RU2327940C1 - Гравитационная тепловая труба - Google Patents
Гравитационная тепловая труба Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327940C1 RU2327940C1 RU2006145984/06A RU2006145984A RU2327940C1 RU 2327940 C1 RU2327940 C1 RU 2327940C1 RU 2006145984/06 A RU2006145984/06 A RU 2006145984/06A RU 2006145984 A RU2006145984 A RU 2006145984A RU 2327940 C1 RU2327940 C1 RU 2327940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- heat pipe
- zone
- condensate
- channels
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к тепловым трубам и может найти применение при замораживании грунта для укрепления фундаментов и оснований сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах. Труба содержит герметичный частично заправляемый теплоносителем корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной. В последней размещена вставка, образующая кольцевой карман на стенке корпуса и выполненная с радиальными каналами, имеющими открытый срез со стороны их концов, обращенных к продольной оси корпуса. Труба может иметь элемент для стекания конденсата, расположенный между концами каналов и торцом корпуса со стороны зоны испарения. Благодаря уменьшению или полному исключению подогрева и уноса капель конденсата в зону конденсации встречным потоком пара и исключению подогрева конденсата стенкой корпуса в транспортной зоне, труба имеет более высокую теплопередающую способность, более низкую температуру конденсата в зоне испарения и более высокую интенсивность теплосъема в зоне испарения. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к области тепловых труб, а именно к гравитационным тепловым трубам, и может найти применение, например, при замораживании грунта для укрепления фундаментов и оснований различных сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах.
Известна гравитационная тепловая труба по авторскому свидетельству СССР №676848 (опубл. 30.07.1979 [1]), представляющая собой герметичный частично заправляемый теплоносителем корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной. В последней имеется кольцевая камера для сбора конденсата теплоносителя.
Данная тепловая труба имеет сложную конструкцию корпуса и невысокую эффективность охлаждения в зоне испарения. Это обусловлено тем, что конденсат, стекающий по стенке корпуса в транспортной зоне, подогревается и частично уносится встречным потоком пара.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является гравитационная тепловая труба по авторскому свидетельству СССР №1010436 (опубл. 07.04.1983 [2]). Эта тепловая труба имеет герметичный частично заправляемый теплоносителем корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной. В транспортной зоне на стенке корпуса имеется вставка, образующая со стенкой корпуса кольцевой карман.
Конструкция данной тепловой трубы достаточно проста. Однако при установке трубы в грунт возможно отклонение продольной оси корпуса от направления силы гравитации. Вследствие этого конденсат может перетекать через край кармана и попадать на стенку корпуса. При своем движении вниз он нагревается и вскипает на стенке корпуса. Возникающие при этом пузырьки разрушают пленку конденсата с выбросом конденсата во встречный поток пара. Это приводит к снижению теплопередающей способности трубы и, следовательно, к снижению теплосъема нижней частью трубы, т.е. в зоне испарения.
Предлагаемым изобретением решается задача получения технического результата, заключающегося в увеличении теплосъема нижней частью трубы (зоной испарения). Ниже при раскрытии сущности изобретения и рассмотрении примеров его конкретного выполнения будут названы и другие виды технического результата, обеспечиваемого предлагаемым техническим решением.
Поставленная задача решается следующим образом.
Как и известная гравитационная тепловая труба по авторскому свидетельству СССР №1010436 [2], предлагаемая гравитационная тепловая труба содержит герметичный частично заправляемый теплоносителем корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной. В транспортной зоне размещена вставка, образующая со стенкой корпуса кольцевой карман.
В отличие от упомянутой известной гравитационной тепловой трубы в предлагаемой трубе вставка, образующая вместе со стенкой корпуса кольцевой карман, снабжена радиальными каналами, имеющими открытый срез со стороны их концов, обращенных к продольной оси корпуса.
Благодаря наличию таких каналов предотвращается перелив конденсата через край кармана. Конденсат направляется к центральной части корпуса и спускается вниз в зону испарения, не контактируя со стенкой корпуса в транспортной зоне. Это препятствует возникновению описанных выше явлений, вызывающих снижение теплопередающей способности тепловой трубы и снижение теплосъема.
Предпочтительно такое выполнение гравитационной тепловой трубы, при котором указанная вставка по периферии имеет гибкую упругую обечайку, расположенную в проточке на стенке корпуса. Такое решение обеспечивает фиксацию положения вставки и способствует упрощению сборки трубы, так как позволяет легко установить отдельно изготовленную вставку, снабженную радиальными каналами, в корпус трубы.
