SU731259A1 - Теплова труба - Google Patents

Description

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, в частности к тепловым трубам с канальными испарителями, предназначенными для работы при высокой поверхностной плотности теплового потока.

Известны тепловые трубы, содержащие цилиндрический корпус и коаксиальную втулку, размещенную внутри. Втулка изготовлена из пористого материала и установлена в корпусе без зазора [1].

Недостаток указанной конструкции тепловой трубы — высокое термическое сопро- щ тивление вследствие передачи тепла через всю толщу смоченной втулки.

Наиболее близки к изобретению тепловые трубы, содержащие цилиндрический корпус и коаксиальную втулку, размещенную внутри и снабженную в испарительной зоне сис- ¹⁵ темой продольных и кольцевых каналов и радиальных отверстий, сообщенных с центральным паровым каналом [2].

К недостаткам этих тепловых труб относятся неравномерность поля температур испарителя, возникающая при осушении кольцевых каналов, не имеющих выхода в центральный паровой канал, и ограничение теплопередающей способности вследствие высо2 ких гидравлических потерь по жидкости и пару.

Цель изобретения — увеличение эффективности теплопереноса.

Указанная цель достигается тем, что на наружной поверхности втулки, установленной в испарительной зоне без зазора, между продольными каналами дополнительно выполнены продольные пазы, которые сообщены с кольцевыми каналами и радиальными отверстиями. При этом кольцевые каналы могут иметь прямоугольный и трапециевидный профиль, а корпус и втулка выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения, что обеспечивает плотный контакт, при различных рабочих температурах.

На фиг. 1 схематически изображена тепловая труба в испарительной зоне, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А—А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел I в увеличенном масштабе с кольцевыми каналами прямоугольного профиля; на фиг. 4 — узел I с кольцевыми каналами трапециевидного профиля.

Внутри герметичного корпуса 1 тепловой трубы размещена без зазора коаксиальная втулка 2, снабженная в испарительной зоне 3 системой продольных 4 и кольцевых 5 каналов. Кольцевые каналы посредством продольных пазов 6 и радиальных отверстий 7 сообщены с центральным паровым каналом 8.

Работа тепловой трубы протекает следующим образом.

При подводе тепла к испарительной зоне рабочая жидкость внутри кольцевых каналов 5 вскипает. Образующийся на греющей поверхности пузырек пара перекрывает сечение кольцевого канала, отсекая при этом жидкостную пробку. Происходит расширение пузыря в направлении продольных пазов при этом жидкая пробка размазывается, оставляя на стенках пленку жидкости. Достигнув продольного паза 6 паровой пузырь разрушается и высвободившийся пар через радиальное отверстие 7 поступает в центральный паровой канал 8. Новая порция жидкости из продольных каналов подтягивается мениском в кольцевой канал, и процесс повторяется. Наступает пульсационный снарядный режим кипения жидкости, характерной особенностью которого является высокая эффективность теплоотдачи при испарении с поверхности тонкой пленки под паровым снарядом.

При равномерном подводе рабочей жидкости к кольцевым каналам и равномерном отводе пара с центральный паровой канал снижается неравномерность поля температур по периметру испарителя и возрастает теплопередающая способность тепловой трубы.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к теплообменным аппаратам, в частности к тепловым трубам с канальными испарител ми, предназначенными дл  работы при высокой поверхностной плотности теплового потока. Известны тепловые трубы, содержащие цилиндрический корпус и коаксиальную втулку , размещенную внутри. Втулка изготовлена из пористого материала и установлена в корпусе без зазора 1. Недостаток указанной конструкции тепловой трубы - высокое термическое сопротивление вследствие передачи тепла через всю толщу смоченной втулки. Наиболее близки к изобретению тепловые трубы, содержащие цилиндрический корпус и коаксиальную втулку, размещенную внутри и снабженную в испарительной зоне системой продольных и кольцевых каналов и радиальных отверстий, сообщенных с центральным паровым каналом 2. К недостаткам этих тепловых труб относ тс  неравномерность пол  температур испарител , возникающа  при осущении кольцевых каналов, не имеющих выхода в центральный паровой канал, и ограничение теплопередающей способности вследствие вь1соких гидравлических потерь по жидкости и пару. Цель изобретени  - увеличение эффективности теплопереноса. Указанна  цель достигаетс  тем, что на наружной поверхности втулки, установленной в испарительной зоне без зазора, между продольными каналами дополнительно выполнены продольные пазы, которые сообщены с кольцевыми каналами и радиальными отверсти ми. При этом кольцевые каналы могут иметь пр моугольный и трапециевидный профиль, а корпус и втулка выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширени , что обеспечивает плотный контакт, при различных рабочих температурах. На фиг. 1 схематически изображена теплова  труба в испарительной зоне, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I в увеличенном масштабе с кольцевыми каналами пр моугольного профил ; на фиг. 4 - узел I с кольцевыми каналами трапециевидного профил . Внутри герметичного корпуса 1 тепловой трубы размещена без зазора коаксиальна  втулка 2, снабженна  в испарительной зоне 3 системой продольных 4 и кольцевых 5 каналов. Кольцевые каналы посредством продольных пазов 6 и радиальных отверстий 7 сообщены с центральным паровым каналом 8. Работа тепловой трубы протекает следующим образом. При подводе тепла к испарительной зоне рабоча  жидкость внутри кольцевых каналов 5 вскипает. Образующийс  на греющей поверхности пузырек пара перекрывает сечение кольцевого канала, отсека  при этом жидкостную пробку. Происходит расширение пузыр  в направлении продольных пазов при этом жидка  пробка размазываетс , оставл   на стенках пленку жидкости. Достигнув продольного паза 6 паровой пузырь разрушаетс  и высвободившийс  пар через радиальное отверстие 7 поступает в центральный паровой канал 8. Нова  порци  жидкости из продольных каналов подт гиваетс , мениском в кольцевой канал, и процесс повтор етс . Наступает пульсационный снар дный режим кипени  жидкости, характерной особенностью которого  вл етс  высока  эффективность теплоотдачи при испарении с поверхности тонкой пленки под паровым снар дом. При равномерном подводе рабочей жидкости к кольцевым каналам и равномерном отводе пара с центральный паровой канал снижаетс  неравномерность пол  температур по периметру испарител  и возрастает теплопередающа  способность тепловой трубы. Формула изобретени  1.Теплова  труба, содержаща  цилиндрический корпус и коаксиальную втулку, размещенную внутри и снабженную в испарительной зоне системой продольных и кольцевых каналов и радиальных отверстий, сообщенных с центральным паровым каналом, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  эффективности теплопереноса, на наружной поверхности втулки между продольными каналами дополнительно выполнены продольные пазы, сообщенные с кольцевыми каналами и радиальными отверсти ми, причем втуЛка установлена в испарительной зоне без зазора. 2.Труба по- п. 1, отличающа с  тем, что кольцевые каналы имеют пр моугольный профиль. 3.Труба по п. 1, отличающа с  тем, что кольцевые каналы имеют трапециевидный профиль. 4.Труба по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  плотного контакта поверхностей корпуса и втулки при различных рабочих температурах, корпус и втулка выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расщирени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Calimbas А. Т., Hullet R. Н. Paper ASME, NHT-16. США, 1969, с. 1016-1023.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 544852, кл. F 28 D 15/00, 1975.

   ГГПП

   гггт

   ФигЛ