Способ заполнения тепловой трубы

(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий53) УДК 621,56558 Т 088. 8) Опубликовано 070982. Бюллетень М 33 Дата опубликования описания 07.09. 82. В, Н. Иоторин, В. Н, Харченко, А. Н. 1 ульц, П; И. Быстров, В. ф. Гончаров и В. А. Осадчий(54) СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ Изобретение относится к технологии заполнения тепловых труб жидкими теплоносителями, например, водой, спир том, аммиаком, жидким натрием и др., и может быть использовано при изготовлении тепловых труб, работающих как в области криогенных, так и высоких температур.Известен способ заполнения тепловой трубы путем подачи в вертикально расположенную трубу избыточного количества теплоносителя, удаления парогазовых включений и излишков теплоносителя и герметизации трубы 1).Недостатками известного способа 15 являются сложность технологии заполнения и малая тепловая мощность, ввиду плохой пропитки и смачиваемости фитильной структуры.20Целью изобретения является упрощение технологии заполнения и увеличения тепловой мощности путем улучшения пропитки и смачиваемости фитильной структуры.Поставленная цель достигается тем, что в трубу вводят звуковод для создания в теплоносителе ультразвуковых колебаний и в процессе заполнения осуществляют его возвратно-поступательное перемещение.30 На фиг. 1 изображена первая стадия заправки трубы по данному способу, на фиг. 2 - вторая стадия; на фиг. 3 - третья стадия; на фиг. 4 заключительная стадия заправки.Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит тепловую трубу с корпусом 1 и капиллярной структурой 2, установленную вертикально в вакуумной камере 3В паровой канал тепловой трубы введен звуковод 4, представляющий собой герметично закрепленные в трубке концентратор ультразвуковых колебаний 5 и магнитострикционный преобразователь 6, жестко соединенные между собой. Звуковод 4 может свободно опускаться и подниматься в паровом канале тепловой трубы под действием какого-либо механизма, например при помощи противовеса. На внутренней стенке звуко- вода 4 размещена электрическая спираль 7 (изолированная) для подогрева теплоносителя в том случае, если тепловая труба заполняется жидкометаллическим теплоносителем (например, литием, натрием, калием и др,). В верхней части корпуса 1 установлена, съемная технологическая крышка 8, .служа-щая как направляющая при движенииэвуковода 4. Крышка 8 через уплотнитель 9 соединена с корпусом 1 и имеет коллектор 10, который соединен с системой отсоса газов и слива излишков теплоносителя (не показано) посредством патрубка 11. На нижней стен 5 ке корпуса 1 имеется технологическая заправочная трубка 12 с системой по- дачи 13 теплоносителя 14, Между звуководом 4 и капиллярной структурой 2 существует зазор 15, а между звуко водом 4 и крышкой 8 - зазор 16.Заполнение тепловой трубы теплоносителем осуществляется следующим образом.В установленную вертикально теп ловую трубу,находящуюся в вакуумной камере, вводят эвуковод 4 с некоторым зазором от диища, как показано на Фиг.1. Через заправочную трубку 12 начинают подавать теплоно ,ситель 14 под концентратор 5 и одновременно включают генератор ультразвуковых колебаний (например, уЗГ), который через магнитострикционный преобразователь 6 и концентратор 5 возбуждает ультразвуковые колебания в теплоносителе 14, при этом эвуковод 4 начинает выходить из паровогоканала со скоростью не более 0,1 м/мин. Под воздействием ультразвуковых колебаний происходит дегазация теплоносителя 14 с одновременным заполнением им парового канала тепловойтрубы. Сорванные со стенок и капиллярной структуры 2 под действием ультразвука парогазовые вклю-.35 чения по зазору 15 попадают в коллек- тор 10, откуда отсасываются. При заполнении теплоносителем 14 заданного объема (фиг. 2) начинают опускать (вдавливать) звуковод 4 вниз до упо ра (фиг. 3), при этом трубка 12 должна быть закрыта (например пережата, как показано на фиг. 3). В этом случае происходит вытеснение излишков теплоносителя по зазору 15 в коллек тор 10 и их удаление. Движение теплоносителя 14 по зазору 15 создает дополнительное давление, которое совместно с ультразвуковыми колебаниями существенно улучшают пропитку и сма О чиваемость капиллярной структуры 2. Одновременно теплоноситель 14 подвергается вторичной дегазации и очищается от парогаэовых включений,вредных примесей. При достижении звуководом 4 нижнего положения (Фиг. 3) прекращают возбуждение ультразвуковых колебаний и.начинают поднимать эвуковод 4 из парового канала тепловой труби до высоты, как показано на Фиг. 4. Патрубок 11 в этой операции.должен быть пережат. На. Фиг. 4 показано, что часть теплоносителя .14 стекла в нижнюю часть тепловой трубы, а некоторая его доля должна остаться в порах капиллярной структуры 2 в результате действия сил поверхностного натяжения и отсутствия ультразвуковых колебаний. Весовые характеристики этих частей зависят от многих Факторов, в основном от созданного разряжения в вакуумной камере, площади под зазором 15 и коллектора 10 и физико-химических (.свойств теплоносителя 14. При движении звуковода 4 вверх влияние поршневого эффекта исключается эа счет выравнивания вакуума в камере 3 и под площадью концентратора 5 в результате,существующего зазора 16. Начальная операция заполнения паровой полости тепловой трубы может осуществляться не только снизу, но и сверху, каким-либо иным способом, тогда операция воздействия ультразвуком на теплоноситель 14 начнется сверху. Если же закольцевать вход и выход теплоносителя 14, то возможно многократное повторение описанных операций, В конечной технологической операции крышка 8 снимается вместе со звуководом 4, а верхнее отверстие закрывается заглушкой, приваривается к корпусу 1 электронным лучом, готовая тепловая труба вынимается из вакуумной камеры 3.Эффективность данного способа заполнения тепловой трубы заключает.ся в простоте технологии заполнения и увеличении тепловой мощности путем улучшения пропитки и смачиваемости фитильной структуры.формула изобретенияСпособ заполнения тепловой трубы путем подачи в вертикально расположенную трубу избыточного количества теплоносителя, удаления парогаэовых включений и излишков тейлоносителя и герметизации трубы, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии заполнения и увеличения тепловой мощности путем улучшения пропитки и смачиваемости фитильной структуры, в трубу вводят звуковод для создания в теплоносителе ультразвуковых колебаний и в процессе заполнения осуществляют его возвратно-поступательное перемещение.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР Р 542086, кл. Р 28 П 15/00, 1973,.Иандор Техред Ж.Кастелевич ктор М. Дем еда чака е 4/ ектная, 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. 6572/24 Тираж 543 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д