Испаритель

(54) (57) техндля мах ИСПАРИТЕЛЬИзобретение относится еплоано ке и може хлаждения ерморегул ыть использо теплоносителя рования объек систе в, пре 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОтнРытиямПРИ ПЮТ ССОР(61) (21) (22) (46) (71) инсти Бел ор (72) Л.Лс (53) (56) Мф 12 12736994352802/23-0608.12.8723.08.89. Бюл. Яф 31Новополоцкий политехническийтут им.Ленинского комсомолауссииВ.А.Майоров, В.М.Поляев,асильев и А.Л.Магдесьян621.57 (088,8)Авторское свидетельство С3699, кл. Р 25 В 39/02, 1 имущественно в условиях переменнойгравитации и ориентации. Цель изобретения - повышение производительноти испарителя в условиях изменяющейся во времени тепловой нагрузки.ставленная цель достигается путемвыполнения на наружной поверхноститеплообменных трубок 9 продольныхканавок 12. Кроме того, со сторонымежтрубных каналов 11 на начальномучастке трубки 9 покрыты последовательно слоем пористого лиофильногофитиля 15, тонкопористым лиофобнымпокрытием 16 и сеткой 17, прижатымик поверхности трубок 9 гофрированными сетчатыми проставками 18 с продольными по ходу хладагента гофрами4 ил3 1502921 Изобретение относится к теплотехнике, может быть использовано для охлаждения теплоносителя в системах терморегулирования объектов, преимущественно в условиях переменной гравитации и ориентации, и является усовершенствованием известного устройст" ва по авт. св. У 1273699,Целью изобретения является повышение производительности испарителяв условиях изменяющейся во временитепловой нагрузки,На фиг.1 изображен схематическииспаритель со снятой передней стенкой, общий вид; на фиг.2 - сечениеА-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Бна фиг,2; на фиг.4 - сечение В-В нафиг.2. 10 15 Исйаритель содержит корпус 1, кол лекторы подвода 2 и отвода 3 горячего теплоносителя, распределительныйколлектор 4 хладагента и коллектор5 отвода пара. Внутри корпуса 1 размещена теплообменная насадка 6, отделенная от коллектора 4 подводахладагента сплошной стенкой 7, а от 25 коллектора 5 отвода пара - перегородкой 8. Теплообменная насадка содержит плоские теплообмениые трубки 9 30 для протока охлаждаемого теплоносителя, внутри которых размещены гофрированные пластины 10 с продольнымипо ходу теплоносителя гофрами. Состороны межтрубных каналов 11 на начальном участке (по ходу хладагента)на поверхности трубок 9 выполненыпродольные (по ходу хладагента) канавки 12. У теплообменных трубок 9начальные концы 13 выходят сквозьстенку 7 в коллектор 4, а конечныеконцы 14 загнуты внутрь межтрубных 35 40 каналов 11. Со стороны межтрубных каналов 11 на начальном участке трубки 9 покрыты последовательно слоем пористого лиофильного фитиля 15, тонкопористым лиофобным покрытием 16 и сеткой 17, прижатыми к поверхности трубок 9 гофрированными упругими спеченными многослойными сетчатыми проставками 18 с продольными по ходу 50 хладагента гофрами. На конечном участке трубки 9 покрыты слоем пористого лиофильного фитиля 19, толщина которого равна сумме толщин слоев 15-17, и также прижатого проставками 18. В зоне границы начального и конечного участков, где оканчиваются продольныеканавки 12, пористые лиофильные фи 4тили 15 и 19 пропитаны герметиэирующим составом 20. На выходе межтрубных каналов 11 установлены выгнутые внутрь каналов навстречу парокапельному потоку про ницаемые перегородки 21, покрытые спереди слоем 22 пористого лиофобного материала. Стрелками показаны направления течения хладагента и охлаждаемого теплоносителя.Испаритель работает следующим образом.