Тепловая труба
Иллюстрации
Реферат
1. ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содерж щая испаритель с паровой и жидкост ной пoлocтя и, конденсатор в виде соосно размещенных одна в другой трубок, внутренняя из которых сообщена , с одной стороны с паровой полостью испарителя, а с другой - с наружной трубкой, и резервуар-конденсатор, сообщенный с наружной трубкой конденсатора и посредством переливного патрубка с жидкостной полостью испарителя , отличающаяся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и расширения диапазона использования тепловой трубы, трубки конденсатора выполнены по крайней мере с одним разъемом, имеющим на наружной трубке герметичное уплотнение , причем внутренняя трубка введена внутрь переливного патрубка по его оси, а резервуар-конденсатор снабжен запорным клапаном, служащим заправочным штуцером. as
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
09) 00
3{д) F 28 D 15/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3518251/24-06 (22) 15. 12.82 (46) 30.07.84. Бюл. М- 28 (72) Л.Л.Васильев, В.Г.Киселев, В.A. Моргун А.М.Марченко и В.М.Богданов (71) Институт тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова (53) 621..565.58 (088.8) (56) 1. Патент США 3986550, кл. 165-105, опублик. 1976.
2. Патент США 9 4050509, кл. 165-45, опублик. 1977.
3. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2626288, кл. F 28 D 15/00, 1978. (54)(57) 1. ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая испаритель с паровой и жидкостной полостями, конденсатор в виде соосН0 размещенных одна в цругой тру- бок, внутренняя из которых сообщена с одной стороны с паровой полостью испарителя, а с другой — с наружной трубкой, и резервуар-конденсатор, сообщенный с наружной трубкой конденсатора и посредством переливного патрубка с жидкостной полостью испарителя, отличающаяся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и расширения диапазона использования тепловой трубы, трубки конденсатора выполнены по крайней мере с одним разъемом, имеющим на наружной трубке герметичное уплотнение, причем внутренняя трубка введена внутрь переливного патрубка по его оси, а резервуар-конденсатор снабжен запорным клапаном, служаI . щим заправочным штуцером.
1105745
2, Труба по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что внутренняя трубка сообщена с паровой полостью испарителя посредством втулки, проходящей через межстеночное пространство укаэанной трубки и переливного патрубка.
Изобретение относится к теплопередающим устройствам и может быть использовано для обогрева различных помещений и горизонтально расположенных объектов большой длины. 5
Известно теплопередающее устройство, содержащее испаритель и конденсатор, причем полость испарителя с яа дкостным и IIGpoBbM пространствами сообщена с полостью конденсатора паропроводом и конденсатопроводом. При подводе тепла к испарите-. лю происходит испарение жидкого теплоносителя. Пары теплоносителя по паропроводу поступают в конденсатор, где конденсируются, отдавая теп-. ло нагреваемому объекту. Сконденсированный теплоноситель по конденсатопроводу стекает в испаритель (1) .
Однако отношение длины конденсато- 20 ра к его диаметру близко к единице, а поэтому укаэанное устройство невозможно применять для .обогрева горизонтально расположенных объектов большой длины.
Известно также теплопередающее устройство, которое может быть ис- пользовано для нагрева основания полотна дороги за счет солнечной энергии и содержит испаритель с жидкост- ЗО ным и паровым пространствами. Конденсатор выполнен в виде трубопровода в полости которого вдоль продольной оси размещена трубка, сообщенная с полостями конденсатора и испарителя.
Трубка служит для подачи пара в полость конденсатора и возврата жидкости в папость испарителя (2Q
Данное устройство является работоспособным при вертикальном расположении конденсатора или же при углах наклона его, близких к вертикали. При горизонтальном же расположении конден.
3.- Труба по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что внутренняя трубка и переливной патрубок выполнен с односторонним вырезом, герметично перекрытым в зоне их межстеночного пространства посредством заглушек. сатора значительно уменьшается ее теплопередающая способность и нарушается механизм возврата жидкости, так как торец трубки в этом случае не перекрывается жидкостью.
Таким образом, известному теплопередающему устройству присущ тот же недостаток — невозможность обогрева горизонтально расположенных объектов большой длины.
Известна тепловая труба, содержащая испаритель, частично заполненный теплоносителем и подсоединенный через зону транспорта с жидкостным и паровым трактами к. конденсатору,. резервуар-конденсатор, сообщенный с жидкостным трактом эоны транспорта и с испарителем, причем конденсатор выполнен в виде соосно размещенных ододна в другой трубок, сообщенных между собой,.а резервуар-конденсатор выполнен герметичным и снабжен заправочным штуцером и переливным патрубком, нижний срез которого введен под уровень теплоносителя в испарителе 13).
Данная тепловая труба предназначена для обогрева горизонтально расположенных объектов большой длины, в основном стрелочных переводов. При использовании тепловой трубы для обогрева стрелочных переводов наружный диаметр конденсатора не превьппает 16 ммр а его длина — 6 М, поэтому он изготавливается из цельных холоднотянутых труб.
Однако, как показали испытания, тепловые трубы этого типа могут быть использованы как обогреватели различных про— мьнштенных и сельскохозяйственных помещений. Например, для обогрева полов в животноводческих помещениях длина тепловых труб может. достигаеть сорока и более метров. Изготовление, транспортировка и монтаж тепловых труб та1105745
На фиг. 1 изображена продольная тепловая труба с втулкой, проходящей через межстеночное пространст во, на фиг. 2 — узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — второй вариант тепловой трубы, продольный разрез; на фиг.4 — . узел II на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез A-А на фиг. 3; на фиг. 6 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 7 — разрез В-В на фиг. 3.
