Теплообменная установка

СОЮЗ СОВКТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ЯО 14956 А 1 11 4 Г 28 Р 15/02 В 1:ЕИЮ ТЕНТИ Т ЕЛЬэ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТ ВТОРСКОМУ СВИ ниям ений ВКА нике обоимер шей 4 й Г ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт по изыскаи проектированию инженерных сооруж(57) Изобретение относится к теплотеи может быть использовано длягрева протяженных объектов, напрдорожного покрытия, лестничных матеплиц и т, п. Цель изобретениявышение эксплуатационной надежности новки. Установка содерж ит два за и олненных промежуточным легкокипяпгим жнд. ким теплоносителем (Т)замкнутых горизонтальных коллектора (К) 2 с присос. диненными к ним гравитационными тепловыми трубками (ТТ) 3, конденса пион н а я часть которых расположена в обогреваемом объекте (дорожном покрытии) под небо,ьшим уклоном к горизонту. Внутри коллекторов 2 между ТТ поперечно 7 установлены пс. регородки из высокотеп,юпронодного материала с образованием для каждой ТТ автономной испарительной зоны. 11 ри конденсации в ТТ пара Т, образуюгцегося при нагреве Т в коллекторе 2, теплота через стенки ТТ передается и дорожному покрытию, нагревая его, 4 ил.3Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для обогрева протяженных объектов, например дорожного покрытия, лестничных маршей, теплиц и т. п.Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности установки.На фиг. 1 изображена теплообменная установка, поперечный разрез; на фиг, 2 - то же, план; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел 1 на фиг. 2.Установка содержит два заполненных промежуточным легкокипящим жидким теплоносителем 1 замкнутых горизонтальных коллектора 2 с присоединенными к его боковой поверхности в верхней части гравитационными тепловыми трубками 3, конденсационная часть которых расположена в обогреваемом объекте, например дорожном покрытии, имеющем подушку 4 из гравия, насыпанного на бетонное основание 5. Эта часть тепловых трубок 3 установлена иод небольшим углом к горизонту (5 - 6) с уклоном в сторону коллектора 2 для обеспечения стока в него конденсата.В каждом коллекторе 2 под слоемиромежутоцного теплоносителя 1 установлена теплообменная труба 6 для подачи греющей среды. Для увеличения поверхности теплообмена на теплообменную трубу 6 нанесено пористое покрытие 7.Внутри коллекторов 2 между тепловыми трубками 3 поперецно установлены перегородки 8 из высокотеплопроводного материала, например, меди с образованием для каждой тепловой трубки автономной исиарительной зоны 9.Установка работает следующим образом, Геотермальная вода, пар или теплаявода из обратной линии теплоцентрали подается в теилообменную трубу 6. Теплота горячей воды передается теплопроводностью через стенки трубы 6 и пористое покрытие 7 к иромежутоцному теплоносителю 1.Теплоноситель 1 испаряется и поступает в зону конденсации тепловых трубок 3, заделанных в подушку 4 покрытия. Затем пар конденсируется на более холодных стенках горизонтальных участков зоны конденсации, которые холоднее из-за окружающего материала холодного дорожного покрытия, охлажденного атмосферой, При конденсации пара на стенках зоны конденсации тепловой трубки 3 он отдает скрытую теплоту испарения, которая передается теплоироводностью через стенки тепловых трубок 3 к дорожному покрытию, тем самым нагревая его,Благодаря непрерывно направленному вниз уклону от дальнего конца тепловых трубок 3 к коллектору 2 промежуточный теилоноситель 1 стекает обратно в свою испарительную зону 9, образованную цилиндрическими стенками коллектора 2 и пере 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4городками 8, под действием силы тяжести, после чего цикл повторяется,Распределительные тепловые трубки 3 подсоединены и исходят из коллектора 2, разделенного высокотеплопроводными перегородками 8, причем в случае большой ширины дорожного полотна коллекторы 2 прокладываются по его обеим сторонам. Это придает каждой отдельной тепловой трубке 3 полную автономность в работе, что в значительной степени повышает эксплуатационную надежность всей тепло- обменной установки,Проходящая внутри коллектора 2 тепло- обменная труба 6 позволяет устройству брать теплоту от геотермальной воды и передавать ее на достаточно большое расстояние практически без потерь, чтобы изотермицески нагревать участок дорожного покрытия, в который встроены тепловые трубки 3 через определенные расчетные расстояния.Известно, что конденсация пара на стенках тепловых трубок 3 стремится снизить местное давление пара в зоне конденсации, что создает градиент давления, который осуществляет конвекцию пара из области фитильно-пористого покрытия 7 в одной из испарительных зон 9 коллектора 2. Если одна или несколько тепловых трубок 3 имеют более низкую температуру, чем другие, то скорость конденсации в этих трубках при более низких температурах выше, чем конденсация в тепловых трубках 3 с более высокими температурами. Поэтому благодаря повышенной скорости конденсации давление пара в тепловых трубках 3 с более низкой температурой ниже, цем давление пара в тепловых трубках 3 с более высокой температурой, что вызывает более интенсивный процесс испарения внутри каждой испарительной зоны 9 с более низкой температурой из-за ловы- шенных теилопритоков от теплообменной трубы 6, нежели чем к трубкам с более высокой температурой. Благодаря наличию высокотеплопроводных перегородок 8 внутри коллектора 2 происходит перераспределение и выравнивание температур, тем самым вызывая и выравнивание температур дорожной поверхности.Если, например, солнце освещает часть участка дорожной поверхности, а другая часть участка покрытия 7 находится в тени, то теневая часть холодней той части участка, на которую падают солнечные лучи. Это приводит к тому, что трубки 3, заделанные в теневой части покрытия, холоднее трубок 3, заделанных в солнечной части. Однако в результате процессов, протекающих в предлагаемой тепло- обменной установке, температура затененных участков дорожного покрытия 7 повышается, стремясь достичь температуры участка, освещенного солнцем, Таким образом, зоны - пятна более холодного участка до1495628 Формула изобретения иг. рожного покрытия 7, создающие пятна льда на дороге, опасные для движения, устранены. Теплообменная установка для обогрева протяженного объекта, например дорожного покрытия, содержащая заполненный промежуточным жидким теплоносителем замкнутый горизонтальный коллектор с присоединенными к его боковой поверхности в верхней части гравитационными тепловыми трубками, конденсационная часть которых расположена в обогреваемом объекте, и установленную в коллекторе под слоем промежуточного теплоносителя теплообменную трубу для подачи греющей среды, отлинаюиаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, она снабжена перегородками из высокотеплопроводного материала, например меди, поперечно установленными в коллекторе между упомянутыми тепловыми трубками с образованием для каждой из них автономной испарительной зоны.. Харитоес нчакова ССС ретениям аушская атент, г. гарина, 101 Редактор Н. БобковаЗа каз 4248/38НИИПИ Государствен113035,Производственно-изда Составитель КТехред И. ВерТираж 569го комитета по изобМосква, Ж - 35, Рльский комбинат П ов Корр Поди и откры наб., д Ужгоро