Устройство охлаждения с промежуточным теплоносителем

 

Изобретение относится к системам охлаждения с замкнутым циклом и использованием промежуточного теплоносителя , а именно к системам охлаждения малогабаритной силовой аппаратуры, например, для скважных источников питания магнитострикционных или пьезокерамических излучателей . Изобретение повышает эффективность ох.паждения и позволяет улуч-:. шить массогабаритные характеристики. Устройство содержит корпус 1 с оболочкой 2, образующие конденсационную камеру 3. Испарительная .ч образована ceкция и 4 в виде усеченных конусов с непараллельными между собой меньшими 5 и болыними 6 осио (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTQPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4108465/24-21 (22) 11.06.86 (46) 23.07.88. Бюл. 1(" 27 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Московского производственного объединения "Завод им. Владимира Ильича", Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа и Всесоюз ный научно — исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт источников тока (72) B.È.ÀHòîêîëüñêèé, Г.А.Бертик, В.Ç.Бравый, В.Б.Елисеев, Р.A.Максутов, Г.А.Снегульский, А.В.Соколов, А.Н.Спиглазов, А.М.Фраш и С.Н.Остапчук (53) 621.396.67.7(088.8) (56) Патент США М 4357989, кл. F 28 Г 13/00, опублик. 1982.

Патент ClllA Y- 3527292, кл, F 28 F 13/00, опублик. 1970 ° (54) УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ С ПРОМЕЖУТОЧНЬ(М ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к системам охлаждения с замкнутым циклом и использованием промежуточного теп" лоносителя, а именно к системам охлаждения малогабаритной силовой аппаратуры, например, для скважных источников питания магнитострикционных или пьезокерамических излучателей. Изобретение повышает эффективность охлаждения и позволяет улуч-.. шить массогабаритные характеристики.

Устройство содержит корпус 1 с оболочкой 2, образующие конденсацион(5114 Н 05 К 7 20 Е 28 Г 13 00 ную камеру 3. Испарительная камер . образована секциями 4 в виде усеченных конусов с непараллельными между собой меньшими 5 и большими 6 оспо l412021 ваниями, при этом меньшее основание

5 одной секции соединено с большим основанием другой секции каналом 7.

Транспортная камера Я сообщает камеру 3 с последней секцией 4 испарительной камеры и патрубком 9, На входе в камеру 8 установлен гидравлический клапан, выполненный в виде цилиндра 10 с нижним основанием l1, На чертеже также показаны торец 12

Изобретение относится к системам охлаждения с замкнутым циклом с использованием промежуточного теплоносителя, а именно к системам охлаждения малогабаритной силовой аппаратуры, например, для скважинных источников питания магнитострикционных или пьезокерамических излучателей.

Целью изобретения является повышение эффективности охлажцения и улучшение массогабаритных характеристик.

На чертеже изображено устройство охлаждения с промежуточным теплоносителем, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, вдоль которого внутри установлена оболочка 2. Пространство между корпусом 1 и оболочкой 2 образует конденсационную камеру 3. Внутри оболочки 2 размещена испарительная камера, образованная полыми расположенными поэтажно одна над другой секциями 4 в виде усеченных конусов с непараллельными между собой меньшими 5 и большими 6 основаниями, при этом меньшее основание 5 одной секции соединено с большим основанием 6 другой секции каналом 7.

Транспортная камера 8 сообщает между собой конденсационную камеру 3 с испарительной камерой, а именно ее последнюю секцию 4 с соединительным патрубком 9 °

На входе в транспортную камеру 8 установлен гидравлический клапан, который выполнен, например, в виде цилиндра 10 с открытым нижним основанием 11, который находится ниже патрубка 9, торец 13 оболочки 2, охлаждающие элементы 14, например полупровбдниковые силовые элементы, размещенные на боковой поверхности

15 секций 4, геометрическая ось 16, промежуточный теплоноситель i 7,,патрубок 18,и линии 19 связи. Изобретение позволяет также повысить надежность при одновременном уменьшении габаритов. 1 ил. уровня торца 12 патрубка 9 и ниже верхнего торца 13 оболочки 2, причем торец 12 патрубка 9 расположен выше верхнего торца 13 оболочки 2.

