Центробежная тепловая труба
Cтраница 1
 |
Схема газорегулируемой тепловой трубы с горячим резервуаром.| Схема регулируемой тепловой трубы с прерывателями жидкой ( а или паровой ( 6 фазы теплоносителя. [1] |
Центробежные тепловые трубы применяют для утилизации теплоты уходящих газов печей в химической, нефтехимической, металлургической отраслях промышленности, в которых сжигается низкосортное топливо. Продукты сгорания содержат пыль, коррозионно-опасные и смолистые вещества, которые, оседая, загрязняют поверхность теплообмена и существенно снижают перенос теплоты В таких теплообменниках исключается отложение твердых веществ на теплопередающих поверхностях. Применение вращающихся ТТ для охлаждения двигателей переменного тока позволяет повышать нагрузку двигателя на 15 % при сохранении прежней температуры обмотки ротора. [2]
Центробежные тепловые трубы ( ЦТТ) являются одной из разновидностей замкнутых испарительно-кон-денсационных устройств. Основное отличие ЦТТ от традиционных ТТ состоит в том, что возврат рабочей жидкости из зоны охлаждения в зону нагрева осуществляется в них под действием центробежных сил. При этом отпадает необходимость установки капиллярно-пористой структуры, что делает производство ЦТТ простым и технологичным. [3]
Центробежные тепловые трубы могут успешно применяться для охлаждения вращающихся деталей машин ( турбокомпрессоров, электрических машин, вентиляторов, подшипников), использоваться в различного рода теплообменниках. [4]
 |
Схема газорегулируемой тепловой трубы с горячим резервуаром.| Схема регулируемой тепловой трубы с прерывателями жидкой ( я или паровой ( б фазы теплоносителя. [5] |
Центробежные тепловые трубы применяют для утилизации теплоты уходящих газов печей в химической, нефтехимической, металлургической отраслях промышленности, в которых сжигается низкосортное топливо. Продукты сгорания содержат пыль, коррозионно-опасные и смолистые вещества, которые, оседая, загрязняют поверхность теплообмена и существенно снижают перенос теплоты В таких теплообменниках исключается отложение твердых веществ на теплопередающих поверхностях. Применение вращающихся ТТ для охлаждения двигателей переменного тока позволяет повышать нагрузку двигателя на 15 % при сохранении прежней температуры обмотки ротора. [6]
Известны центробежные тепловые трубы с осевым и радиальным переносом тепла, позволяющие охлаждать вращающиеся объекты сложной геометрической формы. Такие трубы могут эффективно охлаждать концевой инструмент ( сверла, зенкера, метчики), фрезы, шлифовальные круги. Теплообмен в трубах может быть интенсифицирован с помощью ультразвука или пульсирующих магнитных полей. [7]
Большие перспективы для интенсификации процесса теплообмена имеются у центробежных тепловых труб и теплообменников на их основе. Центробежное поле позволяет существенно увеличить интенсивность процесса теплообмена как внутри тепловых труб, так и на их внешней поверхности. Этот фактор может быть использован для более эффективного охлаждения электрических машин, подшипников, валов, тормозных колодок автомобилей и железнодорожных вагонов, турбокомпрессоров. Интенсификация внешнего теплообмена в центробежных тепловых трубах дает возможность создавать компактные теплообменники для утилизации вторичных энергоресурсов и альтернативных источников энергии, сушильные камеры и печи для термообработки материалов, сжигания различных отходов. [8]
 |
Центробежная тепловая труба с радиальным переносом тепла. 1 - приток тепла. 2 - отток тепла. 3-теплоноситель. 4 - пар. 5 - капли конденсата. [9] |
В центробежном поле желателен радиальны и, а не осевой перенос тепла. Отсутствие фитилей в центробежных тепловых трубах уменьшает термические сопротивления конструкции. Такие трубы способны передавать значительно большие тепловые потоки на единицу площади. Центробежная тепловая труба включает две коаксиальные трубы ( рис. 39) и работает следующим образом. При вращении по внутренней трубе пропускается поток охлаждающей жидкости. Поток тепла при бурении идет от внеш ней трубы. Межтрубное пространство частично заполняется теплонос и т е-лем, который под действием центробежных сил прижимается к внутренней поверхности внешней трубы и, охлаждая ее, испаряется. Пар движется к холодной стенке внутренней трубы и конденсируется на ней. Капли жидкости попадают в центробежное поле и отбрасываются к внешней трубе. Цикл повторяется и становится стационарным. За счет вращения поток пара приобретает турбулентное движение, улучшающее теплообмен. [10]