Положение вставки, имеющей по периферии гибкую упругую обечайку, может быть зафиксировано также с помощью стержней, соединяющих ее с торцом корпуса в зоне конденсации.
Наличие упругой обечайки в обоих случаях обеспечивает хороший контакт кармана со стенкой корпуса.
Кроме того, предлагаемая гравитационная тепловая труба может дополнительно содержать элемент для стекания конденсата, расположенный между концами указанных каналов, обращенными к продольной оси корпуса, и торцом корпуса со стороны зоны испарения.
Наличие такого элемента предотвращает смещение конденсата на стенку корпуса и унос капель теплоносителя в конденсатор встречным потоком пара, что могло бы отрицательно влиять на теплопередающую способность тепловой трубы и теплосъем.
Элемент для стекания конденсата может быть выполнен, в частности, в виде жгута или тросика, свитых из нитей или проволок, которые одним концом прикреплены к стенкам указанных каналов у их среза, а другим соединены - с торцом корпуса со стороны зоны испарения.
Элемент для стекания конденсата может быть выполнен также в виде трубки, прикрепленной одним концом к стенкам указанных каналов у их среза.
При таком выполнении элемента для стекания конденсата указанная трубка вторым (нижним) своим концом может опираться на торец корпуса в зоне испарения, а также иметь в своей стенке возле этого конца прорези или отверстия. В этом случае конденсат движется к зоне испарения внутри трубки, вытекая из нее через упомянутые прорези или отверстия, благодаря чему он практически не взаимодействует со встречным потоком пара.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами фиг.1 - 6.
На фиг.1 изображена гравитационная тепловая труба со вставкой, снабженной каналами и образующей карман со стенкой корпуса.
На фиг.2 изображена верхняя часть гравитационной тепловой трубы со вставкой, размещенной в проточке на стенке корпуса.
На фиг.3 изображена верхняя часть гравитационной тепловой трубы со вставкой, закрепленной с помощью стержней.
На фиг.4 изображена гравитационная тепловая труба с элементом для стекания конденсата в виде тросика или жгута.
На фиг.5 изображена гравитационная тепловая труба с элементом для стекания конденсата в виде трубки, расположенной между вставкой и зоной испарения.
На фиг.6 изображена гравитационная тепловая труба с элементом для стекания конденсата в виде трубки, которая своим вторым концом опирается на торец корпуса в зоне испарения.
Гравитационная тепловая труба (фиг.1) содержит герметичный корпус 1 в виде цилиндрической трубы. Корпус 1 частично заправлен жидким теплоносителем 2, имеет зоны испарения 3, конденсации 4 и транспортную зону 5. В последней имеется вставка 6. Вставка 6 образует со стенкой корпуса кольцевой карман 7. Вставка и имеет радиальные каналы 8, которые сообщаются с карманом 7 и оканчиваются в вблизи продольной оси 20 корпуса, но не доходят до нее. Каналы имеют открытый срез со стороны их концов, обращенных к продольной оси 20 корпуса. Каналы 8 показаны также с увеличением на видах А-А и В.
Тепловой поток Q подводится к внешней поверхности корпуса в зоне испарения 1 и отводится в зоне конденсации 4.
Срезы 25 радиальных каналов расположены вблизи продольной оси 20 корпуса. В данном случае канал образован вогнутой вниз стенкой.
На фиг.2 представлена гравитационная тепловая труба, в которой вставка 6 имеет гибкую упругую обечайку 9, размещенную в проточке 19 на корпусе 1 (см. также изображения обечайки 9 и проточки 19 на видах А-А и В фиг.2). Вставка имеет кольцевой карман 7 и сообщающиеся с ним открытые вблизи оси 20 корпуса радиальные каналы 8.
Гравитационная тепловая труба, представленная на фиг.3, имеет вставку 6 с упругой обечайкой (манжетой) 9, удерживаемую в корпусе с помощью стержней 10, закрепленных на торце 11 зоны конденсации 4 (см. также изображения обечайки (манжеты) 9 и стержней 10 на видах А-А и В фиг.3).
В гравитационных тепловых трубах, представленных на фиг.1 - 3, конденсат, стекающий по стенке корпуса из зоны конденсации в виде пленки или капель 22, собирается кольцевым карманом 7. По радиальным каналам 8 конденсат направляется в сторону к центральной части корпуса, сторону продольной оси 20 корпуса. Вблизи нее конденсат вытекает из каналов и в виде струй или капель 22 падает вниз в зону испарения. При этом конденсат не контактирует со стенкой корпуса транспортной зоны.