Охлаждаемые элементы 14, например полупроводниковые силовые элементы, размещены на боковой поверхности 15 полых секций 4. Соедини1р тельные каналы 7 каждой полой секции

4 смещены в противоположные стороны от продольной геометрической оси 16 корпуса 1, а система охлаждения частично заполнена промежуточным теп. лоносителем 17. Конденсационная камера 3 соединена с нижней секцией

4 патрубком 18. Кроме того, охлаждаемые элементы 14 соединены между собой линиями 19 связи.

2р Выполнение оснований 5 и 6 полых секций 4 непараллельными и смещение соединительных каналов 7 в разные стороны от геометрической оси 16 направлено на обеспечение режимов

25 движения теплоносителя 17 без образования застойных зон. Так как охлаждаемые элементы 14 размещены подбольшим основанием 6 следующей секции 4, то это дает возможность уменьшить габаритные размеры системы охлаждения.

Устройство работает следующим образом.

При работе охлаждаемых элементов

35 14, установленных на полых секциях

4, происходит нагрев, вызывающий повышение температуры в сужающихся частях секций 4, которое приводит к возбуждению движения теплоносителя

40 17 по направлению к вышерасположенной секции 4. Выделившегося тепла

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель С.Дудкин

Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Редактор Г. Гербер

Заказ 3676/58 Тираж 832 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з

14 достаточно для испарения части теп.поносителя 17, что существенно изменяет характер движения теплоносителя 17 в каждой из секций 4. При выполнении каналов 7 с малым диаметром, величина которого не превышает

8 мм, и использовании теплоносителя

17 с вязкостью, близкой к вязкости воды при соответствующей температуре, режим движения теплоносителя 17 с паровой фазой близок к поршневому.

После прохождения большего основания 6 следующей секции 4 происходит разделение потока смеси, а при пуске устройства схлопывание парового пузырька.

Гидравлическое сопротивление каналов 7 полых секций 4 вдоль продольной оси 16 по направлению от большего основания 6 к меньшему основанию 5 существенно ниже по сравнению с гидравлическим сопротивлением испарительной камеры при обратном движении жидкости, т.е. движение парогазовой смеси в обратном направлении затруднено.

При дальнейшей работе элементов

14 происходит постепенное повышение температуры теплоносителя 17 и образование устойчивых паровых пузырьков, которые прорываются в цилиндр 10, При этом теплоноситель 17 накапливается в транспортной камере 8, образуя гидравлический затвор. При дальнейшем накоплении пара внутри цилиндра 10 происходит оттеснение теплоносителя l7 ниже открытого основания 11 и прорыв газа в транспорт12021

4 ную камеру 8. При этом наблс.1.час.тс я незначительное падение давления н испарительной камере и нарушение режима течения парогазового потока, 5 что приводит к изменению скорости потока теплоносителя 17.

Изобретение позволяет повысить надежность при одновременном умень10 шенин габаритов, 1. Устройство охлаждения с промежуточным теплоносителем, содержащее корпуС, размещенные в нем и сообщающиеся между собой посредством транспортной камеры с образованием замкнутого контура испарительную камеру и конденсационную камеру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и улучшения массогабаритных характеристик, испарительная камера выполнена в виде поэтажно расположенных одна над другой и сообщающихся между собой посредством соединительных каналов полых секций в виде усеченных конусов с непараллельными основаниями, которые ориентированы своими меньшими основаниями в направлении выходного сечения испарительной камеры, причем соединительные каналы с полых секций расположены по разные стороны геометрической оси корпуса.

2. Устройство.по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что транспортная камера снабжена гидравлическим клапаном.