Теплообменник и способ его изготовления

СО)ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРГ С)1 УБЛИК 1746 А 15 Г 28 ОСУцАРСТВЕННЫИ КОМО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРС СВИДЕТЕЛЬСТВУ теплообменник содержит кольцевои корпус 1 с коаксиальными внутренней 2 и наружной 3 обечайками, частично заполненный фазоизменяемым теплоносителем, и установленную в корпусе с примыканием к обечайкам 2 и 3 капиллярно-пористую насадку 4, выполненную в виде единой металлической втулки, пористость и эффективный диаметр пор которой увеличиваются от оси к периферии, Теплообменник изготовляют путем пропитывания эластичной ячеистой полимерной ленты суспензией из металлического порошка в водном растворе высокомолекулярных стабилизирующих добавок, удаления указанного раствора и спекания порошка, причем перед пропитыванием ленту размещают вокруг обечайки 2 до со- Б вмещения ее краев .для последующего скрепления их между собой. Изобретение позволяет повысить экономичность и снизить материалоемкость, 4 ил,ов- ГуИзобр и может бпретерпеваютур фазовыикорпусе с прлярно-порист нии тепло те Изв бменн аружн ывани енты ошка в ых ст казанн ания м естен способ изготовления тепло ика, включающего внутреннюю и ую обечайки корпуса, путем пропия эластичной ячеистой полимерной суспензией из металлического по- водном растворе высокомолекулярабилизирующих добавок., удаления ого раствор и последующего спееталлического пооошка 3)ные способ и устройство 2,3) являиболее близкими к изобретению.(54) ТЕПЛООБМЕННИК И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ(57) Использование: при разработке тепловых аккумуляторов, Сущность изобретения: ение относится к теплотехнике ь использовано при изготовлеменников с аккумулированием Известен теплообменник, кольцевые корпуса, каждый и полнен с внутренней и нару ками, соединенными тепло ребрами, и заполнен тепло щим веществом с фазовым пе бочем диапазоне температурНедостатком этого теплоо ляется высокая материалоемкИзвестен теплообменник, кольцевой корпус, образова альным внутренней и наружно и частично заполненный теп содержа щии з которых выжной обечайпроводными аккумулируюреходом в ра.бменника явость,содержащий нный кодкси й обечайками лоносителем,щим в зоне рабочих темпераперэход, и установленную вмыканием к обечайкам капилю насадку 21.Недостатки их заключаются в невысокой экономичности и повышенной материалоемкости,Цель изобретения - повышение экономичности и снижение материалоемкости,На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый теплообменник, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 - эластичная полимерная лента, продольный разрез; на фиг. 4 - элементы теплообменника перед операцией пропитывания, поперечный разрез,Теплообменник содержит кольцевой корпус 1, образованный коаксиальными внутренней 2 и наружной 3 обечайками и частично заполненный теплоносителем, претерпевающим в зоне рабочих температур фазовый переход, и установленную в корпусе 1 с примыканием к обечайкам 2 и 3 капиллярно-пористую насадку 4, выполненную в виде единой металлической втулки, пористость и эффективный диаметр пор которой увеличиваются от оси к периферии, Насадка 4 выполнена из ячеистой полимерной ленты 5, края б и 7 которой образуют в теплообменнике стык 8, Внутрь обечайки 2 заведен трубопровод 9. Корпус 1 снабжен заправочным штуцером 10 и покрыт снаружи теплоизоляцией (на фиг. не показана),Способ изготовления теплообменника осуществляют следующим образом.Вырезают сетчато-ячеистую эластичную полимерную ленту 5 в форме прямоугольника так, чтобы. направления осей пор было перпендикулярно ее поверхности, контактирующей после сборки теплообменника с обечайками 2 и 3. Ленту 5 размещают (обворачивают) вокруг внутренней обечайки 2 до совмещения встык ее краев б и 7, которые скрепляют любым известным способом (сшиванием, склеиванием и т,п,) с образованием стыка 8. При сгибании ленты 5 происходит сжатие внутренних и растяжение наружных ее слоев, в результате чего поры после изготовления теплообменника имеют форму, близкую к конической, т,е. их эффективный диаметр увеличивается от центра теплообменника к периферии.Приготавливают суспензию металлического, например медого, порошка в растворе органического вещества - высокомолекулярных стабилизирующих добавок, и пропитываютэтой суспензией ленту, размещенную вокруг обечайки 2. Подвергают ленту 5 конвективной сушке, удаляя растворитель, после чего, нагревая, удаляют полимерный материал. Затем, повышая температуру, оплавляют поверхность частиц металлического порошка, спекая последний,При использовании ленты 5 из пенополиуретана целесообразно вырезать ее так,чтобы направление вспенивания пенополиуретана совпадало с направлением радиуса5 обечаек 2 и 3 после размещения ленты 5 втеплообменнике, Обработку при выполнении ленты 5 из пенополиуретана производят при режимных параметрах: сушку притемпературе 25,40 С и скорости обдува10 0,52 м/с; удаление пенополиуретана прискорости нагрева 100 С/ч и нагреве от 200до 600 С; изотермическая выдержка 1 ч, после чего спекание при температуре, зависящей от материала металлического порошка.15 Если последний выполнен из немагнитногоматериала, сушку можно производить ускоренно токами высокой частоты приобъемном нагреве. При использованиифорромагнитных материалов хорошие ре 20 эультаты получены при нагреве токами промышленной частоты,При работе теплообменника греющийтеплоноситель прокачивают через трубопровод 9, Находящийся в корпусе 1 фазоиз 25 меняемый теплоноситель, напримермоногексан, плавится и аккумулирует тепло,Процесс плавления происходит с повышенной интенсивностью, поскольку за счет увеличения радиуса пор от оси к периферии30 транспортирование расплава фазоизменяемого материала будет усиливаться за счетразной Кривизны менисков жидкости в конических капиллярах, В конце процесса аккумулирования весь фазоизменяемый35 жидкий теплоноситель эа счет капиллярныхсил переместится к внутренней обечайке 2.При частичном испарении моногексана парбудет вытесняться в направлении наружнойобечайки 3 и конденсироваться.40 Разрядка теплообменника при прокачивании холодного теплоносителя по трубопроводу 9 также будет происходитьдостаточно интенсивно, так как фазоизменяемый жидкий теплоноситель в корпусе 145 соприкасается с внутренней обечайкой 2,Формула изобретения 1. Теплообменник, содержащий кольцевой корпус, образованный коаксиальными 50 внутренней и наружной обечайками и частично заполненный теплоносителем, претерпевающим в эоче рабочих температур фазовый переход, и установленную в корпусе с примыканием к обечайками капилляр но-пористую насадку, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения экономичности и снижения материалоемкости путем интенсификации теплообменных процессов, капиллярно-пористая насадка выполнена в виде единой металлической втулки, пори1746190 Фиг Составитель Г.СавватимскийТехред М,Моргентал Корректор А.Осауленко убк ед аказ 2386 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, МоскваЖ, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж л,Гагарина, 1 стость и эффективный диаметр пор которойувеличиваются от оси к периферии,2, Способ изготовления теплообменника, включающего внутреннюю и наружную 5 обечайки корпуса, путем пропитывания эластичной ячеистой полимерной ленты суспенэией из металлического порошка в водном растворе высокомолекулярных стабилизирующих добавок, удаления указан ного раствора и последующего спекания металлического порошка, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения материалоемкости теплообменника путем интенсификации теплообменных процессов, перед пропитыванием суспензией ленту размещают вокруг внутренней обечайки корпуса до совмещения ее краев для последующего скрепления их между собой.