Термогравитационная тепловая трубка

ОЛ ИСАНИЕ 382910ИЗОБРЕТЕН ИЯ Соки Советских Ооциалистических РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Зависимое от авт. свидетельства М. Кл. Г 280 1 Заявлено 18.11.1971 (М 1636573/24-6 с присоединением заявки Ъ Комитет по деламобретеиий и открытий риорите 621.565,94 (088.8) чпковано 23.7.1973. Бюллетень ЛЪ 23опубликования описания 28 Х 111.1973 ри Совете Мииистро СССРявитель ТЕРМОГРАВИТАЦИОННАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБ Изобретение относится к термогравитационым тепловым трубкам, преимущественно для использования в рекуперативных теплооб. менниках, применяемых, в частности, в качестве воздухаподогревателей топливопотребляющих агрегатов: котлов, промышленных печей,.Известные термогравитационные тепловые трубки, содержащие глухой цилиндрический корпус и коаксиально расположенную внутреннюю вставку с открытыми концами для разделения потоков нагретого и охлажденного теп лоносителя, не обеспечивают повышения эффективности теплопередачи.Цель изобретения - увеличение эффективности теплопередачи таких трубок, расширение температурного диапазона и повышение надежности работы.Это достигается тем, что внутри вставки и в кольцевом простанстве между ней и корпусом установлены поперечные перегородки, верхний и нижний объемы пространства по обе стороны кольцевой перегородки соедине. ны перепускными каналами соответственно с нижним и верхним объемами вставки, а последняя по всей длине теплоизолирована.На фиг. 1 схематически представлена предлагаемая тепловая трубка, продольный разрез; на фиг. 2 - рекуперативный теплообмен ник с предлагаемыми тепловыми трубками. Тепловая трубка 1 содержит глухон цилиндрический корпус 2 и коаксиально расположенную внутреннюю вставку 3 в виде цилиндрической обечапки с открытыми концами.5 Внутри вставки Л и в кольцевом пространст.ве между ней и корпусом 2 установлены поперечные перегородки 4 и 5. Верхний 6 и нижний 7 объемы пространства по обе стороны кольцевой перегородки 5 соединены перепуск ными каналами 8 соответственно с нижним 9и верхним 10 объемами вставки, причем последняя по всей длине теплоизолирована.В зависимости от назначения теплообменника и от того, до какой температуры необ ходимо нагревать подогреваемую среду, теплопередающие трубки заполняют тем или другим промежуточным теплоносителем, например, дри подопреве до 100 С - водой, до 200 С - глицерином (или каким-либо другим органическим тепланосителем), выше 200 С - жидкометаллическим теплоносителем (например, натрием, калием и др.).Теплообменник (см. фиг, 2) составлен изпакета тепловых трубок 1, верхняя часть которых оребрена и заключена в цилиндрический кожух 11, снабженный подводящим 12 и отводящим 13 патрубками, Нижняя часть трубок помещена в короб 14, по которому пропускается греющая среда. К нижней части Зо кожуха 11 крепится днище, представляющеесобой трубную решетку 1 а, имеющую со стороны горячей среды теплоизоляцию 1 б для защиты от прогара, Для направления потока нагреваемой среды, внутри кожуха предусмотрены разделительные перегородки 17, поддерживаемые ограничителями 18.В качестве греющей среды могут быть ис пользованы, например, отходящие после котлов и печей дымовые газы, или продукты сгорания специально сжигаемого для этих целей топлива (газообразного, жидкого или твердого), В случае подогрева жидких сред (или получения пара) верхнюю часть теплопередающих трубок можно не оребрять, так как жидкие среды имеют большой коэффициент теплоотдачи. При комплексном использовании тепла греющей среды теплообменники наби раются в блок (каскад), в котором каждый из теплоооменников используется для подогрева той или иной среды, в результате чего полностью используется все тепло греющей среды.Теплообменник работает следующим образом.Греющая среда в коробе И отдает часть тепла нижним концам трубок 1, при нагревании которых тепло передается заключенному в них промежуточному теплоносителю. При этом создается разность плотностей в промежуточном теплоносителе между охлаждаемой и нагреваемой частями, в результате чего происходит естественная термогравитационная циркуляция промежуточного теплоносителя, за счет которой осуществляется перенос тепла из нагреваемой нижней части в верхнюю ох. лаждаемую. часть. Горячие потоки промежуточного теплоносителя на стороне нагрева поднимаются в нижней части 7 кольцевого пространства до перегородки б и проходят по перепускным каналам 8 внутрь вставки 3 на сторону охлаждения, Холодные потоки промежуточного теплоносителя на стороне охлаж. дения оспуакаются в верхней части б кольцевого пространства и, опустившись до перегородки б, проходят по перепускным каналам внутрь вставки д на сторону нагрева. Нагреваемая холодная среда, проходя через кожух11 сверху вниз снаружи между теплопередающими трубками 1, отнимает тепло от них и,5 нагреваясь, поступает в отводящий патрубок13, откуда идет на потребление.При работе теплообменника с соответствующим выбором промежуточного теплоносителя в теплопередающих трубках 1 не воз 10 пикает избыточное давление, так как темпе.ратура теплоносителя в верхней части не поднимается выше температуры кипения (например, температура кипения натрия 890 С), врезультате чего устраняется возможность15 разрыва трубок 1 от давления, В случае повышения температуры теплоносителя вышетемпературы кипения, давление в трубкахразвивается незначительно, в отличие от кондеясапионпых трубок. В связи с тем, что20 жидкометаллические теплоносители, напримернатрий, обладают высокой теплопроводностью,а тепловые трубки 1 заполняются им полностью, предлагаемый теплообменник можетработать при любом угле наклона от верти 25 кали (О - 180) как в обычных, так и ослаб.сенных гравитационных полях,Предмет изобретения30 Термогравитационная тепловая трубка, содержащая глухой цилиндрический корпус и коаксиальпо расположенную внутреннюю встав ку с открытыми концами для разделения пото.ков нагретого и охлажденного теплоносителя, 35 отлссчаюисаяся тем, что, с целью увеличенияэффективности теплопередачи, расширения температурного диапазона и повышения надежности работы, внутри вставки и в кольцевом пространстве между ней и корпусом уста новлены поперечные перегородки, верхний инижний обьемы пространства по обе стороны кольцевой перегородки соединены перепускными каналами соответственно с нижним и верхним объемами вставки, а последняя по 45 всей дляне теплоизолирована.ип. Харьк, фил. пред. Патен акгз 434 Д 274НИИПИ Комите у б 7 ГФайги йиУЫ люлю Изд.573 Тираж 602по делам изобретений и открытий при Совете Ыосква, Ж, Раушская наб., д. Ч 5 Подписное ннистров СССР