Способ испарительного охлаждения электротехнических устройств

(22) Заявлено 25.06.69 (21) 1339753/24-7 л. Н 021 с 9/2 осударстввнныи иомит Совета Министров ССС оо делам изобретенийы открытий 53) УДК 621.313 (088.8) етень М 1 ия 20.11,74(71) Заявитель 4) СПОСОБ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ2 тся эффективнных асхо ах Расход воды,г/сек на вт/смтводимых потер Плотность тепового потока,вт/см асход воды,г/секСпособ распыления водь ез сопла с присоединением заявк (32) ПриоритетОпубликовано 30.04.74, Бюл Дата опубликования описа Изобретение может быть использовано в электротехнической промышленности при разработке систем охлаждения электрических машин, трансформаторов, блоков статических преобразователей и других тепловыделяющих устройсто.Известны способы испарительного охлаждения, при которых отвод тепла осуществляется за счет скрытой теплоты испарения жидкости, подаваемой в охлаждаемое устройство. 1Недостатком известных способов является то, что из-за несовершенства процесса испарения крупнокапельной структуры потока жидкости, подаваемой на испарение, обычно жидкость подают в избыточных количествах, при чем лишь незначительная часть ее испаряется. Нетспарившаяся большая часть жидкости не участвует в иапарительном охлаждении, является балластной. Иногда, например в электрических машинах, излишнее количество жид кости может привести к увлажнению изоляции и снижению надежности ее. Вскипающее сопло,5 мм (по ный термодинамический распь Целью изобретения являе ое охлаждение прои минималь р д испаряемой жидкости.Эта цель достигается тем, что жидкость для увеличения скорости ее испарения перед подачей в охлаждаемое устройство предварительно тонко распыляют. Распыление осуществляют термодинамическим путем, пропуская жидкость, например, через адиабатическое вскипающее сопло в полость охлаждаемого устройства, давление в котором поддерживают ниже давления кипения жидкости.Предлагаемый способ термодинамического распыла воды с использованием мелкодисперсной двухфазной однокомпонентной среды в качестве охлаждающего агента для отвода тепла от выделяющего тепло устройства был исследован на специальном стенде и в выделяющих тепло устройспвах, В таблице приведены экспериментальные данные, доказывающие высокую эффективность охлаждения при малых расходах воды.На фиг. 1 показана схема осуществления способа иопарительного охлаждения с термодинамическим распылом жидкости.Осуществленне способа охлаждения выполняется по 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 двухфазной 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 замкнутом цикле охлаждения.Термодинамический цикл охлаждения поясняется на фиг. 2.В координатах температуры Т и энтропии 5 показана нижняя пограничная кривая, Начальная точка цикла а. Насыщенная или недалекая от насыщения перегретая жидкость пропускается через адиабатическое вскипающее сопло при Я=сопз 1 (точки а, б). Далее происходит испарение жидкой составляющей двухфазной среды при постоянном давлении и температуре - изотермическое охлаждение 5 устройства (точки б, в). Из охлаждаемогоустройства пары отсасываются в холодильник-конденсатор, где поддерживается минимальное давление цикла при конденсации жидкости. Повышение давления жидкости и 10 подачу ее для последующего использования взамкнутом цикле осуществляют насосом (точки г, а).Предмет изобретения15 Способ испарительного охлаждения электротехнических устройств, например электрических машкин, заключающийся в подаче на охлаждаемые части этих устройств испаряемой жидкости, отличающийся тем, что, с це лью повышения эффективности отвода тепла,в охлаждаемое устройство непрерывно подают однокомпонентный двухфазный хладагент, который получают термодинамическим распылом, пропуская перегретую насыщенную 25 жидкость, например, через адиабатическоевскипающее сопло, причем в охлаждаемом устройстве поддерживают давление ниже давления кипения жидкости.