Установка термостатирования

 

Использование: преимущественно для термостатирования радиоэлектронной аппаратуры . Сущность изобретения: установка для термостатирования содержит компрессор 1, конденсатор 2, дроссельное устройство 3 и испаритель, соответствующие выходы и входы которых последовательно соединены между собой трактами хладагента. Дополнительно она снабжена аккумулятором холода, а выход и вход конденсатора 2 соединены дополнительными трактами хладагента с установленными на них запорными органами 5 и 6 соответственно с входом и выходом испарителя, причем испаритель выполнен в виде единого блока с аккумулятором холода (испарителя-аккумулятора 4). Установка термостатирования может конструктивно быть выполнена таким образом, что вход конденсатора и выход испарителя-аккумулятора холода соединены каждый со всасывающим и нагнетательным патрубками компрессора трактами хладагента с установленными на них запорными органами. Испаритель-аккумулятор холода 4 выполнен в виде последовательно соединенных сребренных пластин, установленных в корпусе с образованием вертикальных каналов для хладагента и горизонтальных каналов для обрабатываемой среды, причем часть верхних горизонтальных каналов изолирована от нижних и заполнена аккумулирующим веществом. 2 з,п. ф-лы, 4 ил. СО с VI & ю о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 05 К 7/20, G 12 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 4

1 С) (21) 4863705/21 (22) 05.09,90 (46) 23.09.92.Бюл. ¹ 35 (71) Научно-производственный центр при

Николаевском кораблестроительном институте им. адм. С.О.Макарова (72) И.М,Виршубский, M.P.Òêà÷, В,А.Редькин, И.М.Дымо, А,А.Андреев, М,Б.Кукояшный, Ю.Н.Тарасенко и В.А.Егоров (56) Зубарев,Д.Л. и Рубан В.М. Вентиляция и кондиционирование воздуха на атомных судах. Особенности проектирования и устройства, Л,: Судостроение, 1968, с. 334.

Дульнов Г.Н. и Тарковский Н.Н. "Тепловые режимы электронной аппаратуры",-Л.:

"Энергия", 1971 г., стр. 15 — 26 — прототип. (54) УСТАНОВКА ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ (57) Использование: преимущественно для термостатирования радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: установка для термостатирования содержит компрессор 1, конденсатор 2, дроссельное устройство 3 и испаритель, соответствующие выходы и входы которых последовательно соединены между собой трактами

- Ы 1764200 А1 хладагента. Дополнительно она снабжена аккумулятором холода, а выход и вход конденсатора 2 соединены дополнительными трактами хладагента с установленными на них запорными органами 5 и 6 соответственно с входом и выходом испарителя, причем испаритель выполнен в виде единого блока с аккумулятором холода (испарителя-аккумулятора 4). Установка термостатирования может конструктивно быть выполнена таким образом, что вход конденсатора и выход испарителя-аккумулятора холода соединены каждый со всасывающим и нагнетательным патрубками компрессора трактами хладагента с установленными на них запорными органами.

Испаритель-аккумулятор холода 4 выполнен в виде последовательно соединенных оребренных пластин, установленных в корпусе с образованием вертикальных каналов для хладагента и горизонтальных каналов для обрабатываемой среды, причем часть верхних горизонтальных каналов изолирована от нижних и заполнена аккумулирующим веществом. 2 з,п. ф-лы, 4 ил.

1764200

10

Изобретение относится к области искусственного охлаждения, преимуществен но для термостатирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Известны установки термостатирования, предназначенные для создания нормального теплового режима РЭА и, в случае обеспечения работоспособности РЭА в широком диапазоне изменения параметров окружающей и тепловых нагрузок обрабатываемой сред, содержащие раздельные систему вентиляции или термосифонного охлаждения и систему искусственного охлаждения, включающую последовательно подключенные компрессор, конденсатор, дроссельное устройство и испаритель (Дульнов Г..Н., Тарновский Н.Н, Тепловые режимы электронной аппаратуры. — Л.:

Энергия, 1972. — с. 15-26).

Данная установка выбрана в качестве прототипа.

Недостатками известных технических решений являются их плоская приспосабливаемость к поддержанию заданных температурных режимов обрабатываемой среды в широких пределах изменения внешних и внутренних параметров, а также связанная с этим необходимость дублирования элементов системы при раздельной реализации установок искусственного охлаждения и вентилирования, что приводит к повышениям как производственных затрат, так и массы и габаритов. К роме того, данная схема не обеспечивает эффективных и экономичных режимов снятия пиковых и аварийных тепловых нагрузок.

