SU879243A1 - Способ подготовки фитильной тепловой трубы к работе - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к энергетике и гидравлики, в частности к способам подготовки к работе фитильных тенловых труб, используемых в качестве высокоэффективных теплопередающих устройств.

Известен способ подготовки тепловых труб к работе, заключающийс  в том, что после вакуумировани , заправки и герметизации тепловую трубу нагревают до температуры , превышающей критическую температуру теплоносител  с полным превращением последнего в пар. При этом газ из пористой структуры выходит в паровой, канал тепловой трубы.Затем тепловую трубу охлаждают равномерно по всей длине до температуры окружающей среды 1.

Однако при охлаждении тепловой трубы газ, увлекаемый парами теплоносител , снова попадает в пористую структуру. Это увеличивает веро тность осущени  фитил  при последующих запусках тепловой трубы.

Цель изобретени  - ускорение запуска трубы нутем более полного удалени  газовых пузырей из фитил .

Дл  достижени  указанной цели охлаждение в тепловой трубе ведут постепенно, начина  с одного из торцовых участков трубы, с поддержанием температуры остальной ее части выще критической температуры теплоносител , а затем постепенно

СО скоростью 0,1 - 50 толщин фитил  в секунду увеличивают зону охлаждени  трубы до полной ее длины.

Способ примен ют при подготовке к работе тепловых труб с длиной корпуса более четырех диаметров и толщиной фитил  0,1 - 1 мм. Переходна  область между охлажденным и нагретым участками тепловой трубы обычно не превышает трех диаметров .

На фиг. 1 изображено образование газового пузыр  в зазоре фитилем и стенкой в известном способе, осевое сечение; на фиг. 2 - испарение теплоносител  в предлагаемом способе, осевое сечение; на фиг. 3 - расположение тепловой трубы и нечи, осевой разрез; иа, фиг. 4 - профиль температуры но длине тепловой трубы, изображенной на фиг. 3.

Claims (1)

