SU882599A1

SU882599A1 - Apparatus for cleaning liquid in radioelectronic equipment cooling systems

Info

Publication number: SU882599A1
Application number: SU782653834A
Authority: SU
Inventors: Леонид Григорьевич Фортинов; Яков Сергеевич Уродов; Георгий Ефимович Ещенко; Петр Денисович Богомаз; Назар Назарович Оганян
Original assignee: Предприятие П/Я В-2141
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1981-11-23

Description

1one

Изобретение ОТНОСИТСЯ к гидравлике и может быть использовано в различных системах дл очистки жидкости от ионов нежелательных веществ (в том числе от ионов меди и алюмини ), в частности в жидкостных системах охлаждени радиоэлектронной аппаратуры , использующих в качестве теплоносител этиленгли- . колиевые смеси.The invention relates to hydraulics and can be used in various systems for cleaning liquids from unwanted ions (including copper and aluminum ions), in particular in liquid cooling systems of electronic equipment using ethylene glycol as a coolant. Copper mixtures.

Известно устройство дл очистки жидкости, содержащее корпус, наполненный зернистой ионообменной массой , и расположенные в корпусе дренажные решетки, которые могут двигатьс под вли нием расширени и завихрени ионообразной массы и откидыватьс вокруг центральной горизонтальной оси i.A liquid purification device is known comprising a housing filled with a granular ion-exchange mass and drainage grids located in the housing that can move under the influence of expansion and turbulence of the ion-like mass and pivot about the central horizontal axis i.

Однако при отрицательных температурах окружающей среды из-за увеличени гидравлического сопротивлени ионообменной массы (смолы) расход жидкости через фильтр уменьшаетс или прекращаетс . При этом не исключено попадание зерей ионообменной мадсы в систему,что может приводить к нарушению нормальной ее работы.However, at negative ambient temperatures, due to an increase in the hydraulic resistance of the ion-exchange mass (resin), the flow of fluid through the filter decreases or ceases. At the same time, it is possible that the land of ion-exchange madsy enters the system, which can lead to disruption of its normal operation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство, содержащее корпус с входным и выходнми каналами, два с фильтрующими сетками, один из которых выполнен подвижным и подпружинен, фильтрующий наполнитель , размещенный внутри корпуса, обогреваемый кожух с входным и вы10 . ходным патрубками, расположенный вокруг корпуса, через который проходит обогревающа жидкость от постороннего источника f2j.The closest in technical essence and the achieved result is a device comprising a housing with inlet and outlet channels, two with filtering grids, one of which is movable and spring-loaded, a filtering filler placed inside the housing, a heated housing with an inlet and outlet 10. a branch pipe located around the body through which the heating fluid passes from an external source f2j.

Однако указанна конструкции However, the specified design

15 также не может обеспечить ноЕ альную работу фильтрующего наполнител npg отрицательных температурах (до -60 ) и не обеспечивает стабильного расхода рабочего тела через фильтрующий 15 also cannot ensure the nEal operation of the filtering filler npg of negative temperatures (up to -60) and does not provide a stable flow of the working fluid through the filtering

20 наполнитель, так как гидросопротивление фильтруюСцего наполнител существенно завийит от температур рабочей жидкости, т.е. от окружаюцих температурных условий, а температур2 ные услови ; постороннего источника могут отличатьс от температурных условий фильтруемой жидкости.20 is a filler, since the hydroresistance of the filter filler depends significantly on the temperatures of the working fluid, i.e. from ambient temperature conditions, and temperature conditions 2; foreign source may differ from the temperature conditions of the filtered liquid.

К примеру, при использовании катионита КУ-2-ао и анионита АВ-17-8С и рабочей водно-этиленгликолиевойFor example, when using cation exchanger KU-2-ao and anion exchanger AB-17-8C and working water ethylene glycol

30thirty

смеси (типа Антифриз-б5) гидросопротивление фильтра в диапазоне температур от +20 до измен етс в 60 раз. Причем в зоне температуры расход жидкости крайне неустойчив .mixtures (of type Antifreeze-b5), the filter’s resistance to water in the temperature range from +20 to changes 60 times. Moreover, in the temperature zone, the fluid flow rate is extremely unstable.

Таким образом, в случае начала работы системы при отрицательных температурах возможна закупорка фильтра холодной жидкостью и его самопроизвольное выключение,несмотр на нормальную температуру жидкости системы. В св зи с этим фильтр при наполнении его ионообменными смолами не обладает должной эксплуатационной надежностью и требует дл обеспечени нормальной работы размещени в обогреваемых отсеках, что в большинстве случаев затруднительно .Thus, in the event that the system starts operating at negative temperatures, it is possible that the filter is blocked with a cold liquid and spontaneously turns off, despite the normal temperature of the system fluid. In this connection, the filter, when filled with ion exchange resins, does not have adequate operational reliability and requires placement in heated compartments for normal operation, which is difficult in most cases.