Часто при специфических условиях эксплуатации (например, резкие колебания наружных метеолорогических условий в течение короткого промежутка времени; вредное влияние на материалы РЭА морской воды; повышенные влажность или пылесодержание воздуха; его радиоактивность и т,д.) невозможно обеспечить отвод теплоты от элементов РЭА непосредственно окружающей средой. В этом случае используются двухконтурные системы, в первом контуре которых циркулирует промежуточный теплоноситель (Зубарев Д.Л., Рубан В .М. Вентиляция и кондиционирование воздуха на атомных судах, Особенности проектирования и устройства. — Л.: Судостроение, 1969. — 334 с.)

Тем самым, за счет включения дополнительных теплообменных аппаратов, происходит увеличение температурных напоров и, как следствие, рост энергопотребления установки термостатирования.

Целью изобретения является повышение экономичности работы установки тер20

55 мостатирования, снижение ее массогабаритных показателей.

Сущность изобретения состоит в том, что установка термостатирования содержит компрессор, конденсатор, дроссельное устройство и испаритель, соответствующие выходы и входы которых последовательно соединены между собой трактами хладагента, Новым является то, что установка термостатирования снабжена аккумулятором холода, а выход и вход конденсатора соединены дополнительными трактами хладагента, с установленными на них запорными органами, соответственно с входом и выходом испарителя, причем испаритель выполнен в виде единого блока с аккумулятором холода — испарителя-аккумулятора холода.

Дополнительное снижение массы и габаритов установки термостатирования достигают, если вход конденсатора и выход испа рителя — аккумулятора холода соединяют каждый со всасывающим и нагнетательным патрубками компрессора трактами хладагента, с установленными на них запорными органами, Габариты и массу блока испаритель— аккумулятор холода, а следовательно, и всей установки термостатирования можно уменьшить, если испаритель — аккумулятор холода выполнить в виде последовательно соединенных оребренных пластин, установленных в корпусе с образованием вертикальных каналов для хладагента и горизонтальных каналов для обрабатываемой среды, причем часть верхних горизонтальных каналов изолирована от нижних и заполнена аккумулирующим веществом.

На фиг.1 изображена установка термостатирования (по п.1 формулы изобретения), содержащая последовательно подключенные компрессор 1, конденсатор

2, дроссельное устройство 3 и испарительаккумулятор холода 4. Выход и вход конденсатора 2 соединены трактами хладагента соответственно с входом и выходом испарителя-аккумулятора холода 4, с установленными на этих трактах запорными органами

5и6, На фиг,1 показана установка термостатирования (Ilo п.2 формулы изобретения), включающая последовательно подключенные конденсатор 2, дроссельное устройство

3 и испаритель-аккумулятор холода 4. Выход конденсатора 2 соединен со входом испарителя-аккумулятора холода 4 трактом хладагента, с установленными запорными органами 5. Кроме того, конденсатор 2 и испаритель-аккумулятор холода 4 соединены каждый со всасывающим и нагнетательным патрубками компрессора 1 трактами

1764200 хладагента, содержащими запорные органы

6,7,8 и 9.

На фиг.3 изображена конструкция, а на фиг.4- модуль теплообменной поверхности предлагаемого блока испарителя-аккуму- 5 лятора холода, содержащие патрубки жидкого 10 и парообразного 11 хладагента и набранная из оребренных пластин 12 для вертикального движения хладагента, и оребренных пластин 13 для горизонтально- 10 го движения обрабатываемой среды, причем верхняя часть пластин 13 отделена перегородкой 14 и заполнена аккумулирующим веществом 15. а весь блок заключен в корпус 16 . 15

Установка термостатирования на фиг.1 работает следующим образом.

В режиме машинного охлаждения (запорные органы 5 и 6 закрыты) хладагент сжимают в компрессоре 1, конденсируют в 20 конденсаторе 2 и дросселируют в дроссельном устройстве 3. Холодильный агент низкого давления затем испаряют в испарителе-аккумуляторе холода 4 с отводом тепла от обрабатываемой среды и подают обратно 25 на всасывание в компрессор 1. В термосифонном режиме работы установки термостатирования компрессор 1 и дроссельное устройство 3 не работают, а парообразный хладагент после испарителя-аккумулятора 30 холода 4 направляют по газовому тракту через открытый запорный орган 6, например соленоидный вентиль, в конденсатор 2, где конденсируют. Жидкий хладагент после конденсатора 2 по жидкостному тракту че- 35 рез открытый запорный орган 5, который также может быть соленоидным вентилем, подают снова на вход в испаритель-аккумулятор холода 4. В режиме аварийных (нерасчетных) тепловых нагрузок, когда 40 температура окружающей среды некоторое время больше или меньше допустимых значений, компрессор 1, дроссельное устройство 3 также не работают, а запорные органы

5 и 6 закрыты. Холодильный агрегат цирку- 45 лирует в испарителе-аккумуляторе холода 4, где его конденсируют путем теплообмена с аккумулирующим веществом, меняющим свое фазовое состояние (например, за счет плавления калия фтористого тетрогидрата 50

KF 4HzQ). При расчетных температурах окружающей среды включает компрессор 1 и производят зарядку испарителя -аккумулятора холода 4. Такой режим работы установки термостатирования (при включенном 55 компрессоре 1, работающем дроссельном устройстве 3, закрытых запорных органах

5 и 6) используется и при снятии пиковых тепловых нагрузок, Установка термостатирования по фиг.2 работает следующим образом.

