Устройство для стабилизации температуры объекта с постоянной мощностью тепловыделения
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обеспечения заданного температурного режима объектов с постоянной мощностью тепловыделения в системах однократного действия . Целью изобретения является повышение точности стабилизации температуры. Объект подключен к трубопроводу 7 замкнутого циркуляционного контура, включающего камеру (К) 2 с брикетом химиката 3, емкость 4 с растворителем (Р) 5 и нагнетатель 6 растворителя в К 2. Проходя через К 2, Р 5 растворяет часть химиката 3 и вследствие осуществляющейся здесь эндотермической реакции охлаждается, а при тепловом контакте с объектом 1 вновь нагревается до первоначальной температуры. Скорость изменения концентрации, необходимая для обеспечения постоянства теплоотвода, достигается при определенном законе возрастания площади сечения брикета вдоль направления растворения, определяемом по расчетной формуле. 2 ил. (С (Л 00 4: Oi со ГО Фи5.1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (su 4 F 25 Э 5/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3953774/31-13 (22) 19.09.85 (46) 23.10.87. Бюл. № 39 (71) Специальное конструкторское бюро
«Теллур» с опытным производством Института физики АН АЗССР (72) А. И. Грядунов (53) 621.565 (088.8) (56) Перепека В. М., Хабаров А. В. Определение нестационарной температуры теплоносителя в системах жидкостного охлаждения РЭА с холодильной машиной и аккумулятором холода. — Вопросы радиоэлектроники. Сер. ТРТО, 1975, вып. 1, с. 3 — 7.
Патент США № 4049408, кл. 62 — 4, 1985. (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБЪЕКТА С ПОСТОЯННОЙ МОЩНОСТЬЮ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обес,.SU„„1346924 A 1 печения заданного температурного режима объектов с постоянной мощностью тепловыделения в системах однократного действия. Целью изобретения является повышение точности стабилизации температуры. Объект подключен к трубопроводу 7 замкнутого циркуляционного контура, включающего камеру (К) 2 с брикетом химиката 3, емкость 4 с растворителем (Р) 5 и нагнетатель 6 растворителя в К 2. Проходя через
К 2, P 5 растворяет часть химиката 3 и вследствие осуществляющейся здесь эндотермической реакции охлаждается, а при тепловом контакте с объектом 1 вновь нагревается до первоначальной температуры.
Скорость изменения концентрации, необходимая для обеспечения постоянства теплоотвода, достигается при определенном законе возрастания площади сечения брикета вдоль направления растворения, определяемом по расчетной формуле. 2 ил.
1346924
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обеспечения заданного температурного режима объектов с постоянной мощностью тепловыделения в системах однократного действия. 5
Цель изобретения — повышение точности стабилизации.
На фиг. 1 схематично изображено устройство для стабилизации температуры об ьекта; на фиг. 2 — разрез Л вЂ” А на фиг. 1. !
О
Устройство для стабилизации температуры объекта 1 с постоянной мощностью тепловыделения содержит камеру 2 с брикетом твердого химиката 3, при растворении которого протекает эндотермическая реакция, например безводного литого нитрата аммония, емкость 4 с растворителем 5 (водой! и нагнетатель 6 растворителя 5 камеру 2. Емкость 4, нагнетатель 6 «i камера " объединены трубопроводами 7 в iO замкнутый циркуляционный контур. Для ускорения попадания паров растворителя,", в камеру 2 на трубопроводах 7 установлень, заглушки 8. Брикет химиката 3 представляет тело, площадь сечения которого возрастает вдоль направления растворения в соответствии с формулой S>, == So(l +
I;ie Я,, — — площадь сечения брикета Hcl глуби не h, м;
, -- площадь растворяемой поверхности брикета в начальный момент, р - — плотность химиката, кг-м:
m --масса растворителя в у тройстве, к-!. --глуоина растворения брикета хи- 35 миката, м;
К., К --коэффициенты, зависящие от тип» выбранного химиката и задаваемой температуры стабилизации.
Устройство работает слсдуюшим образом.
