RU2075717C1

RU2075717C1 - Thermostating device

Info

Publication number: RU2075717C1
Application number: RU93040102A
Authority: RU
Inventors: Евгений Иванович Куликов
Original assignee: Евгений Иванович Куликов
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1997-03-20

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: device operates in weightless state; device 1 is cooled by boiling helium due to rotation of helium by blades of hermetic evaporator 3 and simultaneous motion towards one end of device 1 together with vapor bubbles; vapor space is formed at this end of device 1; vapor from this space is sucked by compressor 8; level of liquid and pressure of vapor are regulated, thus maintaining definite boiling point of helium and temperature on surface of device. EFFECT: enhanced efficiency in removal of heat. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к испарительному охлаждению. The invention relates to heat engineering, in particular to evaporative cooling.

Известен способ охлаждения поверхности печи путем орошения ее кипящей жидкостью. A known method of cooling the surface of the furnace by irrigation with boiling liquid.

Недостатком известного способа является дискомфорт на рабочих местах, возникающий при распространении пара в помещение. The disadvantage of this method is the discomfort in the workplace arising from the spread of steam into the room.

Известно, что температура кипящей жидкости определяется давлением в паровом пространстве над жидкостью. На этом принципе основана заявка на способ регулирования температуры поверхности теплового экрана. It is known that the temperature of a boiling liquid is determined by the pressure in the vapor space above the liquid. The application for a method for controlling the surface temperature of a heat shield is based on this principle.

Предполагаемое изобретение термостатирующее устройство является реализацией данного способа. Устройство предназначается для работы в невесомости и включает герметичную емкость, окружающую термостатируемый прибор со стороны его цилиндрической поверхности и одного из торцов, заполненную кипящей криогенной жидкостью, например гелием, со стороны омываемого торца формируется паровое пространство над жидкостью, уровень которой регулируется, например, специальным поплавковым клапаном на приточном патрубке, а давление пара регулируется дросселированием, тем самым поддерживаются определенные температура кипения и температура термостатируемого прибора, отличается тем, что кипящая жидкость вращается вокруг прибора и одновременно движется с пузырьками пара в сторону торца с паровым пространством под действием, например, лопастей специального профиля, закрепленных внутри вращающейся емкости. Вращение необходимо для создания центробежной силы, которая в условиях невесомости обеспечивает равномерное поглощение тепла жидкостью с цилиндрической поверхности прибора, а также формирование парового пространства вокруг оси вращения на торцевой части. The alleged invention thermostatic device is an implementation of this method. The device is designed to work in zero gravity and includes a sealed container surrounding the thermostatically controlled device from the side of its cylindrical surface and one of the ends, filled with boiling cryogenic liquid, for example helium, from the side of the washed face a vapor space is formed above the liquid, the level of which is regulated, for example, by a special float valve on the supply pipe, and the steam pressure is regulated by throttling, thereby maintaining a certain boiling point and temperature ostatiruemogo device, characterized in that the boiling liquid is rotated around the device and simultaneously moves with bubbles of steam towards the end with the vapor space by the action of, for example, the special profile of the blades fixed inside the rotating container. Rotation is necessary to create a centrifugal force, which under zero gravity provides uniform absorption of heat by a liquid from the cylindrical surface of the device, as well as the formation of a vapor space around the axis of rotation on the end part.

Вокруг вращающейся емкости предусмотрен неподвижный герметичный кожух, служащий для сбора паров, отсосанных из парового пространства и просочившихся через неплотности вращающейся емкости. Around the rotating container is provided a fixed sealed casing, which serves to collect vapors sucked out of the vapor space and seeped through the leaks of the rotating container.

Поверх кожуха размещается теплоизоляция, например, из дьюаровских сосудов. Thermal insulation, for example, from Dewar vessels, is placed on top of the casing.