Так как конденсат лишен возможности контактировать со стенкой корпуса в транспортной зоне, исключен и его подогрев от стенки. Кроме того, уменьшается подогрев конденсата встречным потоком пара, так как площадь поверхности его взаимодействия с паром меньше в падающих каплях, чем при отекании по стенке. Уменьшается также унос паром конденсата наверх в зону отвода теплоты. Это способствует уменьшению температуры конденсата в зоне подвода тепла по сравнению с наиболее близким известным устройством [2] и повышению эффективности теплосъема, а следовательно, повышению теплопередающей способности тепловой трубы.
На фиг.4 представлено выполнение предлагаемой гравитационной тепловой трубы, при котором между каналами 8 вставки 6 и торцом 12 корпуса 1 в зоне испарения 3 имеются свитые из проволок или полимерных нитей тросики или жгуты (шнуры) 16. Верхние концы проволок или нитей прикреплены к стенкам каналов 8 в их концевых частях, сходящихся к центральной части трубы 1. Нижние концы проволок или полимерных нитей, из которых свиты тросики или жгуты (шнуры) 16, зажаты в зажиме 17, установленном на торце 12 корпуса 1 в зоне испарения. В этом случае конденсат 22 из каналов 8 попадает на проволоки или нити тросиков или жгутов (шнуров) 16 и благодаря капиллярному эффекту стекает по ним в зону испарения, не контактируя со стенкой корпуса и испытывая минимальное воздействие встречного потока пара.
В гравитационной тепловой трубе, представленной на фиг.5, между открытыми концами каналов 8 вставки 6 и торцом 12 корпуса 1 в зоне испарения 3 расположен отрезок трубки 13. Он прикреплен к стенке корпуса в верхней своей части с помощью стержней 14 и удерживается вблизи оси корпуса в нижней своей части с помощью стержней 15. При этом внутренний радиус трубки больше расстояния от оси корпуса до среза каналов 8. В этом случае конденсат 22 из каналов 8 попадает внутрь трубки 13 и движется в ней к зоне испарения, практически не взаимодействуя со встречным потоком пара.
В гравитационной тепловой трубе, представленной на фиг.6, вставка 6 и трубка 13 соединены друг с другом. Трубка 13 при этом опирается на торец 12 корпуса 1 в зоне испарения 3 и имеет на конце продольные прорези 18 или отверстия. Центровка трубки 13 осуществляется посредством стержней 15, с помощью которых эта трубка прикреплена к стенке корпуса 1.
В этой конструкции конденсат 22 через карман 7 вставки 6 по каналам 8 стекает в трубку 13 и через прорези 18 попадает в нижнюю часть зоны испарения 3. Такое выполнение гравитационной тепловой трубы позволяет исключить контакт конденсата со встречным потоком пара на пути возврата конденсата в зону испарения.
Преимущество предлагаемого технического решения по сравнению с наиболее близким к нему известным [2] заключается в том, что оно имеет более высокую теплопередающую способность, более низкую температуру конденсата в зоне испарения и более высокую интенсивность теплосъема в зоне испарения. Обусловлено это тем, что в предлагаемой гравитационной тепловой трубе уменьшен или полностью исключен подогрев и унос капель конденсата в зону конденсации встречным потоком пара и исключен подогрев конденсата стенкой корпуса в транспортной зоне.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №676848, опубл. 30.07.1979.
2. Авторское свидетельство СССР №1010436, опубл. 07.04.1983.
Claims (7)
1. Гравитационная тепловая труба, содержащая герметичный частично заправляемый теплоносителем корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной, причем в транспортной зоне размещена вставка, образующая кольцевой карман со стенкой корпуса, отличающаяся тем, что указанная вставка снабжена радиальными каналами, имеющими открытый срез со стороны их концов, обращенных к продольной оси корпуса.
2. Тепловая труба по п.1, отличающаяся тем, что указанная вставка имеет по периферии гибкую упругую обечайку, расположенную в проточке на стенке корпуса.
3. Тепловая труба по п.1, отличающаяся тем, что указанная вставка имеет по периферии гибкую упругую обечайку и соединена с торцом корпуса в зоне конденсации с помощью стержней.
4. Тепловая труба по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит элемент для стекания конденсата, расположенный между концами указанных каналов, обращенными к продольной оси корпуса, и торцом корпуса со стороны зоны испарения.
