SU1416816A1 - Устройство жидкостного охлаждени объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано дл  подготовки к работе аппаратуры при т-ре окружающей среды от минус 60 до плюс 50°С ив установках охлаждени  радиоэлектронной аппаратуры судовых дизельных энергетических установок, в холодильной технике. Устройство содержит последовательно {включенные в контур циркул ции насос 1, охла:ждаемые объекты 2, теплообменник 3, датчик 4 т-ры, корпус с нагревател ми 5 с расширенной верхней частью, концентрично оси корпуса расположенные нагревательные элементы 6. Подвод жидкости из сливной магистрали 7 осуществл етс  тангенциально к расширенной части корпуса. Центр верхнего торца корпуса нагревател  5 соединен через промежуточную емкость 8 с верхней частью компенсатора 9 т-рных расширений жидкости . Нижн   часть компенсатора 9 соединена с насосом 1. Программно- временное устройство через блок управлени  св зано с датчиком 4 т-ры жидкости, с насосом 1 и элементами 6, Врем  охлаждени  задаетс  программно-временным устройством, т.е. врем , в течение которого насос и нагреватель не работают. После разогрева жидкости до рабочей т-ры и автоматического воздухоудалени  устройство может работать в непрерывном режиме. Жидкость, наход ща с  в компенсато- ре 9, исключена из циркул ции по кон- 5 ТУРУ поэтому дл  разогрева жидкости до рабочей т-ры требуетс  меньшее количество нагревателей. 1 ил. (Л

Description

Од

эо

Од

(

Изобретение относитс  к устройствам жидкостного охлаждени  тепловыдел ющей аппаратуры, а также к устройствам дл  подготовки к работе аппаратуры при температуре окружающей среды от минус 60 до плюс 50°С и может быть использовано в установках жидкостного охлаждени  радиоэлектронной аппаратуры, системах ох- лаждени  судовых дизельных энергетических установок, в холодильной технике .

Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационной надежности.

Йа черетеже изображена функционал . на  схема предлагаемого устройства охлаждени .

Устройство содержит последовательно включенные в контур циркул ции на сое 1, охлаждае а.1е объекты 2, теплообменник 3, датчик 4 температуры, корпус нагревател  5 с расширенной верхней частью, концентрично оси корпуса расположенные массивные тепловы дел ющие элементы 6. Подвод жидкости из сливной магистрали 7 осуществл етс  -тангенциально к расширенной вер ней части корпуса. .Центр верхнего торца корпуса нагревател  соединен через промежуточную емкость 8 с верхней частью компенсатора 9 температурных расширений жидкости (емкостью ,цл  хладагента) .

Ншш   часть компенсатора 9 соединена непосредственно с всасывающей стороной насоса 1 . 11рогра1чмно--времен ное устройство через блок управлени  св зано с датчиком 4 температуры жидкости и,через с:аловые контакторы с насосом 1 и теп-ловыдел ющими элементами 6

Устройство работает следующим образом .

Контур заполн етс  жидкостью дл  работы в диапазоне температур от минус 60 до плюс , Hanpi-fMepj антифризом 65, Подготовка к работе заключаетс  в нагреве жидкости к охлаждаемых объектов до рабочей температуры и удал€и- ии остаточного воз- духа из контура.

В зависимости от сигнала датчика 4 температуры при подаче питани  на блок управлени  производитс  периодическое включение насоса 1 и тепловьщел ющих элементов 6.

