Термостатирующее устройство для высокоомных жидких сред

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретно к устройствам для термостатирования. Цель изобретения - повышение быстродействия. Термостатирующее устройство содержит теплоизоляционный диэлектрический корпус 1 с размещенными в нем горизонтально нагреваемой 2 и охлаждаемой 4 поверхностями теплообмена подключенными в цепи высоковольтного источника питания 8, термочувствительным элементом 6 и блок регулирования 7. Новым в устройстве является то, что нижняя поверхность теплообменника (барботера) 4 имеет отверстия величиной 5 - 400 мкм, сообщающиеся с источником сжатого неконденсирующего газа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 (511 4 G 05 D 23/30

Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4050170/24-24 (22) 03.03. 86 (46) 23. 04.89. Бюл. Ф 15 (71) Институт прикладной физики АН

МССР (72) Ф.М. Сажин, N.Ê. Вол ога, О.В. Моторин и И. К. Савин (53) 62 1 ° 555 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 936720, кл. С 05 D 23/30, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 632996, кл. G 05 D 23/185, 1977. (54) ТЕРМОСТАТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ВЫСОКООИНЫХ ЖИДКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретно к устройствам для термостатирования. Цель изобретения — повышение быстродействия, Термостатирующее устройство содерзжт теплоизоляционный диэлектрический корпус 1 с. размеиенными в нем горизонтально нагргваемой 2 и охлаждаемой 4 поверхностями теплоабмена, подключенными в цепи высоковольтного источнкка питания 8, термочувствитепьным элементом 6 и блок регулирования

7. Новым в устройстве является то„ что нижняя поверхность теплообменника (барботера) 4 имеет отверстия величиной 5-400 мам, сообданциеся с источником сжатого неконденсирующегo с

Я ся газа. t э.п. ф-лы, 2 ил.

14746

Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретно к устройствам для термостатирования.

Цель изобретения — снижение инерционности устройства.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого. термостатирующего устройства для. высокоомных сред; на фиг.2 †. электрическая схема блока регулирования.

Термостатирующее устройство для высокоомных жидких сред (фиг.1). содержит корпус 1, выполненный. из теплоизоляционного диэлектрического. материала, основной теплообменник 2, трубопровод 3 хладоносителя, барбо-,, тер 4, трубопровод 5 сжатого воздуха, датчик б температуры, блок 7 регулирования, исполнительный элемент, образованный поверхностями теплообмена основного теплообменника 2 и дополнительного теплообменника, образованного теплообменной поверхностью барботера 4, подключенного к высоко- 25 омному источнику 8 питания, трубопровод 9 теплоносителя. Датчик б температуры размещен в .высокоомной жидкой, среде и экранирован от влияния элект-. рического поля заземленной поверхнос- ЗО

1 тью основного теплообменника 2. В крышке корпуса 1 выполнено отверстие

t0 для выхода барботирующего воздуха.

Корпус заполнен высокоомной жидкой

46 средой 11 электропроводностью 10

10 Ом/м, например трансформаторным маслом, фреоном, керосином, растительным маслом.

Блок 7 регулирования (фиг.2) включает регулятор 12 напряжения, подключенный в первичной цепи трансформатора 13 высоковольтного источника 8 питания, в этой же цепи установлено реле-прерыватель 14,подключенное последовательно первичной обмотке и 45 ,связаное с датчиком 6 температуры, выполненным, например, в виде контактного термометра. Высоковольтные диоды 15.предназначены для выпрямления высокого напряжения. В цепь реле-прерывателя 14 включен датчик б

50 температуры.

Термостатирующее устройство работает следующим образом.

При открытой подаче теплоносителя и хладоносителя в теплообменники 2 и

4 через отверстия барботера 4 пропускают сжатый воздух с расходом

0„5-5.м /ч. Температура жидкой сре18 2 ды в корпусе 1 должна быть ниже температуры термостатирования, что достигается подбором соотношения мощностей теплообменников 2 и 4, которое определяется подбором расходов теплоносителя и хладоносителя. Мощность теплообменника 2 выбирается больше мощности теплообменника 4.