Цель изобретени - повышение надежности и улучшение эксплуатации за счет предотвращени закупорки наполнител при работе с отрицательными температурами и стабилизации расхода жидкости через фильтр.The purpose of the invention is to increase reliability and improve operation by preventing blockage of the filler when working with negative temperatures and stabilizing fluid flow through the filter.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее корпус с входным и выходным каналами, два поршн с фильтрующими сетками, один из которых выполнен подвижным и подпружинен, фильтрующий наполнитель , размещенный внутри корпуса, обогреваемый кожух с входным и выходным патрубками, расположенный вокруг корпуса, снабжено дополнительHbBviH трубопроводами, которь ли входной и выходной патрубки обогреваемого кожуха соед1 нены с входным и выходным каналами корпуса, и ограничителем расхода, установленным перед входньлм каналом корпуса, при этом входной и выходной патрубки обогреваемого кожуха присоединены к рабочей линии Нагнетани и слива системы охлаждени .The goal is achieved by the fact that the device comprising a housing with inlet and outlet channels, two pistons with filter nets, one of which is movable and spring-loaded, a filtering filler placed inside the housing, a heated housing with inlet and outlet nozzles located around the housing Additional HbBviH pipes, whether the inlet and outlet of the heated casing are connected to the inlet and outlet channels of the housing, and the flow limiter installed in front of the inlet passage , The inlet and outlet of the heated housing attached to the discharge line of the working and draining the cooling system.

На чертеже представлено устройство дл очистки жидкости, общий вид.The drawing shows a device for cleaning liquids, a general view.

Устройство дл очистки жидкости в системах охлаждени радиоэлектронной аппаратуры содержит корпус 1 с входным 2 и выходиьо 3 каналами, два поршн с фильтрующими сетками подвижный 4 и неподвижный 5, пружину б фильтрующий наполнитель 7, уплотнение 8 поршн ,4, имеющего отверсти 9, кожух 10 с уплотнени ми 11 и 12, входным 13 и выходным 14 патрубками, дополнительные трубопроводы 15 и 16.1, В трубопроводе 16 установлен ограничитель расхода 17. Между кожухом 10 и корпусом 1 образована обогреваема полость 18.A device for cleaning fluid in electronic equipment cooling systems includes a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 channels, two pistons with filter nets movable 4 and stationary 5, spring b filter media 7, a piston seal 8, 4 with openings 9, a case 10 seals 11 and 12, inlet 13 and outlet 14 nozzles, additional pipes 15 and 16.1. A flow restrictor 17 is installed in pipe 16. A heated cavity 18 is formed between the casing 10 and the housing 1.

Патрубки 13 и 14 кожуха включены в рабочие линии нагнетани 19 и слива 20 системы охлаждени 21 радиоэлектронной аппаратуры 22.The nozzles 13 and 14 of the casing are included in the working lines of the discharge 19 and the discharge 20 of the cooling system 21 of the electronic equipment 22.

Устройство дл очистки жидкости в системах охлаждени радиоэлектронной аппаратуры работает следующим образом.A device for cleaning fluid in cooling systems of electronic equipment works as follows.

При включении насоса системы охлаждени тепла рабоча жидкость (первый поток) по рабочей линии поступает к патрубку 13, из которого направл етс в обогреваемую по- лость 18 и через дополнительный тру .бопровод Гб с ограничителем расхода 17 к входному каналу 2. В полости 18 тепло от рабочей жидкости через стенки корпуса 1 передаетс фильтрующему наполнителю 7 и имеющейс в контакте с ним жидкости. Из полости 18 жидкость через патрубок 14 направл етс далее в рабочую линию. Второй поток поступает через поршень 4 с сетной к фильтрующему наполнителю 7. Проход через него рабоча жидкость через поршень 5 с сеткой по дополнительному трубопроводу 15 поступает к выходному патрубку 14, откуда также уходит в рабочую линию.When the cooling system pump is turned on, the working fluid (first flow) enters the working line to the nozzle 13, from which it goes to the heated cavity 18 and through the additional pipe GB of the flow restrictor 17 to the inlet channel 2. The cavity 18 is warm from the working fluid through the walls of the housing 1 is transferred to the filtering filler 7 and the fluid in contact with it. From cavity 18, fluid through pipe 14 is directed further to the working line. The second stream enters through the piston 4 from the net to the filtering filler 7. The working fluid through it passes through the piston 5 with the grid through the additional pipeline 15 to the outlet 14, from where it also goes to the working line.

