Корпус - тепловая труба
Cтраница 2
За истекшие годы проведены широкие исследования характеристик тепловых труб, развита теория этих устройств, разработаны методы их расчета, выполнен большой объем работ технологического плана, ставивших своей целью определение наиболее подходящих рабочих жидкостей, а также материалов фитилей и корпуса тепловых труб в различных диапазонах рабочих параметров с учетом их совместимости в течение достаточно длительного срока службы. Были проведены ресурсные испытания труб в модельных и натурных условиях. Существенные успехи были достигнуты в области технологии изготовления тепловых труб. [16]
Размеры корпуса тепловой трубы теперь могут быть определены следующим образом. Такая труба окончательно выбирается в качестве корпуса тепловой трубы. [17]
В книге изложена элементарная теория тепловых труб. Даны методика конструктивного расчета тепловых труб и практические рекомендации по выбору рабочей жидкости фитильной структуры и корпуса тепловых труб. Подробно освещены вопросы технологии изготовления и испытаний тепловых труб. Рассмотрены различные типы тепловых труб и способы их применения. [18]
В книге изложены основы конструирования тепловых труб и описаны конкретные примеры их применения. Даны методика конструктивного расчета тепловых труб и практические рекомендации по выбору рабочей жидкости, фитильной или капиллярной структуры и корпуса тепловых труб. Приведены способы регулирования рабочих характеристик тепловых труб. [19]
Нержавеющая сталь является наилучшим материалом для изготовления сеток. Она может быть прокатана и хорошо сохраняет свою форму. Присущая крупной сетке упругость способствует хорошему прилеганию фитиля к стенке корпуса тепловой трубы, исключая в ряде случаев необходимость применения любого другого варианта фиксации расположения фитиля. В тепловых трубах с фитилем в 400 меш слой более крупной сетки в 100 меш, расположенный по внутреннему радиусу фитиля, может обеспечить сохранение формы более тонкой сетчатой структуры. Нержавеющая сталь представляет собой материал, который хорошо соединяется методом диффузионной сварки, что позволяет получать прочный сплошной фитиль, связанный со стенкой корпуса тепловой трубы. Диффузионная сварка лучше всего осуществляется в вакуумной печи при температуре 1150 - 1200 С. [20]
В этих условиях через 10 ч содержание кислорода в литии не должно превысить одной части на миллион. Теперь остается перегнать литий в рабочую полость тепловой трубы. С этой целью при продолжающемся нагреве сосуда с геттером производится интенсивное охлаждение всего корпуса тепловой трубы с помощью специального водяного холодильника. В результате через несколько часов практически весь литий оказывается сконденсированным в рабочей полости. Тепловая труба готова, остается лишь отсоединить от нее ненужный теперь сосуд с геттером. Соединительный патрубок герметично отпаивается механическими ножницами, а для большей надежности место отпайки проваривается электронным лучом. Теперь тепловая труба может быть вынута из сборочной камеры и смонтирована на испытательном стенде либо непосредственно в установке, для которой она предназначена. [21]
Суммарное термическое сопротивление испарителя зависит также и от теплопроводности рабочей жидкости, заполняющей фитиль. В табл. 3 - 2 приведены измеренные значения плотности теплового потока в испарителе для различных сочетаний фитиль - рабочая жидкость. Другими существенными характеристиками фитиля являются его совместимость с рабочей жидкостью и смачиваемость. Фитиль должен легко принимать надлежащую форму, с тем чтобы следовать за изменениями формы корпуса тепловой трубы, при этом геометрическая форма фитиля должна обеспечивать получение воспроизводимых характеристик. Фитиль должен быть дешевым. [22]
 |
Поперечное сечение тепловой трубы с вставной капиллярной структурой пластинчатого типа. [23] |
