Цеплавыя трубы - асаблівасці і вобласць прымянення

Для найбольш эфектыўнай перадачы энергіі ад цепланосбіта да спажыўца ўжываюць цеплавыя трубы. Яны дазваляюць транспартаваць розныя віды цепланосбіта з найменшымі стратамі тэмпературы. У дадзеным артыкуле мы падрабязней разгледзім асаблівасці гэтых прылад і вобласць іх прымянення.

Асаблівасці цеплавой трубы

прынцып дзеяння

Прынцып дзеяння цеплавых труб складаецца ў тым, што перадача энергіі адбываецца за кошт выпарэння і далейшай кандэнсацыі вадкасці. Каб зразумець, як гэта адбываецца на практыцы, трэба прадставіць замкнёную ёмістасць, выкананую з металу з добрай цеплаправоднасцю і запоўненую некаторай колькасцю вады.

Працэсы перадачы цяпла выглядаюць у ёй наступным чынам:

• Пры нагрэве адной частцы ёмістасці, вада ў ёй ператворыцца ў пар.
• Пакідаючы вадкасць, вадзяныя пары трапляюць на астуджаную паверхню, у выніку чаго пар зноў пераходзіць у вадкі стан і сцякае на ранейшае месца. Пры гэтым вялікая колькасць цеплавой энергіі адводзіцца праз сценкі металічнага рэзервуара.
• Астыўшая вада зноў награваецца і працэс паўтараецца.

Такая канструкцыя называецца термосифоном. Яна хоць і не з'яўляецца цеплавой трубкай, аднак, прынцып працы той жа.

Звярніце ўвагу! Термосифон можа працаваць як належыць толькі ў тым выпадку, калі яго зона кандэнсацыі размешчана вышэй зоны выпарэння. Гэта забяспечвае вяртанне кандэнсату на месца нагрэву.

Цеплавая труба Гровера

Найпростая канструкцыя цеплавой трубы выглядае наступным чынам:

Вышэйапісанае прылада называюць цеплавой трубой Гровера. Гэты вучоны ў 1963 году ўдасканаліў канструкцыю термосифона, у якой вадкасць сцякала самацёкам. У цеплавой трубе Гровера вадкасць перамяшчаецца капілярным спосабам.

Каб дадзеная сістэма функцыянавала, да працоўнай вадкасці вылучаюцца наступныя патрабаванні:

• Кропка пераходу «вадкасць-пар» павінна знаходзіцца ў дыяпазоне тэмператур, у якім працуе прылада.
• Вадкасць не павінна падвяргацца тэмпературным раскладанню.
• Матэрыял кнота і корпус трубы павінны змочвацца вадкасцю.

У якасці працоўных вадкасцяў могуць прымяняцца розныя рэчывы ў вадкай фазе:

• аміяк;
• Звадкаваны гелій;
• ацэтон;
• вада;
• ртуць;
• срэбра;
• Натрый.

Што тычыцца кнота, то, як ужо было сказана вышэй, дадзены элемент забяспечвае перасоўванне вадкасці пад дзеяннем капілярных сіл. Асноўнае патрабаванне да гэтага матэрыялу - забеспячэнне раўнамернага руху рабочай вадкасці па капілярах.

Часцей за ўсё ў якасці кнота ўжываюць:

• Металічныя сеткі;
• Металічныя лямца;
• Металічныя стэкі;
• Тканіны саржавага пляцення і пр.

На першы погляд можа здацца, што дадзеная прылада даволі простае, аднак, яго тэхнічны разлік могуць выканаць толькі спецыялісты. Справа ў тым, што для эфектыўнай яго работы неабходна правільна падабраць матэрыял, яго працоўныя характарыстыкі і памеры. Таму выканаць цеплавыя трубкі сваімі рукамі наўрад ці атрымаецца, а вось цеплавой сіфон можна зрабіць і самастойна.

Перадача цеплавой энергіі ў такіх прыладах можа ажыццяўляцца некалькімі спосабамі:

• Пры дапамозе адкрытага агню;
• Пры непасрэдным кантакце з нагрэтым рэчывам;
• Электрычным токам;
• Інфрачырвоным выпраменьваннем.

Звярніце ўвагу! Адзінай велічынёй, лімітуецца цеплавую магутнасць прылады, з'яўляецца цеплавая ўстойлівасць яго корпуса.

Трэба сказаць, што функцыі цеплавых трубак Гровера даволі разнастайныя, аднак асноўны іх задачай з'яўляецца перадача цеплавой энергіі з адной часткі трубы ў іншую. Што тычыцца тэмпературы рабочай асяроддзя, то інструкцыя па іх ужыванню дапускае дыяпазон ад нуля градусаў па Цэльсіі да тысяч градусаў.

Контурныя цеплавыя трубкі

З развіццём тэхналогій, цеплавыя трубы Гровера былі ўдасканалены - на змену кнота прыйшлі спецыяльныя контурныя трубкі.

Годнасцю такой канструкцыі з'яўляецца:

• Надзейнасць у працы;
• прастата;
• Больш высокі ўзровень цеплаперадачы;
• Добрая адаптацыя да розных умоў эксплуатацыі;
• даўгавечнасць;
• Працоўныя характарыстыкі захоўваюцца пры любым прасторавым становішчы, дзякуючы чаму усталёўваецца такая цеплавая труба сваімі рукамі без якіх-небудзь складанасцяў.

Па сутнасці, контуры з'яўляюцца такімі ж капілярамі, але валодаюць вялікімі памерамі. У выніку іх якасцяў адносна перадачы цяпла, трубкі з'яўляюцца звышправаднікі цеплавой энергіі.

Вобласць прымянення сучасных цеплавых труб

Сфера прымянення цеплавых труб даволі шырокая:

• Перадача цяпла з мінімальнымі выдаткамі розных аб'ектах і будынкаў.
• На аснове цеплавых трубак выкананы шматлікія сістэмы астуджэння, у тым ліку і халадзільнікі.
• Адвод цяпла ў розных прыладах мікраэлектронікі, у прыватнасці, цеплавыя трубы часцяком прымяняюцца ў ПК.
• Медыцына.
• Касмічная прамысловасць.
• Камплектацыя тэрмастатаў і іншых аналагічных па прызначэнні прылад.
• Будаўніцтва ва ўмовах вечнай мерзлаты.
• У сельскай гаспадарцы, пры забеспячэнні цяплом парнікоў і г.д.
• Дадзеная прылада з'яўляецца абавязковай дэталлю цеплавых выключальнікаў і дыёдаў.
• Таксама можа выкарыстоўвацца цеплавая труба для ацяплення жылых і вытворчых памяшканняў.

Трэба сказаць, што характарыстыкі сучасных цеплавых труб даволі ўражлівыя:

Вось, мабыць, усе асноўныя моманты, якія можна сцісла распавесці аб цеплавых трубах. (Гл. Таксама артыкул Разводка труб ацяплення: асаблівасці.)

выснову

З відэа ў гэтым артыкуле можна атрымаць дадатковую інфармацыю па гэтай тэме. Таксама адзначым, што цеплавыя трубы атрымалі шырокі распаўсюд у сучасным вытворчасці, сістэмах ацяплення і многіх іншых галінах. Гэта звязана з канструктыўнымі асаблівасцямі вырабаў, якія забяспечваюць эфектыўную транспарціроўку працоўных вадкасцяў, з высокім каэфіцыентам карыснага дзеяння.