Расход жидкости через фильтрующий элемент 7, как правило, выбираетс незначительным, однако за счет кратности в заданное врем он обеспечивает очистку всей рабочей жидкости.The flow of fluid through the filter element 7, as a rule, is chosen insignificant, but at the expense of the multiplicity at a given time, it ensures the cleaning of the entire working fluid.

Сетки в поршн х 4 и 5 исключают попадание частиц фильтрующего наполнител в рабочие линии. Подвижность поршн 4 и наличие пружины 6 обеспечивают необходимое поджатие частиц фильтрующего наполнител , что исключает проскок жидкости по наружной его поверхности, взаимное пере мещение и измепьчение частиц наполнител . При этом компенсируетс такж изменение объема наполнител при работе . В результате прогрева фильтрующего наполнител 7 и жидкости, наход щейс в полости, где он расположен в зкость ее уменьшаетс и за счет незначительного перепада давлени между патрубками 13 и 14 начинаетс ее проток через фильтрующий наполнитель . По мере замещени холодной жидкости теплой расход ее увеличиваетс и по достижении требуемого ограничиваетс ограничителем расхода 17.The grids in pistons x 4 and 5 exclude the ingress of particles of the filtering filler into the working lines. The mobility of the piston 4 and the presence of the spring 6 provide the necessary compression of the particles of the filtering filler, which eliminates the leakage of fluid on its outer surface, mutual displacement and measurement of the particles of the filler. This also compensates for the change in filler volume during operation. As a result of the heating of the filtering filler 7 and the fluid in the cavity where it is located, its viscosity decreases and due to a slight pressure difference between the nozzles 13 and 14, its flow through the filtering filler starts. As the cold liquid is replaced with warm fluid, its flow rate increases and, on reaching the required one, it is limited by the flow limiter 17.

В зависимости от величины расхода жидкости объема ее в системе, поглощающей способности наполнител ионообменного филадгра, интенсивности выделени ионов металлов охлаждаемьэли элементами системы охлаждени измен етс величина удельного объемного электрического сопротивлени рабочей жилкости)Depending on the magnitude of the flow rate of its volume in the system, the absorptive capacity of the ion exchange filagrad filler, the intensity of the release of metal ions and cooling elements of the cooling system, the specific electrical resistance of the working habitability varies)

Удельное объемное электрическое сопротивление рабочей жидкости, завис 1иее от количества ионов металлов в ней, вли ет на коррозионную активность жидкости, а следовательно, на состо ние элементов системы охлаждени аппаратуры. Увеличение или уменьшение расхода жидкости череэ} ионообменный фильтр приводит к снижению илThe specific volume electrical resistance of the working fluid, depending on the amount of metal ions in it, affects the corrosiveness of the fluid and, consequently, the state of the elements of the cooling system of the apparatus. Increase or decrease in the flow rate of the liquid} ion-exchange filter leads to a decrease in

повышению удельного объемного электрического сопротивлени в течение заданного времени непрерывной прокачки системы, что недопустимо, так как дл обеспечени наименьшей коррозионной активности жидкости величина удельного объемного электрического сопротивлени должна находитьс в определенных заданных пределах. Интенсивность поглощени ионов металлов ионообменным фильтром должна соответствовать интенсивности их выделени , что обеспечиваетс количеством смол в ионообменном фильтре, поверхностью смол, их поглощающей способностью и величиной расхода рабочей жидкости через ионообменный фильтр. В то же врем общий расход жидкости через охлаждаемые блоки определ етс только тепловыми процессами - необходимостью переноса тепла от охлаждаемых поверхностей к теплообменнику.an increase in the specific volume electrical resistance for a given time of continuous pumping of the system, which is unacceptable, since in order to ensure the least corrosive activity of a liquid, the specific volume electrical resistance must be within certain predetermined limits. The intensity of the absorption of metal ions by an ion-exchange filter should correspond to the intensity of their release, which is provided by the number of resins in the ion-exchange filter, the surface of the resins, their absorption capacity and the flow rate of the working fluid through the ion-exchange filter. At the same time, the total fluid flow through the cooled blocks is determined only by thermal processes — the need to transfer heat from the cooled surfaces to the heat exchanger.

Кратность обмена рабочей жидкости через ионообменный фильтр зависит от выбранной величины расхода рабочей жидкости через ионообменный .фильтр, объема рабочей жидкости в системе, определ емого конструкцией аппаратуры и системы ее охлаждени , и температура охлаждаемых элементов, а также защанного времени непрерывной прокачки через ионообменный фильтр. The rate of exchange of the working fluid through the ion exchange filter depends on the chosen value of the flow rate of the working fluid through the ion exchange filter, the volume of working fluid in the system, determined by the design of the equipment and its cooling system, and the temperature of the cooled elements, as well as the protected time of continuous pumping through the ion exchange filter.

