Способ испарительного охлаждения электротехнических устройств

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 426284

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.06.69 (21) 1339753/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.04.74. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 20.11.74 (51) М. Кл. Н 021с 9/20

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений

ы открытии (53) УДК 621.313-713 (088.8) (72) Автор изобретения

К. Н. Мкртычан (71) Заявитель (54) С ПО СОБ ИСПАРИТЕЛ ЬН ОГО ОХЛАЖДЕН ИЯ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Расход воды, г/сек на вт/см отводимых потерь

Плотность теплового потока, вт/см

Расход воды, г/сек

Способ распыления воды

0,1б

1,5

Без сопла

Изобретение может быть использовано в электротехнической промышленности .при разработке систем охлаждения электрических машин, трансформаторов, блоков статических преобразователей и других тепловыделяющих устройств.

Известны способы иопар ительного охлаждения, при которых отвод тепла осуществляется за счет скрытой теплоты испарения жид кости, подаваемой в охлаждаемое устройство.

Недостатком известных способов является то, что из-за несовершенства процесса испарения крупнокапельной структуры потока жидкости, подаваемой на испарение, обычно жидкость подают в избыточных количествах, причем лишь незначительная часть ее испаряется. Неиопарившаяся большая часть жидкости не участвует в испарительном охлаждении, является балластной. Иногда, например в электрических машинах, излишнее количество жидкости может привести к увлажнению изоляции и снижению надежности ее.

Вскипающее сопло-0,5 мм (полный термодинамический распыл) Целью изобретения является эффективное охлаждение прои минимальных расходах испаряемой жидкости.

Эта цель достигается тем, что жидкость для

5 увеличения скорости ее испарения перед подачей в охлаждаемое устройство предварительно тонко распыляют. Распыление осуществляют термодинамическим путем, пропуская жидкость, например, через адиабатиче10 ское вскипающее сопло в полостьохлаждаемого устройства, давление в котором поддерживают ниже давления кипения жидкости.

Предлагаемый способ термодинамического распыла воды с использованием мелкодис15 персной двухфазной однокомпонентной среды в качестве охлаждающего агента для отвода тепла от выделяющего тепло устройства был исследован на специальном стенде и в выделяющих тепло устройствах. В таблице приве20 дены экспериментальные данные, показывающие высокую эффективность охлаждения при малых расходах воды.

426284

Фиг. 3

На фиг. 1 показана схема осуществления способа иопарительного охлаждения с термодинамическим распылом жидкости.

Осуществлен не способа охлаждения |выполняется ino замкнутому циклу в,следующей последовательности.

Насосом 1 |подают перегретую жидкость к вскипающему соплу 2. После вскипающего сопла однокомпонентную двухфазную среду направляют в охлаждаемое устройство 3, где происходит его охлаждение за счет испарения мелкодиспероной жидкой составляющей двухфаз ной среды. Для увеличения скорости испарения частиц жидкости в двухфазной среде, в охлаждаемом устройстве создают давление ниже давления кипения жидкости, которое поддерживается холодильником-конденсатором 4. Сконденсированную в холодильнике жидкость подают насосом 1 для повторного использования ее в замк|нутом цикле OxJIB?Kдения.

Термодинамический цикл охлаждения поясняется на ф иг. 2.

В координатах температуры Т и энтропии S показана нижняя пограничная кривая. Начальная точка цикла а. Насыщенная или недалекая от насыщения перегретая жидкость пропускается через адиабатическое вскипающее сопло при S=const (точки а, б). Далее происходит испарение жидкой составляющей двухфазной среды при постоянном давлении и температуре — изотермическое охлаждение устройства (точки б, в). Из охлаждаемого устройства пары отсасываются в холодильник-конденсатор, где поддерживается минимальное давление цикла при конденсации жидкости. Повышение давления жидкости и

10 подачу ее для последующего использования в замкнутом цикле осуществляют насосом (точки г, а).

Предмет изобретения

15 Способ испарительного охлаждения электротехнических устройств, например электрических MBIIliHH, закл|очающийся в подаче на охлаждаемые части этих устройств испаряемой жидкости, отличающийся тем, что, с це20 лью повышения эффектив|ности отвода тепла, в охлаждаемое устройство непрерывно подают однокомпонентный двухфазный хладагент, который получают термодинамическим распылом, пропуская перегретую насыщенную

25 жидкость, на пример, через адиабатическое вскипающее сопло, причем в охлаждаемом устройстве поддерживают давление ниже давления кипения жидкости.