Тепловая труба

Тепловая труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к теплотехнике. Цель изобретения -^ повышение теплоперё-дающей способности тепловой трубы. В зоне 1 испарения коаксиально установлена цилиндрическая ось 6, жестко соединенная с капиллярно-пористой структурой 5. На оси 6 расположен с натягом торсион 8 в виде однополостного гиперболоида. Торсион 8 состоит из двух трубчатых оснований 9, соединенных между собой полосками из упругого материала. Полоски установлены наклонно к оси 6 в контакте с последней. На одном из трубчатых оснований 9 закреплена крыльчатка вентилятора 11.1 з.п.флы, 3 ил.СОсю ^ о4i^>&ГО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s F 28 D 15/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

M

0 (61) 840667 (21) 4725398/06 (22) 04.08,89 (46) 15,02.92. Бюл, N 6 (72) А.С.Клепанда, А.В,Петренко и А.С.Филиппов (53) 621.565.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 840667, кл. F 28 D 15/00, 1981. (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА (57) Изобретение относится к теплотехнике.

Цель изобретения - повышение теплопере„„5U„„1712764 А2 дающей способности тепловой трубы, В зоне 1 испарения коаксиально установлена цилиндрическая ось 6, жестко соединенная с капиллярно-пористой структурой 5. На оси 6 расположен с натягом торсион 8 в виде однополостного гиперболоида. Торсион 8 состоит из двух трубчатых оснований

9, соединенных между собой полосками из упругого материала. Полоски установлены наклонно к оси 6 в контакте с последней.

На одном из трубчатых оснований 9 закреплена крыльчатка вентилятора 11. 1 3.п.флы,3 ил, 1712764

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплопередающим устройствам, и является усовершенствованием устройства по авт.св. М 840667.

Основное изобретение представляет собой трубу, содержащую зоны испарения и конденсации, соединенные конденсатопроводом и паропроводом, и капиллярнопористую структуру, размещенную на внутренней поверхности трубы в зонах испарения и конденсации и по всему объему конденсатопровода, электромагнитную обмотку, питаемую переменным током и установленную снаружи трубы в зоне размещения капиллярно-пористой структуры, которая выполнена из магнитострикционного материала, Недостатком этой тепловой трубы является малая теплопередающая способность, Цель изобретения — повышение теплопередающей способности тепловой трубы.

Поставленная цель достигается тем, что в тепловой трубе, содержащей зоны испарения и конденсации, соединенные конденсатопроводом и паропроводом, капиллярно-пористую структуру, размещенную на внутренней поверхности трубы в зонах испарения и конденсации и по всему объему конденсатопровода, электромагнитную обмотку, питаемую переменным током и установленную снаружи трубы в зоне размещения капиллярно-пористой структуры, выполненной из магнитострикционного материала, а зоне испарения коаксиально установлена цилиндрическая ось, жестко соединенная с капиллярно-пористой структурой. При этом на оси расположен с натягом торсион в виде однополостного гиперболоида, состоящий из двух трубчатых оснований, соединенных между собой полосками из упругого материала, установленными наклонно к цилиндрической оси в контакте с последней, причем на одном из трубчатых оснований закреплена крыльчатка вентилятора. Угол наклона полосок к цилиндрической оси составляет

20 — 30О.

Гиперболоидный торсион предназначен для преобразования осевых колебаний оси во вращательное движение импеллера за счет анизотропии сил трения между осью и полосками торсиона и представляет собой устройство, состоящее из двух трубчатых оснований равного диаметра, соединенных между собой упругими полосками, наклонно расположенными относительно оси. К одному из оснований торсиона присоединена крыльчатка вентилятора.

Сущность изобретения состоит в том, что повышение теплопередающей способности достигнуто увеличением скорости циркуляции теплоносителя в тепловой тру5 бе за счет дополнительного перепада давлений, обеспеченного вращением крыльчатки вентилятора под действием ультразвуковых колебаний капиллярнопористой структуры.

10 Новизна данного технического решения состоит во введении гиперболоидного торсиона с крыльчаткой вентилятора и цилиндрической оси.

На фиг.1 изображена и редл а гаемая теп15 ловая труба; на фиг.2 — однополостный гиперболоидный торсион с импеллером, на фиг.З вЂ” разрез А-А на фиг.2.