Наиболее эффективным решением задачи вл етс посто нный перепуск только части потока жидкости через ионообменный фильтр с определенные расходом, достигаемым в результате .установки ограничител расхода жидкости .The most effective solution to the problem is the constant bypass of only a part of the fluid flow through an ion exchange filter with a certain flow rate achieved as a result of the installation of a flow restrictor.

В результате указанного перепуска части жидкости с последующим смешиванием ее с остальной жидкостью системы происходит постепенное yiyieHbшеиие концентрации вредных примесей, т.е. очистка наполнителем всего циркулирующего объема жидкости.. Тем самым достигаетс посто нство вёлнчуны (в заданных пределах) J рабоче жидкости, обеспечивающей ее наименьшую коррозионную активность.As a result of the indicated transfer of a part of the liquid, followed by mixing it with the rest of the system’s fluid, a gradual yiyieHb greater concentration of harmful impurities occurs, i.e. cleaning of the entire circulating fluid volume with a filler. Thus, constancy of the volcanoes (within the specified limits) J of the working fluid, ensuring its least corrosive activity, is achieved.

Предлагаема конструкци ионообг менного фильтра исключает попадание е в систему части (зерен) смол и тем самым повышает надежность системы, увеличивает срок эффективной работы смол, обеспечивает посто нство расхода жидкости через фильтрующий наполнитель независимо от темпёратур окружающей среды.The proposed design of the ion-exchange filter eliminates the ingress of part (grains) of resins into the system and thereby increases the reliability of the system, increases the effective life of the resins, and ensures the constant flow of fluid through the filtering filler regardless of the ambient temperature.

Формула . изобретени Formula. the invention

5 Устройство дл очистки жидкости в системах охлаждени радиоэлеи тронной аппаратур, содержащее корпус с входным и выходным каналами,два поршн с фильтрук цими сетками, один5 A device for cleaning liquids in cooling systems of radioelement equipment, comprising a housing with inlet and outlet channels, two pistons with filter nets, one

0 из которых выполнен подвижным и подпружинен , фильтрующий наполнитель, размещенный внутри корпуса, обогреваемый кожух с входньм и выхспным патрубками, расположенный ,во5 круг корпуса, отличаю щ с тем, что, с целью повьшёии . нгщежности и улучшени эксплуатации за счет предотвращени закупорки наполнител при работе с отрицательными температурами и стабилизации рас0 хода жидкости, оно снабжено дополннтельными трубопроводами, которыми вхсдной и выходной патрубки обогреваемого кожуха соедннень с входНим и выходньм каналами корпуса, н ограничителем расхода, установленный перед входным каналом корпуса, при этом входной и выходной патрубки обогреваемого кожуха присоединены к рабочей лннни нагнетани и слива системы 0 охлаждени .0 of which is made movable and spring-loaded, filtering filler placed inside the case, heated casing with inlet and outlet nozzles, located five times around the case, is different from that with the aim of povyshii. Due to the prevention and blockage of the filler when working with negative temperatures and the stabilization of fluid flow, it is equipped with additional pipelines that connect the heated casing to the inlet and outlet channels of the casing, the flow limiter installed in front of the casing inlet channel, wherein the inlet and outlet of the heated housing are connected to the operating supply and discharge line of the cooling system 0.

Источники информации, прин тые во вннмание при экспертизеSources of information received during the examination

1.Патент ФРГ 1.042844,1. The patent of FRG 1.042844,

кл. В 01 О 15/04, 1972.чcl. B 01 O 15/04, 1972.h

2.Патент Франции 2313117,2.Patent of France 2313117,

5five

кЛ. В 01 J 1/06, 1976.CL B 01 J 1/06, 1976.

Claims

Formula inventions

A device for cleaning liquid in cooling systems of · electronic equipment, comprising a housing with input and output channels, two pistons with filter grids, one of which is movable and spring-loaded, a filter filler placed inside _the housing, a heated casing with input * and output nozzles, located around the case, I distinguish shch- ^! e with the fact that, in order to improve reliability and improve operation by preventing clogging of the filler When working with negative temperatures and stabilizing the solution? fluid flow, it is equipped with additional pipelines, which · the inlet and outlet nozzles of the heated casing are connected to the inlet and outlet * channels of the housing, and a flow limiter, installed * in front of the inlet channel of the housing, while the inlet and outlet nozzles of the heated housing are connected to the working discharge line and draining the cooling system.