45
Тепловая труба содержит испаритель 1 с паровой 2 и жидкостной 3полостями, конденсатор в виде соос- 50 но размещенных одна в другой внутренней 4 и наружной 5 трубок и резервуар-конденсатор 6, сообщенный с наружной трубкой 5 конденсатора и посредством переливного патрубка 7 с жид- 55 костной полостью 3 испарителя 1.
Внутренняя трубка 4 сообщена с одной стороны с паровой полостью 2 испарикой длины весьма затруднительны, а стоимость изготовления их при этом возрастает.
Цель изобретения — упрощение технологии изготовления и расширение ди- 5 апаэона использования тепловых труб.
Поставленная цель достигается тем, что в тепловой трубе, содержащей испаритель с паровой и жидкостной полостями, конденсатор в виде соос- 10 но размещенных одна в другой трубок, .внутренняя иэ которых сообщена с од.ной стороны с паровой полостью испарителя, а с другой — с наружной трубкой, и резервуар-конденсатор, со- $5 общенный с наружной трубкой конденсатора и посредством переливного патрубка с жидкостной полостью испарителя, трубки конденсатора выполнены по крайкрайней пере с одним разъемом, имею- 20 .щим на наружной трубке герметичное уплотнение, причем, внутренняя трубка введена внутрь переливного патрубка по его оси, а резервуар-конденсатор снабжен запорным клапаном, служащим 25 заправочным штуцером, Внутренняя трубка может быть сообщена с паровой полостью испарителя . посредством втулки, проходящей через межстеночное пространство указанной 30 трубки и .переливного патрубка.
Внутренняя трубка и переливнай патрубок могут быть выполнены с односторонним вырезом, герметично перекрытыми в зоне их межстеночного прост- З5 ранства посредством заглушек. теля 1, а с другой — с наружной труб-кой 5. Внутренняя 4 и наружная 5 трубки конденсатора выполнены с разьемом, герметично уплотненным на наруж-. ной трубке 5 прокладкой 8 и негерметично — на внутренней трубке 4. Резер вуар-конденсатор 6 снабжен запорным клапаном 9, служащим заправочным штуцером. Внутренняя трубка 4 введена внутрь переливного па рубка 7 по его. оси и сообщена с паровой полостью 2 испарителя 1 посредством герметично установленной втулки 10 (фиг.!) .
Внутренняя трубка 4 и переливной патрубок 7 выполнены с односторонним вырезом, герметично перекрытым в зоне их межстеночного пространства вертикальной 11 и горизонтальной 12 заглушками (фиг. 3). В жидкостной полости 3 испарителя 1 размещен электронагреватель 13.
Тепловая труба работает следующим образом.
При подводе тепла к испарителю 1 теплоноситель испаряется и его пары . по внутренней трубке 4 поступают в конденсатор, где основная часть паров конденсируется на внутренних стенках наружной трубы 5. Сконденсированный теплоноситель увлекается потоком пара и переносится в резервуарконденсатор 6, где конденсируется оставшаяся часть паров. Из резервуара-конденсатора 6 по переливному патрубку 7 теплоноситель возвращается в испаритель 1, что обеспечивает непрерывность работ устройства. Расположение нижнего среза переливного патрубка 7 под уровнем теплоносителя позволяет предотвратить попадание . в него паров и обеспечить эффективную работу устройства при всех режимах.
Конденсатор выполнен составным.
Разъем на наружной трубке 5 конденсатора выполнен герметичным. Разъем на внутренней трубке 4 может быть негерметичным и части могут соединяться с помощью резьбы или трения. Такая конструкция конденсатора позволяет изготавливать тепловые трубы до
40 м и более. Разъемный конденсатор дает воэможность удешевить изготовление, транспортировку монтаж и эксплуатацию тепловых труб..
Ввиду того, что тепловые трубы монтируются и заправляются на месте эксплуатации, запорный клапан, служащий заправочным штуцером, установлен
1105745
10 в месте наибольшего скопления неконденсирующихся газов. Через него про- изводится вытеснение неконденсирующихся газов как в период заправки, так и во время эксплуатации. Наличие разъемов на конденсаторе позволяет при необходимости производить перемонтаж и перезаправку тепловой трубы, что также расширяет диапазон ее ис пользования.
Технико-экономический эффект от использования изобретения достигается за счет упрощения изготовления тепловой трубы, так как уменьшена номенклатура необходимых для изготовле-11 ния материалов (переливной и паровой патрубки изготавливаются из тех же труб, что и конденсатор), и повыше. ния надежности ее работы, так как уменьшено количество сварных швов.
Кроме того, удушевляется перевозка и монтаж тепловых труб, так как конденсатор выполнен разъемным, а сна" снабжение трубы запорным клапаном снижает затраты при ее эксплуатации, а также расширяется диапазон использования описйнной трубы, так как в зависимости от сезонности работ, например в сельском хозяйстве, тепловые трубы, используемые для отопления животноводческих помещений в летний период, могут быть перемонтированы для работы в сушильных установках.
В-В
Составитель В.Баранец
Редактор М.Келемеш Техред Т,Маточка Корректор А.Дзятко
Заказ 5583/31 Тираж 631 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
bio делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб.,д.4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4