Тепловая труба содержит зоны 1 испарения и 2 конденсации, соединенные кон20 денсатопроводом 3 и паропроводом 4, капиллярно-пористую структуру 5, размещенную на внутренней поверхности трубы в зонах 1 испарения и 2 конденсации соответственно и по всему объему конденсатоп25 ровода 3, В зоне 1 испарения тепловой трубы коаксиально установлена цилиндрическая ось 6 с буртиком 7, на которую насажен в виде однополостного гиперболоида торсион 8, состоящий из двух трубчатых

30 оснований 9, соединенных между собой полосками 10 из упругого материала, установленными наклонно к цилиндрической осью в контакте с последней и образующими горловинуторсиона(наименьшее сечение) в се35 чении А-А, Оси упругих полосок развернуты на определенный угол так, что огибающая упругих полосок при вращении вокруг оси 6 образует гиперболоид. Оптимальный угол наклона упругих полосок 10 к оси трубы 20—

40 20 установлен экспериментально. К одному из оснований 9 торсиона 8 присоединена крыльчатка вентилятора 11. Капиллярно-пористая структура конденсатопровода 3 выполнена из магнитострикционного

45 материала, например из жгутов спрессованной тонкой никелевой проволоки, а ось 6 жестко соединена с капиллярно-пористой структурой. При этом в зоне размещения капиллярно-пористой структуры конденса50 топровода 3 снаружи трубы установлена электромагнитная обмотка 12, питаемая то; ком высокой частоты.

Тепловая труба работает следующим образом.

55 Вследствие перепада температур в зонах 1 испарения и 2 конденсации, давление насыщенных паров теплоносителя в зоне 1 больше, чем давление в зоне 2, Под действием разности этих давлений пар теплоносителя по паропроводу 4 поступает из зоны

1712764

55

1 в зону 2, где происходит его конденсация, сопровождающаяся отдачей тепла в окружающую среду, Восстановление давления в зоне 1 происходит вследствие непрерывного испарения теплоносителя из капиллярно-пористой структуры 5 эа счет отбора тепла из окружающей среды.,Подача жидкого теплоносителя из зоны 2 конденсации в зону 1 испарения происходит за счет капиллярных сил, Переменное магнитное поле обмотки 12 возбуждает ультразвуковые колебания магнитострикционной капиллярно-пористой структуры конденсатопровода 3. Воздействие ультразвука на капилляры приводит к увеличению капиллярного напора и интенсификации переноса жидкой фазы теплоносителя. Коле бан ия ма гн итострикционной капиллярно-пористой структуры передаются оси 6. Колебания оси 6 в зоне контакта с гиперболоидным торсионом 8 приводят к вибрационному вращению торсиона 8 к горловине 9 которого присоединена крыльчатка вентилятора 11.

Вращение вентилятора, расположенного в свободной от капиллярной структуры зоне

1 испарения приводит к созданию дополнительного перепада давлений и напора в паровой фазе, а следовательно увеличивает расход теплоносителя и теплопередающую способность тепловой трубы. Вибрационное вращение торсиона происходит благодаря расположению упругих полосок 10 торсиона 8 под углом к оси 8 вследствие анизотропии сил трения между полосками

10 торсиона 8 и осью 6. При этом скорость вращения можно регулировать амплитудной или частотной модуляцией питающего напряжения. Буртик 7 фиксирует торсион в осевом направлен.

При выборе угла наклона полосок гиперболоидного торсиона коси трубы принимают во внимание то, что в случае малых углов наклона вращение уменьшается, а при больших углах затрудняется формирование торсиона. Это приводит к тому, что оптимальная величина угла наклона полосок гиперболоидного торсиона к оси трубы находится в пределах 20 — ЗОО.

Технические преимущества предлага емого изобретения в сравнении с основным заключается в том, что повышается теплопередающая способность за счет увеличения скорости циркуляции теплоносителя, 5 что обусловлено наличием вращающегося гиперболоидного торсиона с крыльчаткой вентилятора. Это ведет к улучшению массогабаритных показателей устройства, расширению диапазона регулирования

10 теплопередающей способности и сохранению герметичности устройства, Положительный эффект от использования предлагаемого устройства состоит в том, что повысив теплопередающую способ15 ность, улучшаем экономические показатели за счет сэкономленного количества тепловых труб и экономии вследствие уменьшения массы и габаритов устройства.

Ориен -ировочно уменьшение стоимости

20 оценивается в 1,5 раза (учитывая, что требуемый напор реализуется как с помощью вентилятора, так и с помощью магнитострикционной капиллярно-пористой структуры). Стоимость доработки тепловой трубы

25 (установка гиперболоидного торсиона с крыльчаткой) незначительна в сравнении с достигаемым эффектом, Формула изобретения

30 1. Тепловая труба по авт.св. N 840667, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплопередающей способно- сти, дополнительно в зоне испарения коаксиально установлена цилиндрическая ось, 35 жестко соединенная. с капиллярно-пористой структурой, при этом на оси расположен с натягом торсион в виде однополостного гиперболоида, состоящий иэ дв x i рубчатых оснований, соединенных

40 между собой полосками из упругого материала, установленными наклонно к цилиндрической оси в контакте с последней, причем на одном из трубчатых оснований закреплена крыльчатка вентилятора. î 2. Тоуба по п.1, отличающаяся тем, что полоски установлены с углом наклона к цилиндрической оси, составляющим 20—

30, 1712764

Составитель М.Косоротов

Редактор М,Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 527 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101