Термостатирующее устройство для высокоомных жидких сред

(55 6 05 0 23/30 ОБРЕТЕНИЯ ПИСАН И АВТОРСКОМУ СВ ДЕТЕЛ ЬСТВ физики АН МССР н, А,Н.Майборо тво СС 30, 198(54) ТЕРМОСТАТИРУЮЩЕЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫСОКООМНЫХ ЖИДКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при охлаждении радиоэлектронной аппаратуры, в системах кондиционирования воздуха и т,д. Цель изобретения - повышение точности ааавВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельМ 1474618, кл. 0 05 О 23 термостатирующего устройства. Термостатирующее устройство содержит корпус 1, в котором циркулирует высокоомная жидкость, основной теплообменник 2, трубопровод хладоносителя 3, дополнительный теплообменник (барботер) 4, трубопроводы сжатого газа 5 и теплоносителя 6, датчик 7 температуры, высоковольтный источник 9 питания, блок 10 регулирования, теплообменную поверхность 11 и отверстие 12 для выхода газа. Между поверхностями теплообмена основного и дополнительного теплообменников 2 и 4 расположена металлическая сетка 8, подключенная к высоковольтной клемме источника питания 9, к заземленной клемме которого подключена поверхность 11 теплообмена дополнитель- Ж ного теплообменника 4. 1 ил.50 55 Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при охлаждении, радиоэлектронной аппаратуры, в системах кондиционирования воздуха и т.д,По основному авт.св. % 1474618 известно 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, причем барботер выполнен в виде теплообменной поверхности с отверстиями диаметром не более 400 мкм, образующей допол нител ьный теплообменни к, подключенный к трубопроводу теплоносителя, а исполнительный элемент образован поверхностями теплообмена основного и дополнительного теплообменников, подключенными к высоковольтному источнику питания, связанному с блоком регулирования.Недостатком известного устройства является его сравнительно низкая точность термостатирования, что обусловлено недостаточно низкой инерционностью устройства, присущей данной конструкции.Предлагаемое устройство для термостатирования высокоомных жидких сред обеспечивает термостабилизацию с точностью не ниже +0,1 С, что выше в сравнении с прототипом, так как регулируется выделяемая тепловая нагрузка не только основного, но и дополнительного теплообменника,Цель изобретения - повышение точности термостатирующего устройства,Поставленная цель достигается тем, что между поверхностями теплообмена основного и дополнительного теплообменников расположена металлическая сетка, подключенная к высоковольтной клемме источника питания, к заземленной клемме которого подключена поверхность теплообмена дополнительного теплообменника,Суть изобретения заключается в том, что между теплообменными поверхностями расположена металлическая сетка, на которую и подается высоковольтный потенциал; теплообменные же поверхности заземлены. При температуре теплоносителя ниже температуры статирования принцип действия описываемого устройства осуществляется, как и в основном авт,св, М 1474618; пузырьки газа осаждаются на поверхность основного теплообменника в виде пенного слоя и охлаждение жидкости резко сокращается,5 10 15 20 25 30 35 40 45 что приводит к увеличению температурытеплоносителя, обусловленным тепловымпотоком с дополнительного теплообменника. В случае, когда температура теплоносителя достигает температуры статированияили превышает ее, на металлическую сеткуподается высоковольтный потенциал, приэтом под действием электрических сил происходит разблокировка основного теплообменника и блокировка дополнительного, чтоприводит к уменьшен ию времен и достижения теплоносителем температуры статирования . и увеличению точноститермостатирования,Для этого размеры ячеек металлическойсетки должны удовлетворять условиюО = (1,2 - 1,5)6 О б/(рж -р)91 (1)где о - коэффициент поверхностного натяжения жидкости при наименьшей температуре статирования, Н/м;б - диаметр отверстий барботера, м;рж и рг - соответственно плотностьжидкости и газа при наименьшей температуре статирования, кг/мз;9 - ускорение силы тяжести, м/с,2Размеры ячеек выбраны из соображения прохождения пузырьков, недеформируемых электрическим полем, т,е, на 1,2 - 1,5больше их максимально возможного диаметра, Последнийдостигается при наименьшей температуре статирования, когдаповерхностное натяжение жидкости максимально, В электрическом. поле пузырькидеформируются, увеличивая свой диаметрв 2,0 - 2,5 раза и они, кроме того, отталкиваются от сетки и не могут проходить черезее ячейки, что повышает надежность блокировки дополнительного теплообменника.