5. Тепловая труба по п.4, отличающаяся тем, что элемент для стекания конденсата выполнен в виде жгута или тросика, свитых из нитей или проволок, которые соединены одним концом со стенками указанных каналов у их среза, а другим - с торцом корпуса со стороны зоны испарения.
6. Тепловая труба по п.4, отличающаяся тем, что элемент для стекания конденсата выполнен в виде трубки, прикрепленной одним концом к стенкам указанных каналов у их среза.
7. Тепловая труба по п.6, отличающаяся тем, что указанная трубка другим концом опирается на торец корпуса в зоне испарения и имеет в своей стенке возле этого конца прорези или отверстия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006145984/06A RU2327940C1 (ru) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Гравитационная тепловая труба |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006145984/06A RU2327940C1 (ru) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Гравитационная тепловая труба |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2327940C1 true RU2327940C1 (ru) | 2008-06-27 |
Family
ID=39680162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006145984/06A RU2327940C1 (ru) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Гравитационная тепловая труба |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327940C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581294C1 (ru) * | 2015-02-20 | 2016-04-20 | Открытое Акционерное Общество "Фундаментпроект" | Гравитационная тепловая труба |
RU2597010C1 (ru) * | 2015-06-04 | 2016-09-10 | Эмиль Нилович Гайнулин | Термостабилизатор грунта |
RU168171U1 (ru) * | 2016-04-18 | 2017-01-23 | Виктор Иванович Гвоздик | Устройство для охлаждения грунта с локальной зоной термостабилизации |
RU2629281C1 (ru) * | 2016-04-29 | 2017-08-28 | Илья Павлович Рило | Охлаждающий термосифон для глубинной термостабилизации грунтов (варианты) |
RU193677U1 (ru) * | 2019-07-29 | 2019-11-11 | Черняк Александр Владимирович | Устройство для охлаждения грунта |
-
2006
- 2006-12-26 RU RU2006145984/06A patent/RU2327940C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581294C1 (ru) * | 2015-02-20 | 2016-04-20 | Открытое Акционерное Общество "Фундаментпроект" | Гравитационная тепловая труба |
RU2597010C1 (ru) * | 2015-06-04 | 2016-09-10 | Эмиль Нилович Гайнулин | Термостабилизатор грунта |
RU168171U1 (ru) * | 2016-04-18 | 2017-01-23 | Виктор Иванович Гвоздик | Устройство для охлаждения грунта с локальной зоной термостабилизации |
RU2629281C1 (ru) * | 2016-04-29 | 2017-08-28 | Илья Павлович Рило | Охлаждающий термосифон для глубинной термостабилизации грунтов (варианты) |
RU193677U1 (ru) * | 2019-07-29 | 2019-11-11 | Черняк Александр Владимирович | Устройство для охлаждения грунта |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2327940C1 (ru) | Гравитационная тепловая труба | |
JPS5928839B2 (ja) | 蓄熱機能を有する熱サイフオン型ヒ−トパイプ | |
WO2009077965A2 (en) | Vacuum tube solar collector | |
JP6831655B2 (ja) | 3重管を備えた地熱発電システム | |
JPH09222284A (ja) | 復水器 | |
RU2349852C1 (ru) | Гравитационная тепловая труба | |
CN106288843B (zh) | 一种分液式螺旋板式冷凝器 | |
JP2014214940A (ja) | 蒸気発生装置 | |
KR101991310B1 (ko) | 화분 유닛 | |
CN106642937A (zh) | 用于制冷***的接水盘及具有其的制冷*** | |
KR20100006985U (ko) | 보일러용 폐열회수장치 | |
CN216585730U (zh) | 用于洗涤设备的洗涤盒组件及洗涤设备 | |
CN115394466B (zh) | 氚化水汽收集装置 | |
KR100984969B1 (ko) | 히트파이프 | |
CN212378560U (zh) | 一种列管冷凝器 | |
US9341392B2 (en) | Solar receiver panel and support structure | |
CN108149772A (zh) | 一种带挂污功能的地漏及其制作方法 | |
JP2006010141A (ja) | 二重管式ヒートパイプ | |
RU2581294C1 (ru) | Гравитационная тепловая труба | |
RU68108U1 (ru) | Гравитационная тепловая труба | |
CN210153565U (zh) | 天然气长输管道积液排除装置 | |
RU2703069C1 (ru) | Теплообменное устройство | |
KR102004853B1 (ko) | 스팀분배장치가 설치된 스팀응축장치 | |
RU175458U1 (ru) | Двухфазный термосифон | |
RU173748U1 (ru) | Двухфазный термосифон |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101227 |