При этом жидкость в период работы насоса определенньпчи порци ми про

Q

5

0 5 0

-

5

5

двигаетс  по контуру, увлека  за собой нерастворенный воздух, остаточное количество которого всегда имеетс  в контуре в результате прилипани  пузырей воздуха к стенкам трубопроводов и элементов, образовани  воздушных полостей в разветвленных и тупиковых зонах. Воздухосодер- жаща  жидкость поступает в верхнюю расширу ющуюс  часть нагревател  5. Тангенциальный подвод зкидкости обеспечивает закрутку потока в нагревателе , что способствует движению воздушных пузырей от периферии к оси нагревател  за счет разности плотностей воздуха и жидкости. Реле времени задает врем  работы насоса таким образом, чтобы независимо от расхода жидкости, который в свою очередь определ етс  температурой жидкости при прочих неизменных услови- ЯХ;, попавша  в нагреватель воздухо- содержаща - жидкость не достигала нижнего торца нагревател  и тем самым исключалась возможность попадани  воздуха в насос. Врем  охлаждени , т.е. врем , в течение которого насос и нагреватель не работают, задаетс  программно-временным устройством так, чтобы попавшие воздушные пузыри успели пройти участок от нижнего торца нагревател  до верхнего.

Разогретые за врем  работы тешто- вьадел ющие элементы в период ожидани  продолжают отдавать в жидкость аккумулированное тепло в силу своей теплоемкости. При этом образуюпдаес  конвективные потоки жидкости увлекают за собой воздушные пузьфи и увеличивают скорость их всплыти  и отделени . Выделившийс  воздух попадает в промежуточную емкость 8 и далее по трубопроводу в верхнюю часть компенсатора 9, вь;ше уровн  жидкости. Дополнительна  емкость 8 необходима дл  ускорени  вывода воздушных пузырей , особенности в области низких температур жидкости. При температуре жидкости минус в зкость жидкости может значительно увеличитьс  (например, дл . антифриза 65 это увеличение достигает 20-30 раз) по сравнению с в зкостью при повышенной температуре. Скорость продвкжени  иоздушных пузырей по сравнительно длинному трубопроводу (компенсатор располагаетс , как правило, в наивысшей точке системы) в такой железо

3

бразной жидкости очень низка и дополнительна  емкость, расположенна  непосредственно у торца нагревател , исключает возможность создани  воздушной подушки в нагревателе Соединение нижней части компенсатора не- ;посредственно с всасывающей линией насоса обеспечивает посто нный статический подпор насоса, всегда оказываетс  заполненной жидкостью без воздушных пробок, что исключает возможность кавитационных срывов насоса и выхода его из стро .

После разогрева жидкости до рабочей температуры и автоматического Боздухоудале.ни  устройство может работать в непрерывном режиме. При этом происходит окончательное возду- хоудаление (например, вьзделившегос  из растворенного состо ни  воздуха) за счет центробежных сил, возникающий в расширенной верхней части нагревател . Готовность устройства к непрерывной работе индуцируетс  датчиком температуры на входе в нагреватель .

Жидкость, наход ща с  в компенсаторе , исключена из циркул ции по контуру , позтому дл  разогрева жидкости до рабочей температуры при подготовке устройства к работе требуетс  меншее количество нагревателей. Поскольку емкость компенсатора не может быть произвольной и составл ет не менее 15-20% емкости жидкости в контур циркул ции, то соответственно на 15-20% снижаетс  энергопотребление устройства охлаждени .

0

5

58

35

0

5

16

Таким образом, предлагаема  взаимосв зь элементов устройства позвол ет снизить энергопотребление и повысить надежность работы устройства жидкостного охлажденгм.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство жидкостного охлаждени  объекта, содержащее циркул ционный контур с последовательно установленным в нем насосом, охлаждаемым объек-f том, теплообменником и нагревателем, компенсатор, подключенный к контуру гидравлическими лини ми, и электронный блок управлени , св занный с нагревателем и датчиком температуры, установленным между теплообменником и нагревателем, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности, нагреватель выполнен в виде вертикально расположенного цилиндра с расширенной верхней частью, имеющей тангенциальный подвод щий патрубок, с отвод щим нижним патрубком и размещенными внутри цилиндра по окружности нагревательными элементами, компенсатор размещен выше нагревател  и имеет паровую полость, св занную одной из гидравлических линий с верхней частью нагревател , при этом другой гидравлической линией компенсатор по жидкости св зан с контуром между -нагревателем и насосом, а блок управлени  снабжен реле времени и дополнительно св зан с насосом дл  его циклического включени .