Часть формулы (1) 6 о б/рж - р) связываетдиаметр отверстий барботера с диаметромотрыва пузырька,На чертеже представлено предложенное устройство для термостатирования,продольный разрез,Термостатирующее устройство для высокоомных жидких сред содержит корпус 1,выполненный из теплоизоляционного диэлектрического материала, основной теплообменник 2, трубопровод 3 хладоносителя,дополнительный теплообменник, выполненный в виде барботера 4, трубопровод 5сжатого газа, трубопровод 6 носителя, дат -чик 7 температуры, металлическую сетку 8,подключенную к высоковольтной клеммеисточника 9, блок 10 регулирования, исполнительные элементы, образованныеповерхностями теплообмена основноготеплообменника 2 и металлической сетки 8,а также теплообменной поверхнос.гью 111741112 Формула изобретения Термостатирующее устройство для высокоомных жидких сред по авт.сд. й. 1474618, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности термостатирующего устройства, между поверхностями теплообмена основного и дополнительного теплообменников расположена металлическая сетка, подключенная к высоковольтной клемме источника питания, к заземленной клемме которого подключена поверхность теплообмена дополнительного теплообменника,50 Составитель Ф, Сажин Редактор М, Келемеш Техред М,Моргентал Корректор О. КравцоваЗаказ 2085 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 барботера 4 и металлической сеткой 8. Датчик 7 температуры размещен в высокоомной жидкой среде и экранирован от влияния электрического поля заземленной поверхностью основного теплообменника 2. В 5 крышке корпуса 1 выполнено отверстие 12 для выхода барботирующего воздуха, Корпус заполнен высокоомной жидкой средой 13 электропроводностью 10- 10 ч Ом/м, например трансформаторным маслом, фре оном, керосином, растительным маслом.Устройство работает следующим образом.При открытой подаче хладоносителя и теплоносителя в теплообменники 2 и 4 че рез отверстия барботера 4 пропускают сжатый воздух с расходом 0,5 - 5 м /ч.Если температура жидкой среды тся ниже температуры статирования тт,высоковольтный потенциал на сетку 8 не подается 20 и электрическое поле между сеткой и поверхностями теплообменников 2 и 4 отсутствует. В этом случае пузырьки газа осаждаются на поверхности теплообменника 2 в виде пенного слоя, блокируя ее, что приводит к 25 уменьшению интенсивности охлаждения жидкости 13 теплообменником 2 и разогревом ее от теплообменника 4.При тр тст сигнал с датчика 7 температуры попадает на блок 10 регулирования, 30 который включает высоковольтный источник 9, и на металлическую сетку 8 подается высоковольтный потенциал. На пузырьки, осевшие на поверхности теплообменника 2, действует электрическая сила, обус ловленная разностью диэлектрических проницаемостей газа и жидкой среды и наличием градиента напряженности электрического поля. Эта сила направлена в сторону уменьшения напряженности элек трического поля, т.е, к центру межэлектродного пространства, образованного поверхностью теплообменника 2 и металлической сеткой 8. Действие электрической силы направлено на преодоление силы адгезии и Архимеда, приводя к отрыву и рассеянию пузырей, всплывающих на свободную поверхность, а газ эвакуируется через отверстие 12. Поверхность теплообмена элемента 2 деблокируется от пенного слоя и жидкая среда 13 интенсивно охлаждается.Электрическое поле одновременно создается и между поверхностью 11 барботера 4 и металлической сеткой 8, Электрические силы, а также поляризационная деформация в этом случае не позволяют газовым пузырькам всплывать от поверхности 11 через сетку 8, тем самым блокируя теплообменник 4 и тепловой поток от него к жидкой среде 13, что приводит к более интенсивному охлаждению жидкости, Газовые пузырьки всплывают на свободную поверхность через зазор, образованный сеткой 8 и теплообменной поверхностью 11, и также эвакуируются через отверстие 12;Снижение температуры среды т,р1 д приводит к повторению описываемого цикла,