Если температура жидкой среды йиже температуры статирования, датчик температуры размыкает контакты релепрерывателя 14 и на поверхности теплообменников 2 и 4 не подается высокое напряжение.

В отсутствие электрического поля пузырьки газа осаждаются на поверхность теплообмена теплообменника 2 в виде пенного слоя и .охлаждение жидкости резко сокращается. Толщина этого слоя определяется расходом газа и влияет на степень блокировки поверхности охлажденйя. Жидкая среда при .этом. нагревается. Когда температура жидкой среды достигает температуры статирования, датчик температуры замыкает. контакты реле-прерывателя 14 и на поверхности теплообмена теплообмехников 2 и 4 подает ся высокое напряжение. В жидкой среде накапливается объемный заряд, который приводит к перераспределению электрического поля. Поле, таким образом, стаховится .резко неоднородным у электродов. На пузырьки, / ,осевшие ха поверхности теплообменйика 2, действуют электрическая сила, обусловленная разностью диэлектрических проницаемостей газа и жидкой среды, которая, преодолевая силы адгезии и Архимеда, приводит к их отрыву и рассеиванию. Далее пузырьки всплывают на свободную поверхность жидкости и газ эвакуируется через отверстие IO.Поверхность теплообмень элемента 2 деблокируется от пенного слоя и жидкая среда интенсивно охлаждается. Когда температура вновь понижается ниже температуры статирования, датчик б температуры размыкает контакты реле-прерывателя 14 и цикл повторяется.

Регулирование температуры жидкой среды осуществляется путем изменения коэффициента теплопередачи газожидкостного слоя путем воздействия электрическим полем на термическое сопротивление пограничного слоя верхней поверхности теплообмена 2 и на

14У4618 4

5,0 м/ч (указанные величины получены экспериментально). коэффициент межфазного теплообмена на поверхностях пузырьков. Механизм воздействия электрического поля на коэффициент межфазного теплообмена заключается в том, что пузырьки в электрическом поле — между поверхностями жеплообмена — деформируются,. увеличивая свой объем в 2-3 раза.

Всплывая к поверхности жидкой среды, пузырьки выходят из области воздействия поля и деформация их, объема. релаксирует. Это приводит к возникновению колебаний, границ раздела фазвысокой частоты, существенно интенсифицирующих межфазный теплообмен..

Так как воздух, проходя через..предлагаемую конструкцию. барбатера, обменивается теплом в дополнительном теплообменнике, то пузырьки являются. дисперсным.теплоносителем. с высокоразвитой колеблющейся поверхностью, что снижает инерционность е терморегулирования.

Величику напряжения на поверхности теплообменников 2 и 4 задают в пределах 0-50 KB/см.с помощью З.регулятора t2 напряжения. Пределы размеров отверстий барботера 4 54Ю400мкм обусловлены получением пузырьков . воздуха диаматрои 0,5-2,0 мм, на которые можно воздействовать электри.— .ческща подем напряженностью от. tO до

500 кВ/см,.при скорости газа 0,5Формула изобретения

Термостатирующее устройство для высокоомных..жидких сред,.содержащее корпус, заполненный жидкой средой с расположенными в ней основным теплообменником, подключенным к трубопроводу хладоносителя,,и барботером связанным с трубопроводом сжатого воздуха, и последовательно соединенные датчик температуры, блок регулирования и исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения инерционности устройства, барбдтер выполнен в Виде теплообменной поверхности, образующей дополнительный теплообменник, подключенный к трубопроводу теплоносителя, а исполнительный эле» мент образован поверхностями теплообмена основного теплообменника и дополнительного теплообменника, под ключенными к высоковольтному источнику питания, связанному с блоком регулирования.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.в барботере выполнены отверстия диаметром 5 d

- - 400 мкм.

1474618

Составитель Ф.Сажин

Техред M.ÄHäûê Корректор М.Пожо

Редактор В.Данко

Заказ 1892/45

Тираж 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

\ Ф

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101