Теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 09) 11 ПИСА ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦ Н АВТОРСКОМУ Св(71) Ордена Трудового КрасногоЗнамени институт тепло- и массообмена им. А,В, Лыкова(56) 1. Патент ВеликобританииР 2013870, кл, Р 24 3 3/02, опублик1979,2. Авторское свидетельство СССРР 742694, кл. Р 28 0 15/00, 1978(54)(57) 1. ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий термосифонную тепловую трубу,одна из противолежащих боковых сте 51) Р 28 П 15/00Р нок корпуса которой имеет наклон- .ные перегородки, установленные повысоте корпуса с образованием зоныиспарения, а другая - примыкает кканалу для охлаждающей среды и имеетнаклонные направляющие, образующиес перегородками наклонные щели,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективностии надежности при работе в качествегелиоприемника, направляющие выполнены в виде горизонтальных гофр набоковой стенке, канал для охлаждающей среды образован впадинами гофр,их гребни снабжены сообщенными свпадинами поперечными выемками,а вход и выход канала размещены соответственно в верхней и нижнейчастях корпуса.1137292 40 2. Теплообменник по и. 1, о тлии ч а ющ ий с я тем что над верхней пе 9Изобретение относится к теплообмену, в частности к гелиоприемникамв виде тепловых труб.Известен теплообменник, содержащий термосифонную тепловую трубу 5с испарительной зоной в виде поглотителя,солнечной энергии с установленными по его высоте наклоннымиперегородками Я .Недостатком данного теплообменника является ограниченная площадьповерхностей зон испарения и конценсации.Известен также теплообменник,содержащий термосифонную тепловую 15трубу, одна из противолежащих боковых стенок корпуса которой имеетнаклонные перегородки, установленные по высоте корпуса с образованиемзоны испарения, а другая примыкает 20к каналу для охлаждающей среды иимеет наклонные направляющие, образующие с перегородками наклонныещели 12,Недостатком известного теплообмен ника являются сравнительно невысокие эффективность и надежность, вособенности при применении теплооб-.менника в качестве гелиоприемника,поскольку теплоноситель тепловойтрубы в процессе ее работы может,неравномерно распределяться по по,верхности зоны испарения, а движение паров теплоносителя снизу вверхможет быть недостаточно интенсивным,что.приводит к местному перегреву,Цель изобретения - повьппение эффективности и надежности при работе теплообменника в качестве гелиоприемника.Поставленная цель достигается тем, что в ч еплообменнике, содержащем термоснфонную тепловую трубу, одна из противолежащих стенок корпу. са которой имеет наклонные перегородки, установленные пс высоте корпуса с образованием зоны испарения, а другая - примыкает к каналу регородкой размещена дополнительнаяповерхность зоны конденсациидля охлаждающей среды и имеетнаклонные направляющие, образующие с перегородками наклонные щели, направляющие выполнены в виде горизонтальных гофр на боковой стенке, канал для охлаждающей среды образован впадинами гофр, а их гребни снабжены сообщенными с впадинами поперечными выемками, а вход и выход канала размещены соответственно в верхней и нижней частях корпуса.Над верхней перегородкой может быть размещена дополнительная поверхность зоны конденсации.На фиг. 1 показан теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, нафиг, 4 - вид В на фиг. 1, на фиг. 5 - теплообменник с дополнительной поверхностью зоны конденсации.Теплообменник содержит термосифонную тепловую трубу, первая из противолежащих боковых стенок 1 и 2 корпуса 3 которой имеет наклон,ные перегородки 4, установленные по высоте корпуса 3 с образованием зоны 5 испарения, а вторая - примыкает к каналу б для охлаждающей среды и имеет наклонные направляющие в виде гофр 7, образующие с перегородками 4 наклонные щели 8. Канал 6 образован впадинами 9 гофр 7, их гребни 10. снабжены сообщенными со впацинами 9 поперечными выемками 11, а входной и выходной патрубки 12 и 13 канала 6 размещены соответственно в верхней и нижней частях корпуса 3. Над верхней перегородкой 4 размещена дополнительная поверхность 14 зоны 15 конденсации, на стенке 1 снаружи - фотоэлементы 16. Пространство, ограниченное перегородками 4 и стенкой 1, заполнено рабочей жидкостью 17,Теплсобменник работает следующимобразом. При подводе солнечной энергиик фотоэлементам 16 в зоне 5 испаре3 1137ния тепловой трубы испаряется рабочая жидкость 17 пары которой конденсируются в зоне 15 конденсации наповерхности горизонтальных гофр,отдавая скрытую теплоту парообраэования охлаждающей среде. В качествеохлаждающей среды может быть использован, например, воздух, омывающийнаружную поверхность гофр 7 и используемый для отопления зданий. 1 ОЗа счет того, что гофры 7 образуют наклонные щели 8. с наклоннымиперегородками 4, конденсат рабочейжидкости 17 стекает с поверхностигофр 7 на нижерасположенные наклонные перегородки 4, и цикл испарениеконденсация повторяется,Теплообменная поверхность зоны 15 конденсации может быть увеличе на размещением в верхней части корпуса 3 дополнительных поверхностей, которые могут быть с продольными или поперечными гофрами (не показано). Подача охлаждающей среды осуществля ется через входной патрубок 12 (на фиг. 4 направление движения охлаждающей среды показано стрелками), Прой- дя по впадине 9 верхней гофры 7, охлаждающая среда по поперечной выем- ЗО ке 11 подается во впадины 9 ниже- расположенных гофр 7, Отвод нагретой .охлаждающей среды (воды, воздуха) производится через выходной патрубок 13. Таким образом, наибольший35 перепад температур между охлаждающей средой и парами рабочего тепло 292 4носителя будет в верхней части кор,.пуса 3. Величина теплового потока, подводимого по высоте зоны 5 испарения, постоянна и, соответственно, количество паров рабочего теплоносителя, генерируемое в зоне 5 испарения, также по высоте корпуса 3 . постоянно, Поэтому в верхней части корпуса 3 конденсируется избыточное количество рабочей жидкости 17, В результате этого при работе теплообменника происходит непрерывное стекание части рабочей жидкости 17 в виде пленки по нижним сторонам наклонных перегородок 4 и не покрытым рабочей жидкостью 17, участкам внутренней поверхности стенки 1.В теплообменнике, показанном на фиг. 5, интенсификация процесса конденсации в верхней части корпуса 3 достигается также увеличением поверхности теплообменной зоны. 15 конденсации в этой части.Таким образом, интенсификация процесса конденсации в верхней части корпуса позволяет как равномерно распределить теплоноситель по поверхности стенки корпуса со стороны зоны испарения, так и интенсифицировать конвекцию паров рабочей жидкости. Это позволяет повысить эффективность и надежность работы теплообменника, особенно в качестве гелиоприемника, Дополнительно эффективность повышается за счет увеличения поверхности теплообмена в зоне конденсации.1137292 ректор Г.Решетник Тираж 623 НИИПИ Государственного к ло делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Рауш