В момент начала тепловыделений объекг«, открываются посредством исполнительного механизма (не показан! заглушки 8 и подключается к источнику гитания (не
IoHaaaI<) нагнетатель 6, обеспечивающий:Ip» ка ку растворителя 5 по замкнутому iÄ;i р. куляциопному контуру. Проходя через камгру 2, растворитель 5 растворяет ас1ь химика а 3 и вследствие осушествля,ошейси при этом эндотермической реакции охлаждается. Проходя далее по трубопроводу ципкуляционного контура, выполненного, иаример, в виде теплообменника, !o; Г!ри этом растет KoHLIeHTpaLlHII химиката 3 в растворителе 5, что обуславливает умень шение как скорости растворения, так и ин тегральной теплоты эндотермичсской реак ции. Для поддержания интен ив: ости охлаждения растворителя 5 в камере 2 на неизменном уровне, а следовательно, и интенсНВНосТН отвода тепла от объекта 1, с целью стабилизации температуры последнего с заданной точностью в течение всего цикла работы устройства следует обеспечивать изменени< при этом концентрации растворителя 5 со скоростью,, обратно пропорциональной интегральной теплоте. Такая скорость изменения концентрации, необходимая для обеспечения постоянства теплоотвода, достигается при определенном законе возрастания плошади сечения брикета вдоль направления растворения, определяемом по формуле ) ъ = — SII (1 + Kl h + К2 (h) ). Таким образом, в процессе всего цикла работы, несмотря на изменение концентрации от 0 до некоторого конечного значения, опПеделяемого предельной энергоемкостью устройства в камере 2, от растворителя и да,iee от объекта 1 отводится постоянная т пловая мощность, равная выделяемой объектом мощности, что позволяет обеспечивать его заданный тепловой режим. Для обеспечения равномерного распределения ипи подаче в камеру растворителя 5 ио раствсряемой поверхности брикета и Iioc. еду ошего равномерного у а ieHHII растворителя 5 из камеры 2. исключения образования застойных зон с повышенной КоНьентрацией в !стройстве могут быть использованы нагнетающ . и отсасывающие коллекторы (не показань.). Выравнивание концентрации в емкости 4 с растворителями 5 осуществляется посредство vl мешалки (не оказана). Таким обра:ом, объединение замкнутым IH3ркуляциоцным контуром емкости с растворителем и камеры с брикетом химиката, ! IëoiLiaдь сечения которого изменяется вдоль направления растворения в соответствии с приведен;ой зависимостью, позволяет обеспечить для любого момента времени работы устройства заданное соответствие между скоростью растворения химиката и концентрацией растворителя, что определяет соответствие тепловой мощности, отводимой при экзотермическом растворении химиката, мощности тепловыделений объекта и, как следствие, заданную точность поддержания его температуры. Предлагаемое устройство может быть использовано при создании автономных устройств для отвода теплопродукции человека при определенной температуре, например 12 — 17 С, для поддержания при температуре, близкой к температуре внешней среды, тепловыделяющих элементов радиоэлектронной, лазерной техники и т.д.! 34692 "> Формула изобретения. ф, >» Риг . Составитель!1. Паол.:ии, Редактор Н. Тупица Техред И. Вер««K«рр«к.,т С 1," ни Заказ 4659/39 Тира>к 475 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по д«л,. . из< р> 113035> Москва, Ж--35, Ра1шскаи иао .; 5 Производственно-полиграфическое предпринти«, г. » >кг...;. !: и. г:;l>l, . »1»>! . н к Устройство для стабилизации температуры объекта с постоянной мощностью тепловыделения, содержащее камеру с брикетом твердого -химиката, при растворении которого протекает эндотермическая реакция, сообщенную с ней емкость с растворителе:„ и нагнетатель растворителя в камеру, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, камера, емкость и нагнетатель объединены в замкнутый циркуляционный контур,,при этом брикет химиката представляет тело, площадь сечения которого возрастает вдо li> направления растворения в соответствии с формулой S,> = S, (1+K - — - Ь + К (" Ь) - где S:, — площадь сечения брикета на глубинеh,м; S — площадь растворяемой поверхности брикета в начальный момент, м; р — П.1ОГнОСтЬ ХПМПКата, КГ М ; — — xIBcc3 РаствоРит> Sl B» l .T!illÉ TBc ., KI h — глубина растворения брикета химиката, м; К1> 1(— коэффициенты, зависящие от T!if 12 выбранного химиката и задаваемой температуры стабилизации.