Горячий теплоноситель подается в коллектор 2, проходит внутри плоских трубок 9, отдает теплоту через стенку испаряющемуся внутри фитилей 15 и 19 хладагенту и охлажденный выходит через отводящий коллектор 3. Жидкост" ный хладагент из распределительногоколлектора 4 под действием постоянного давления подачи по канавкам 12 на выступающих концах 13 теплообменных трубок 9 проходит сквозь стенку 7 и затем из канавок 12 раздается по слою фитиля 15 на начальном участке теплообменных трубок 9. Внутри фитиля 15 хладагент поглощает передаваемую от горячего теплоносителя теплоту и кипит. Поток пара с микрокаплями из слоя фитиля 15 подходит к слою тонкопористогь лиофобного материала, который отделяет от парокапельного потока микрокапли жидкости, диаметр которых больше размера пор тонкопористого лиофобного материала. Слой удерживает также избыточный жидкостный хладагент от вылива иэ фитиля 15 в режимах при пониженных тепловых нагрузках. Через слой тонкопористого лиофобного покрытия проходит поток пара с микрокаплями жидкости, диаметр которых меньше размера пор этого материала, Герметизирующий состав 20 исключает подачу хладагента из канавок 12 и слоя фитиля 15 в слой фитиля 19, Парокапельная смесь движется по межтрубным каналам 11. Здесь микрокапли частично улавливаются пористым лиофильным материалом проставок 18 и в виде жидкости транспортируются вдоль проставок 18 к конечному участку каналов 11, где жидкостный хладагент впитывается из материала проставок 18 в слой фитиля 19 в точках их контакта. На выходе межтрубных каналов 11 происходит разделение парокапельного потока. Пар проходит сквозь слой 22 пористого лиофобного материала и полдерживающуюформула изобретения20 Испаритель по авт. св. Ф 1273699,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьшиния проиэводительности в условиях изменяющейся во време ни тепловой нагрузки, на начальномучастке теплообменных трубок на ихнаружной поверхности выполнены продольные канавки, а поверх пористоголиофильного фитиля размещены слон 30 пористого лиофобного материала и прижимная сетка.1 5 150292 его проницаемую перегородку 21 в паровой коллектор 5. Микрокапли жидкости задерживаются слоем 22 пористого лиофобного материала, постепенно увеличиваются за счет их слияния и сносятся под действием потока пара по слою 22 на слой фитиля 19. Здесь они впитываются фитилем 19 и в виде жидкости транспортируются внутри фитиля 19 вдоль греющей поверхности трубок 9 обратно навстречу парокапельному потоку в межтрубных каналах. Внутри фитиля 19 хладагент испаряется.Относительная длина конечного 15 участка теплообменных трубок приблизительно равна массовой доле капель жидкости в парокапельном потоке, вытекающем на начальном участке сквозьцслой лиофобного пористого покрытия, Наиболее подходящим материалом для фитиля 15 является сетчатая структура, состоящая из двух прилегающих к поверхности трубок 9 медных сеток возможно меньшего размера ячейки (10 или 40 мкм) и двух внешних сеток с ячейкой 100-130 мкм. Все эти сетки припрессовываются и припекаются к теплообменной трубке 9, на которой предварительно нарезаны канавки 12.При таком изготовлении фитиля 15 его 1 6конец может быть вместе с концом 13 трубки 9 выведен в коллектор 4. Пористый лиофобный слой может быть выполнен, например, иэ пленочного пористого фторопласта или полиэтилена толщиной О, 10-0,20 мм минимально возможного размера пор (5-15 мкм). Такое выполнение испарителя позволяет повысить производительность эа счет увеличения в 2-3 раза допустимой тепловой нагрузки на единицувтеплообменной поверхности при одновременном повышении надежности работы в условиях изменяющейся во времени тепловой нагрузки."я гарина, 101 Заказ 5073/50 Тираж 462 Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Р 4 ушская наб., д. 4/5