SU700771A1 - Центробежна аксиальна теплова труба - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к теплообм ным установкам и может быть использ вано в аппаратах с тепловыми трубами вращающимис  вокруг центральной оси например в теплообменниках, в которых требуетс  поддержание посто нной температуры из теплообменивающихс  сред (в зоне конденсации) за счет обеспечени посто нства температуры паров рабочего тела. Известна центробежна  аксиальна  теплова  труба с периферийной зоной испарени  и центральной зоной конденсации, содержаща  корпус, час тично заполненный жидким теплоносителем 1 . Недостатками данной тепловой тру бы  вл ютс  невозможность поддержани  посто нной теглпературы в зоне испарени  и температуры паров рабочего тела при изменении тепловой нагрузки, что имеет существенное значение при подогреве термочувстви тельных жидкостей, термостабилизаци различных приборов и аппаратов. Цель изобретени  заключаетс  в обеспечении саморегулировани  тем . пературы в зоне испарени . Указанна  цель достигаетс  тем, .НТО корпус разделен на рабочую и Вспомогательную полости поперечной перегородкой с отверсти ми, на которой укреплен экран, размещенный в рабочей полости и образующий осевой зазор с торцовой стелкой корпуса , а в отверсти  перегородки, размещенные снаружи экрана, помещен капилл рно-пористый материал, что вспомогательна  полость может быть выполнена в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к перегородке; что экран может быть выполнен в виде полого усеченного конуса, мейьшее основание которого обращено к перегородке,и что экран может быть выполнен из капилл рнопористого материала. На фиг.1 изображена описываема  теплова  труба; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Центробежна  теплова  труба с периферийной зоной 1 испарени  и центральной зоной 2 конденсации содержит корпус 3, частично заполненный теплоносителем. В зоне 1 испарени  корпус 3 разделен на рабочую и-вспомогательную полости 4 и 5 поперечной перегородкой 6 с отверсти ми 7, на которой закреплен экран 8, размещенный в рабочей

полости 4 и образующий осевой зазор с торцовой стенкой корпуса 3, а в отверсти  перегородки 6, размещенные снаружи экрана 8 помещен капил- , л рно-пористый материал 9. Вспомогательна  полость 5 выполнена в виде усеченнЪго конуса, меньшее основание которого обращено к перегородке 6, и кроме того, экран выполнен из капилл рно-пористого материала. Полость 5 заполнена инертным газом.

По оси корпуса 3 размещена трубка 10 и по ней циркулирует хладагент. Теплова  труба работает следующим образом.

При подводе тепла к зоне 1,испарени  теплоноситель испар етс  и пары движутс  вдоль экрана 8, выполнен- ногр из капилл рно-пористого материала в зону 2 конденсации. За счет передачи тепла от хладагента, циркулирующего через трубку 10, происходит конденсаци  паров теплоносител . Капли конденсата центробежными силами отбрасываютс  на экран 8, проход т через него и снова возвращаютс  в.зону 1 испарени .

Дл  достижени  поставленной цели необходимо поддерживать посто нство граничных условий на стенке трубки 10, по которой циркулирует жидкий хладагент (температуру и расход хлсщагента на входе в трубке 10).

При заданном и посто нном тепловом потоке в зоне испарени  в корпусе 3 устанавливаетс  давление паров теплоносител , равное давлению инертного газа, В полости 5 граница раздела инертный газ - пары теплоносител  занимает посто нное положение в рабочей полости 4 корпуса 3 меду пористым экраном 8 и поверхностью трубки 10 в зоне 2 конденсации. При изменении теплового потока (например уменьшении) в зоне 1 испарени  давление паров теплоносител  в рабочей полости 4 уменьшитс  и часть инертного газа П1вретекает из полости 5 через отверсти  7 в зону 2 Конден:;ации . Граница раздела инертный газ - пары теплоносител  сдвигаетс  вправо, а часть поверхности зоны 2 конденсации будет покрыта инертным газом. Коэффициент теплоотдачи конденсации в этом месте резко уменьшитс  и, как следствие этого уменьшитс  количество тепла, передаваемого теплоносителю в зоне кондесации . Давление паров теплоносител  возрастет и соответственно увеличитс  температура насыщени  паров теплносител  и температура стенки в зоне 1 испарени .

В случае увеличени  теплового потока в зоне 1 испарени  дaвлeJ иe паров теплоносител  возрастет,; граница раздела пар-газ переместитс  влево за счет перетока части инертного газа в полость 5 через отверсти  7. Поверхность теплообмена в зоне 2 конденсации возрастет, что приводит к увеличению теплового 5 потока от пара к хладагенту в зоне 2 конденсации и соответственно снижению давлени  насы1ценного пара .и температуры стенки в зоне 1 испа peни .

0 : Выполнение полости 5 в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к отверсти м, позволит отводить жидкий теплолоситель, попадающий при работе трубы в полость 5 5 через отверсти  7 с капилл рнопористым материалом. Капилл рнопористый материал 9 смочен теплоносителем , будет Обладать значительным гидравлическим сопротивлением дл  инертного газа и надежно предотвратит при работе тепловой трубы переток газа через отверсти  7,

Необходимо отметить, что надеж ность-работы тепловой трубы обеспечиваетс  за счет того, что пористый экран 8, смоченный жидкостью,

 вл етс  непроницаемым дл  инертного 1газа.

Claims (4)

1. Применение данной тепловой трубы позволит надежно поддерживать температуру стенки в зоне испарени  на заданном уровне. Формула изобретени 
2. 1, Центробежна  аксиальна  теплова  труба с периферийной зоной испарени  и центральной зоной конденса .ции,содержаща  корпус,частично заполненный жидким теплоносителем, о т - личающа с  тем, что, с целью обеспечени  саморегулировани  0 температуры в зоне испарени , корпус разделен на рабочую и вспомогательную полости поперечной перегородкой с отверсти ми, на которой укреплен экран, размещенный в рабочей полости и образующий осевой зазор с торцовой стенкой корпуса, а в отверсти  перегородки, размещенные снаружи экрана, помещен капилл рно-пористый материал. 1.Труба ПОП.1, отличающа с  тем, что вспомогательна  полость выполнена виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к перегородке.
3. 3,Труба ПОП.1, отличаю5 щ а   с   тем, что экран выполнен

   в виде полого усеченного конуса, меньшее основание которого обращено к перегородке.
4. 4.Труба по П.1, отличаю0 щ а   с   тем, что экран выполнен

   из капилл рно-пористого материала.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР 5 №461295, кл. F 28 D 15/00, 1971.