1. 20 Теплова  труба содержит корпус 1, фитиль 2, теплоноситель 3 в зазоре между фитилем 2 и корпусом 1. Газовый пузырь 4 ограничен менисками 5 теплоносител  .3 в - зазоре между фитилем 2 и корпусом 1. Участок 6 - это длина участка фитил , смоченного жидкостью, отход щей от левого мениска; зчасток 7 - длина участка фитил , смоченного жндкостью, отход щей от правого мениска; участок 8 - место, где смыкаютс  мениски 9 в фитиле. Теплова  труба имеет центральный канал 10, осушенный участок 11 фитил  и нагревательную печь 12. При известном способе тепловую трубу после иагрева выше критической температуры теплоносител  охлаждают равномерно . Однако на практике трудно достичь высокой степени равномерностн, так как сказываютс  перепады температур на стенке, сопротивление потоку пар, динамические характеристики потока пара и т. д. При конденсации пары проход т сквозь фитиль, увлека  с собой газы. Пары конденсируютс  на стенке корпуса, а газ остаетс  в виде пузырей под фитилем. Поскольку поры в фитиле 2 мельче, чем зазор между фитилем 2 и корпусом 1, то из заполненного теплоносителем 3 участка зазора жидкость распростран етс  по фитилю, и пузырь 4 оказываетс  запертым в зазоре. Такие же процессы возможны и тогда, когда фитиль вплотную устаиовлеи к стенке. Пузыри будут образовыватьс  в толше фитил , что приведет к осушению. Способ подготовки фитильной тепловой трубы к работе осуществл ют следующим образом. Производ т охлаждение тепловой трубы, начина  с левого торцового участка (фиг. 2). В первоначальный момент начинаетс  интенсивна  конденсаци  теплоносител  на левом участке. Увлекаемые парами газы собираютс  в виде пробки и значительно сокрашают скорость конденсации из-за того, что пары проникают к охлаждаемой поверхности за счет диффузии сквозь газовую пробку. Из мениска 5 и мениска 9 происходит испарение жидкости, и пары сквозь осушенный участок И фитил  проход т в центральный канал 10 тепловой трубы. Газ оттеснен в левый конец центрального канала 10 и собран там в виде пробки. Скорость перемещени  мениска 9 в фитиле между осушенным и смоченным его участками опережает скорость перемещени  переходной области между охлажденным и нагретым участками тепловой трубы в том случае, если фитиль выполнен из объемного пористого материала (сетка, фетр, ткань, спеченный порошок). Жидкость, примыкающа  к мениску 5, обезгажена полностью, так как газ оттеснен в противоположный конец центрального канала 10. Затем мениск 9 доходит до торцового участка тепловой трубы, а пузырь 4 (фиг. 2) захлопываетс . Особенностью этого пузыр   вл етс  то, что это не газовый пузырь, а паровой , и он за счет пара устран етс . Если фитиль выполнен из материала с радиальными перфораци ми (фольга с микроотверсти ми ), то мениск 9 и мениск 5 перемещаютс  с одинаковой скоростью. Диапазон скоростей 0,1 - 50 толщин фитил  в секунду дл  перемещени  границы между нагретыми и охлажденным участками тепловой трубы объ сн етс  тем, что теплоноситель, примыкающий к мениску 5, должен быть подвергнут дегазации. А это наступает согласно экспериментам, проведенным дл  широкого класса теплоносителей (вода, спирты, ацетон, щелочные металлы ), со скоростью ниже 50 толщин фитил  в секунду или 50 мм в секунду дл  диаметров центрального канала от 4 мм до 40 мм. Скорость более указанной величины увеличивает веро тность по влени  пузырей возле торцового участка, на котором заканчиваетс  охлаждение тепловой трубы. Скорость ниже 0,1 толщины фитил  в секунду или меньще 0,01 мм/с удлин ет процесс и увеличивает затраты времени на осуществление способа. Профиль температуры (фиг. 4) на стенке тепловой трубы на границе между нагретым и охлажденным участками тепловой трубы должен быть наклонным во всех точках этой границы в сторону охлажденного участка. Б противном случае, т. е. когда профиль имеет вид, изображенный пунктирной линией на фиг. 4, возможно по вление второй охлажденной зоны и пузырей между нагретой и охлажденной зонами. Охлаждение ведут таким образом, чтобы была единственна  переходна  зона (или граница) между нагретым и охлажденным участками, перемещающа с  от одного торца к другому. Все это относитс  к обычным тепловым трубам, когда избыток теплоносител  (или, что одно и то же - жидкости) может составл ть п тикратный объем пор фитил  и объем зазора между фитилем и стенкой (если он имеетс ) вместе вз тые. Если объем теплоносител  составл ет более, чем дес тикратный объем пор и зазора, то начинают охлаждение в вертикальном положении с нижнего торца, а по мере увеличени  длины охлаждаемого участка тепловую трубу наклон ют с посто нной угловой скоростью и к моменту достижени  длины охлаждаемого участка до полной длины тенловой трубы наклон довод т до положени , когда высота верхней точки фитил  возвышаетс  над уровнем теплоносител  не более, чем на половину высоты подн ти  жидкости но зазору между фитилем и стенкой корпуса (если зазора нет, то сказанное относитс  к высоте подн ти  жидкости по фитилю). Перемещение переходной зоны между нагретым и охлажденным участками может быть осуществлено различными средствами: выниманием тепловой трубы из печки, перемещением печи относительно закрепенной тепловой трубы, последовательным тключением витков нагревател , смонтиованного на корпусе тепловой трубы и т.д. Применение данного способа позвол ет уменьшить веро тность осушени  фитил  при запуске тепловой трубы за счет лучшего удалени  газа из пористой структуры. За счет этого, как показали эксперименты, теплова  труба может быть сразу запуш;ена на расчетную мошность. Способ более прост, так как в нем исключена операци  удалени  излишков теплоносител  с контролем количества остаюш ,егос  теплоносител , и может быть проведен многократно без разгерметизации тепловой трубы. Формула изобретени  Способ подготовки фитильной тепловой трубы к работе путем вакуумировани  ее внутренней полости, подачи в нее дозированного количества теплоносител , герметизации , нагрева ее до температуры выше критической температуры теплоносител  с полным превращением последнего в пар и последуюш.его охлаждени  трубы до температуры окружающей среды, отличающийс  тем, что, с целью ускорени  запуска трубы путем более полного удалени  газовых пузырей из фитил , охлаждение ведут постепенно, начина  с одного из торцовых участков трубы, с поддержанием температуры остальной ее части выше критической температуры теплоносител , а затем постепенно со скоростью 0,1 - 50 толщин фитил  в секунду увеличивают зону охлаждени  трубы до полной ее длины. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Л-о 545839, кл. F 28D 15/00, 1977.