиг. 1 изображена труба, продольное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.. .

Гравитационна теплова труба Содержит вертикально расположенный корпус 1 с зонами 2 и 3 испарени и конденсации соответственно, перва из которых размещена в гр-унте 4.

Полость трубы в зоне 2 испарени разделена по высоте на секции по рус но расположенными с зазором относительно корпуса 1 коническими вставками 5 с центральными отверсти ми, а над этими вставками установлены поперечные перегородки 6 с центральными отверсти ми, соединенными-с .центральными отверсти ми вставок 5 посредством патрубков 7, выведенных через перегородки вверх с образованием между патрубками 7 и стенками корпуса 1 кольцевых сборников 8 теплоносител , Кольцевые полости 9 между вставками 5 и поперечными перегородками 6 соединены со -сборниками 8 переливными трубками 10, положение

верхнего среза которых определ ет ровень жидкости в сборнике 8.

На поверхности конических вставок 5 установлены спиралеобразные перегородки 11, причем верхн часть каждой спиралеобразной перегородки 11 размещена под переливной трубкой 10.

Работа предлагаемого устройства может быть рассмотрена на примере

гравитационной тепловой трубы, предназначенной дл замораживани породного массива на глубину 60-100 м и имеющей длину каждой секции 8-12м за счет естественного холода атмосферного воздуха.

После установки трубы в грунт вследствие притока тепла к зоне 2 испарени в ней устанавливаетс насыщенное состо ние паров теплоноси-.

тел . В случае,, когда температура атмосферного воздуха становитс ниже температуры грунта, пары теплоносител начнут конденсироватьс на стенках зоны 3 конденсации, давление

в трубе упадет, и.теплоноситель закипит во всех секци х зоны 2 испарени . Сконденсировавшийс теплоноситель стекает вниз по переливным трубкам 10, распредел сь по поверхности вставок 5. Движение конденсата по поверхности конической вставки 5 осуществл етс под действием силы т жести вдоль спиралеобразной перегородки 11, приобрета при этом

импульс вращательного движени ., Срывающа с с кра поверхности конической вставки 5 жидкость под действием центробежной силы распредел етс в виде равномерной пленки, стекаю- щей вниз по стенке корпуса 1 и испар ющейс в результате притока тепла от грунта При этом обеспечиваетс высокий коэффициент теплоотдачи и минимальный градиент температур по вы- соте каждой секции и всей трубы в целом, а следовательно, и равномерное захолаживание.породного массива по высоте вокруг гравитационной тепловой трубы.

Процесс теплопереноса продолжаетс до тех пор, пока не измен тс погодные услови , и температура воздуха не станет выше температуры .грунта . В этом случае теплоноситель не конденсируетс в зоне 3 конденсации, давление паров внутри трубы увеличиваетс до давлени , соответствующего насыщенному состо нию паров при температур.е, равной температуре за- холаживаемого грунта, устанавливаетс равновесное состо ние, и процесс переноса тепла прекращаетс . Породный массив у поверхности земли промерзает -на глубину сезонного промерзани , а вокруг гравитационной теп- ловой трубы по всей длине зоны 2 испарени образуетс слой мерзлой породы, который ниже глубины 6-8 м (глубина нулевой годовой амплитуды температуры грунта в средних широтах ) не подвержен вли нию температуры на поверхности и может использоватьс в аккумул торах холода.

Claims

Формула изобретени

Гравитационна теплова труба по авт.св. № 1204914, отличающа с тем, что, с целью повышени теплопередающих .характеристик и экономичности, конические вставки снабжены спиралеобразными перегородками , размещенными своей верхней частью под соответствующей переливной трубкой о.

Фиг. 2