Режим машинного охлаждения, заправки испарителя-аккумулятора холода 4 и снятия пиковых нагрузок: запорные органы 5 и

6, и 8 закрыты; холодильный агент.сжимают в компрессоре 1. направляют через запорный орган 9 в конденсатор 2, где конденсируют, дросселируют в дроссельном устройстве 3 и испаряют в испарителеаккумуляторе 4, откуда подают через открытый запорный орган 7 на всасывание в компрессор 1.

Термосифонный режим работы системы термостатирования. Запорные органы 8 и 9 закрыты; компрессор 1 и дроссельное устройство 3 не работают; парообразный хладагент после испарителя-аккумулятора холода 4 направляют через открытые запорные органы 6 и 7 в конденсатор 2, где конденсируют. Жидкий хладагент после конденсатора 2 через открытый запорный орган 5 подают снова на вход в испарительаккумулятор холода 4.

Аварийный режим. Запорные органы

5,6,7,8 и 9 закрыты; компрессор 1 и дроссельное устройство 3 не работают; хладагент циркулирует в блоке испарительаккумулятор холода 4, Режим обогрева (установка термостатирования работает в режиме теплового насоса). Запорные органы 5,7 и 9 закрыты; холодильный агент сжимают в компрессоре

1, направляют через открытый запорный орган 8 в испаритель-аккумулятор 4, где конденсируют при высоком давлении, подогревая обрабатываемую среду, дросселируют в дроссельном устройстве 3 и испаряют в конденсаторе 2 ниэкопотенциальной теплотой окружающей среды (температура окружающей среды меньше температуры термостатирования), после чего парообразный хладагент,через открытый запорный орган 6 подают на всасывание в компрессор 1.

Блок испаритель-аккумулятор по фиг, 3 и 4 функционирует следующим образом, Жидкий хладагент подают в нижний патрубок 10, где его распределяют по вертикальным оребренным пластинам 12, Поднимающийся по этим пластинам 12 хладагент, испаряют за счет теплообмена с обрабатываемой средой, направляемой горизонтально по оребренным пластинам

13. Парообраэный хладагент собирают в верхнем патрубке 11 и выводят из испарителя-аккумулятора холода, Если хладагент не полностью испаряют обрабатываемой средой, его кипение осуществляют за счет зарядки испарителя-аккумулятора холода, При этом меняют фазовое состояние аккумули1764200 рующего вещества 15 (например, обеспечивают застывание калия фтористого тетрагидрата KF 4H20). В случае работы установки термостатирования в аварийном режиме, когда блок испаритель-аккумулятор холода отсоединяют, хладагент испаряют эа счет теплообмена с обрабатываемой средой, по оребренным пластинам 12 пар направляют вверх, где конденсируют за счет изменения фазового состояния аккумулирующего вещества 15 (например, плавление калия фтористого тетрагидрата

KF 4H20), после чего стекающий жидкий хладагент вновь испаряют охлаждаемой средой.

Формула изобретения

1. Установка термостатирования, содержащая компрессор, конденсатор, дроссел ьное устройство и испаритель, соответствующие выходы и входы которых последовательно соединены между собой трактами хладагента, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения ее массогабаритных показателей, она снабжена аккумулятором холода, а выход и вход конденсатора соединены дополнительными трактами хладагента с установленными на них эапорными органами

5 соответственно с входом и выходом испарителя, причем испаритель выполнен в виде единого блока с аккумулятором холода— испарителя-аккумулятора холода, 2. Установка по п.1, отличающаяся

10 тем, что вход конденсатора и выход испарителя-аккумулятора холода соединены каждый с всасывающим и нагнетательным патрубками компрессора трактами хладагента с установленными на них запорными

15 органами.

3. Установка по п.1 и 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что испаритель-аккумулятор холода выполнен в виде последовательно соединенных оребренных пластин, уста20 новленных в корпусе с образованием вертикальных каналов для хладагента и горизонтальных каналов для обрабатываемой среды, причем часть верхних горизонтальных каналов изолирована от нижних и за25 полнена аккумулирующим веществом.

1764200 Р => Б> С ЪН Ь И х с с генТ Ки(К 1 И

Составитель И, Виршутский

Техред M.Моргентал - Корректор О. Густи

Редактор Г. Бельская

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

Заказ 3465 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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