Пар из кожуха отсасывается компрессором, пропускается через конденсатор, далее полученная жидкость поступает в рессивер, из которого она вновь под давлением подается в герметичную емкость для поддержания определенного уровня с помощью специального поплавкового клапана. Steam from the casing is sucked off by the compressor, passed through the condenser, then the resulting liquid enters the receiver, from which it is again pressurized into a sealed container to maintain a certain level using a special float valve.

Достоинством изобретения является эффективный отвод тепла от прибора, сведение к минимуму потерь криогенной жидкости, обеспечение требуемой продолжительности непрерывного охлаждения прибора с приемлемыми габаритами и массой термостатирующего устройства. The advantage of the invention is the effective heat removal from the device, minimizing the loss of cryogenic liquid, ensuring the required duration of continuous cooling of the device with acceptable dimensions and weight of the thermostatic device.

На схематичном чертеже предлагаемого устройства изображены 1 - термостатируемый прибор, 2 кипящая криогенная жидкость, 3 вращающаяся герметичная емкость с лопастями специального профиля, 4 электропривод вращения емкости, 5 паровое пространство, 6 дросселькран на паростравливающем патрубке, 7 паросборный кожух, 8 компрессор, 9 - конденсатор, 10 ресивер, 12 теплоизолирующие сосуды Дьюара, 11 - специальный поплавковый клапан. The schematic drawing of the proposed device shows 1 - thermostatically controlled device, 2 boiling cryogenic liquid, 3 rotating sealed container with blades of a special profile, 4 electric drive for rotating the tank, 5 steam space, 6 throttle valve on the steam discharge pipe, 7 steam collection casing, 8 compressor, 9 - condenser , 10 receiver, 12 Dewar heat-insulating vessels, 11 - a special float valve.

Термостатирующее устройство работает следующим образом. Thermostatic device operates as follows.

Тепло, выделяемое термостатируемым прибором 1, поглощается кипящей криогенной жидкостью 2, вращающейся вокруг прибора под действием лопастей специального профиля, закрепленных внутри вращающейся герметичной емкости 3, под действием электропривода 4, одновременно жидкость 2 движется с пузырьками пара в сторону торца с паровым пространством 5, давление в котором регулируется дросселькраном на паростравливающем патрубке 6, а величина давления пара определяет температуру кипения жидкости 2 и температуру на поверхности прибора 1, пары жидкости, просочившиеся через неплотности вращающейся емкости 3 и через дросселькран 6 концентрируются в паросборном кожухе 7, отсасываются компрессором 8 и подаются в конденсатор 9, образовавшаяся в нем жидкость через ресивер 10 вновь подается во вращающуюся емкость 3 через клапан 11, регулирующий уровень жидкости 2, а кожух 7 окружен теплоизолирующими сосудами Дьюара 12. The heat generated by the thermostatically controlled device 1 is absorbed by a boiling cryogenic liquid 2, rotating around the device under the action of special profile blades fixed inside a rotating sealed container 3, under the action of an electric drive 4, while the liquid 2 moves with steam bubbles towards the end face with a steam space 5, pressure in which it is regulated by a throttle valve on the steam bleed pipe 6, and the value of the vapor pressure determines the boiling point of liquid 2 and the temperature on the surface of the device 1, liquid vapor and leaked through the leaks of the rotating container 3 and through the throttle valve 6 are concentrated in the steam casing 7, sucked off by the compressor 8 and fed to the condenser 9, the liquid formed in it through the receiver 10 is again fed into the rotating container 3 through the valve 11, which regulates the liquid level 2, and the casing 7 is surrounded by heat-insulating vessels of the Dewar 12.

Claims

A thermostatic device containing a heat pipe with an evaporator, compressor and condenser connected by steam and condensate pipelines, partially filled with a liquid coolant, in the evaporator of which a thermostatic device is installed, characterized in that the evaporator rotates around the device and is equipped with inside blades for rotation and movement of the liquid coolant and its vapors to the end steam space, the level of condensate in which is regulated by a float valve on the condensate pipe, an evaporator with Aruja covered airtight insulated steam collecting casing pipe communicating with an evaporator pressure regulator, while as the coolant used helium.