Набор пластинок фиксированной толщины прочно и с заданным интервалом удерживается в единой сборке за счет кольцевых перемычек, располагаемых на некотором расстоянии друг от друга. Вся сборка изготовляется из единой трубки на специальной оправке, имеющей кольцевые проточки для формирования кольцевых перемычек. Снаружи трубка прокатывается валиком в местах, соответствующих кольцевым проточкам. Затем она обтачивается снаружи до получения гладкой внешней поверхности под прессовую посадку, которая производится внутрь корпуса тепловой трубы. После этого поверхность обрабатывается фрезой для получения продольных борозд. Борозды фрезеруются на глубину вплоть до - поверхности оправки. Толщина фрезы и шаг ее смещения выбираются в соответствии с расчетной геометрией капиллярной структуры. Окончательная операция заключается в химическом растворении материала справки. Хотя этот способ изготовления капиллярных структур и несколько более сложен, чем описанный выше метод изготовления их из плоской металлической пластины, зато он позволяет получить весьма длинные капиллярные каналы точно заданной формы даже при небольших диаметрах тепловых труб. В частности, указанным способом в условиях промышленного предприятия была изготовлена тепловая труба длиной 500 мм с наружным диаметром 10 мм. [24]
Нержавеющая сталь является наилучшим материалом для изготовления сеток. Она может быть прокатана и хорошо сохраняет свою форму. Присущая крупной сетке упругость способствует хорошему прилеганию фитиля к стенке корпуса тепловой трубы, исключая в ряде случаев необходимость применения любого другого варианта фиксации расположения фитиля. В тепловых трубах с фитилем в 400 меш слой более крупной сетки в 100 меш, расположенный по внутреннему радиусу фитиля, может обеспечить сохранение формы более тонкой сетчатой структуры. Нержавеющая сталь представляет собой материал, который хорошо соединяется методом диффузионной сварки, что позволяет получать прочный сплошной фитиль, связанный со стенкой корпуса тепловой трубы. Диффузионная сварка лучше всего осуществляется в вакуумной печи при температуре 1150 - 1200 С. [25]
Тепловая труба состоит из пяти основных частей: корпус, фитиль, торцевая крышка, заливная труба и теплоноситель. Ниже описываются операции по изготовлению и обработке этих компонентов. Хотя тепловая труба может быть выполнена с различной формой поперечного сечения, труба с круглым поперечным сечением получила наибольшее распространение. Способ определения диаметра трубы и толщины ее стенок был описан в гл. Изготовители тепловых труб очень редко занимаются производством труб для корпусов, так как промышленность выпускает широкий ассортимент труб различных размеров и из разнообразных материалов по приемлемой цене. В качестве корпуса тепловой трубы могут быть использованы как бесшовные, так и сварные ( встык) трубы. Однако при обрезке труб до необходимых размеров следует проявлять осторожность, чтобы не повредить торцев трубы, иначе будет трудно обеспечить прочное соединение трубы с торцевой крышкой. [26]
Однако из рис. 6.2 и 6.3 можно видеть, что вода в жидкой фазе обладает лучшими теплопроводностью и другими характеристиками переноса. Таким образом, останавливаем свой выбор на воде как тепло-носителе для тепловой трубы. Из табл. 6.1 находим, что такие материалы, как медь, никель и титан, совместимы с водой, но из рис. 6.7 видно, что у меди теплопроводность при 478 К выше. Кроме того, у меди важным преимуществом является ее более низкая стоимость. Таким образом, в качестве материала для корпуса тепловой трубы и фитиля выбираем медь. [27]
В процессе изготовления ТТ и термосифонов одним из трудных вопросов является их герметизация. От способа герметизации существенно зависит точность заправки, возможность контролировать количество теплоносителя в рабочей области, а также чистота теплоносителя и количество в нем посторонних примесей и НКГ. От того, насколько хорошо будет проведена операция герметизации, зависит продолжительность работоспособности ТТ и термосифона и их рабочих характеристик в процессе эксплуатации. Отделение тепловой трубы от заправочной системы и герметизация трубы в зависимости от требований к эксплуатации могут осуществляться различными методами. Герметизация тепловых труб может выполняться с помощью токов высокой частоты, обкаткой. В практике наиболее надежной является технология герметизации тепловых труб с помощью различных видов сварки: диффузионной, электронным лучом в вакууме, лазерной, трением, аргонно-дуговой. В практике могут также использоваться различные сочетания перечисленных выше вариантов очистки материала трубы и теплоносителя, дозировки теплоносителя, удаления НКГ из тепловой трубы, что обусловливает использование различных конструкций установок и стендов. С точки зрения технологической последовательности операции, рассмотрим заправку и герметизацию тепловых труб с капиллярной структурой. К концам корпуса тепловой трубы аргонодуговои сваркой приваривают заглушки и штуцер из технически чистого материала. При этом штуцер должен быть выполнен из материала с высокой пластичностью, особенно при пережиме. [28]
Страницы: 1 2