 |
Центробежная тепловая труба с радиальным переносом тепла. 1 - приток тепла. 2 - отток тепла. 3-теплоноситель. 4 - пар. 5 - капли конденсата. [11] |
В центробежном поле желателен радиальны и, а не осевой перенос тепла. Отсутствие фитилей в центробежных тепловых трубах уменьшает термические сопротивления конструкции. Такие трубы способны передавать значительно большие тепловые потоки на единицу площади. Центробежная тепловая труба включает две коаксиальные трубы ( рис. 39) и работает следующим образом. При вращении по внутренней трубе пропускается поток охлаждающей жидкости. Поток тепла при бурении идет от внеш ней трубы. Межтрубное пространство частично заполняется теплонос и т е-лем, который под действием центробежных сил прижимается к внутренней поверхности внешней трубы и, охлаждая ее, испаряется. Пар движется к холодной стенке внутренней трубы и конденсируется на ней. Капли жидкости попадают в центробежное поле и отбрасываются к внешней трубе. Цикл повторяется и становится стационарным. За счет вращения поток пара приобретает турбулентное движение, улучшающее теплообмен. [12]
Большие перспективы для интенсификации процесса теплообмена имеются у центробежных тепловых труб и теплообменников на их основе. Центробежное поле позволяет существенно увеличить интенсивность процесса теплообмена как внутри тепловых труб, так и на их внешней поверхности. Этот фактор может быть использован для более эффективного охлаждения электрических машин, подшипников, валов, тормозных колодок автомобилей и железнодорожных вагонов, турбокомпрессоров. Интенсификация внешнего теплообмена в центробежных тепловых трубах дает возможность создавать компактные теплообменники для утилизации вторичных энергоресурсов и альтернативных источников энергии, сушильные камеры и печи для термообработки материалов, сжигания различных отходов. [13]
Под действием центробежных сил процессы тепло - и массообмена в ЦТТ протекают значительно интенсивнее, чем в обычных ТТ. Поле центробежных сил усиливает естественную конвекцию, что приводит к увеличению коэффициентов теплоотдачи от стенки испарителя к рабочей жидкости; возрастает значение критической плотности теплового потока при кипении, значительно увеличивается тепловой поток, передаваемый ЦТТ, по сравнению с капиллярными ТТ и термосифонами. В зоне охлаждения центробежные силы эффективно удаляют пленку жидкости с поверхности конденсации, в результате достигаются высокие значения коэффициента теплоотдачи. Интенсифицируется также теплообмен ЦТТ с окружающей средой. Вышеперечисленные факторы делают возможным создание на базе центробежных тепловых труб компактных высокоэффективных теплопереда-ющих устройств, а также различного рода теплообменников. [14]
В связи с актуальностью проблемы экономии топлива и утилизации вторичных энергоресурсов большое значение приобретают работы по созданию эффективной теплообменной аппаратуры. Тепловые трубы и теплообменники на их основе являются одними из лучших теплообменных устройств для решения поставленной задачи. В книге рассмотрены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов тепло - и массообмена в тепловых трубах, связанные с дальнейшим развитием тепловых труб, повышением их теплотехнических характеристик. Приведен теоретический анализ процессов тепло - и массообмена в тепловых трубах на основе термодинамических представлений. Даны классификация капиллярно-пористых структур, обобщенная модель эффективной теплопроводности фитилей тепловых труб и их оптимизация по минимальному термическому сопротивлению. Рассмотрены процессы тепло - и массообмена в центробежных тепловых трубах и методы их интенсификации. [15]
Страницы: 1