ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для прогрева и термостабилизации грунтов в строительстве, сельском хозяйстве и других областях.

На фиг.1 дана схема термосифона; на фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.3 дан элемент внешней рабочей камеры (узел В).

Устройство состоит из двух коаксиально установленных внешней 1 и внутренней 2 труб, образующих внешнюю рабочую камеру 3 и внутреннюю рабочую камеру 4. На стенках труб рабочей камеры 3 установлены разделители жидкого теплоносителя 5 и 6. Во внутренней рабочей камере 4 установлены разделители жидкого теплоносителя 7. Разделители жидкого теплоносителя 5, 6, 7 выполнены в виде конусообразных колец 8, 9 и 10. Образующие 11 и 12 колец 8 и 9 в рабочей камере 3 направлены вверх. Образующие 13 колец 10 камеры 4 направлены вниз. В верхней части термосифона камера 3 связана с камерой 4 полостью 14, а в нижней - полостью 15.

Термосифон может быть установлен в промерзающем грунте 16 и подмерзлотной зоне 17.

Работа термосифона осуществляется следующим образом. При нагреве наружной трубы 1 теплотой грунта подмерзлотной зоны 17 в жидком теплоносителе рабочей камеры 3 возникают периодические тепловые флуктуации, сопровождающиеся скачком давления, увеличением скорости движения молекул жидкого теплоносителя с последующим снижением его плотности. Тепловые флуктуации, возникающие у стенок труб 1,2 рабочей камеры 3, ограничены пространством между кольцами 8 и 9, образующие которых направлены вверх (фиг.3). Эта особенность устройства способствует движению жидкого теплоносителя в рабочей камере 3 вверх. При этом импульсы давления и завихрения жидкого теплоносителя направленные вниз, гасятся в пространстве между трубами 1,2 и нижележащими кольцами 5 и 6.

В зоне промерзания грунта осуществляется охлаждение жидкого теплоносителя. При этом импульсы падения давления в теплоносителе (пространстве) между кольцами 8 и 9 способствуют подъему нижележащих слоев теплоносителя, а вертикальная составляющая импульсов давления, способствующая оттоку вышележащих слоев теплоносителя вниз, гасится также в пространстве между трубами 1, 2 и кольцами 8, 9.

Таким образом, внешняя рабочая камера 3 образует канал восходящего потока жидкого теплоносителя, который через полость 14 перетекает во внутреннюю рабочую камеру 4. Дальнейшее охлаждение и объемное импульсное сжатие жидкого теплоносителя в верхней части камеры 4 за счет конусообразных колец 10 с образующими 13, направленными вниз, ускоряет движение жидкого теплоносителя вниз, а вертикальные составляющие падения давления, направленные вверх, гасятся в пространстве между трубой 2 и конусообразными кольцами 10.

Дальнейший нагрев жидкого теплоносителя в рабочей камере 4 ускоряет ее нисходящее движение, поскольку вертикальна составляющая давления, направленная вверх, гасится в пространстве между трубой 2 и конусообразными кольцами 10.

Из рабочей камеры 4 через полость 15 жидкий теплоноситель перетекает в рабочую камеру 3.

Из вышеизложенного видно, что противоположна направленность конусообразных колец 8, 9 и 10 во внешней 3 и внутренней 4 рабочих камерах способствует интенсификации циркуляции жидкого теплоносителя в термосифоне и повышению его тепловой эффективности.

60