Термостатирующее устройство для высокоомных жидких сред

(19) (11 3/3 САНИЕ ИЗОБРЕТ 0501 7 О/24-2 4 3.03.863,04.89. Бюл. Ид 15 нститут прикладно 21) 22) изи ажин, М.К,Бн и И.К.Сави55 (088.8)ское свидеткл. С 05 0ое свидетелкл. С 05 0 ство, СССР 30, 1978. во СССР 185, 1977 л 3 ТРОЙСТВО ДЛЯ 54) ТЕРМОСТАТЫСОКООМНЬЗХ ЖИД ЕЕ СР о 7) Изобретение отн ся к теплоГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) АвторВ 936720,АвторскР 632996,энергетике, конкретно к устройствамдля термостатирования. Цель изобретения - повышение быстродействия, Термостатирующее устройство содерижттеплоизоляционный диэлектрическийкорпус 1 с размеиенными в нем горизонтально нагргваемой 2 и охлаждаемой 4 поверхностями теплоабмена,подключенными в цепи высоковольтногоисточника питания 8, термочувствитепьным элементом 6 и блок регулирования7. Новым в устройстве является точто нижняя поверхность теплообменника (барботера) 4 имеет отверстия величиной 5-400 мам, сообданциеся систочником сжатого неконденсирующегся газа. 1 з.п. -лы, 2 ил,14746Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретно к устройствам длятермостатирования.Цель изобретения - снижение инерционности устройства.На фиг. 1 приведена принципиальнаясхема предлагаемого. термостатирующегоустройства для. высокооиных сред;на фиг,2 - электрическая схема блокарегулирования,Термостатирующее устройство длявысокоомных 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 поверхностьюбарботера 4, подключенного к высокоомному источнику 8 питания, трубопровод 9 теплоносителя. Датчик б температуры размещен в .высокоомной жидкой,среде и экранирован от влияния электрического поля заземленной поверхностью основного теплообменника 2. Вкрышке корпуса 1 выполнено отверстие10 для выхода барботирующего воздуха,Корпус заполнен высокоомной жидкой46средой 11 электропроводностью 1010 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,подключенноепоследовательно первичной обмотке и 45,связаное с датчиком 6 температуры,выполненным, например, в виде контактного термометра, Высоковольтныедиоды 15.предназначены для выпрямления высокого напряжения, В цепь реле-прерьвателя 14 включен датчик б50температуры.Термостатирующее устройство работает следующим образом.При открытой подаче теплоносителяи хладоносителя в теплообменники 2 и4 через отверстия барботера 4 пропускают сжатый воздух с расходом05-5.м Гч, Температура жидкой сре 18 2ды в корпусе 1 должна быть нижетемпературы термостатирования, чтодостигаетсяподбором соотношения мощностей теплообменников 2 и 4, которое определяется подбором расходовтеплоносителя и хладоносителя, Мощность теплообменника 2 выбираетсябольше мощности теплообменника 4.Если температура жидкой среды йижетемпературы статирования, датчиктемпературы размыкает контакты релепрерывателя 14 и на поверхности теплообменников 2 и 4 не подается высокое напряжение.В отсутствие электрического поляпузырьки газа осаждаются на поверхность теплообмена теплообменника 2в виде пенного слоя и охлаждениежидкости резко сокращается. Толщина этого слоя определяется расходомгаза и влияет на степень блокировкиповерхности охлажденйя. Жидкая средапри .этом. нагревается. Когда температура жидкой среды достигает температуры статирования, датчик температуры замыкает. контакты реле-прерывателя 14 и на поверхности теплообмена теплообмехников 2 и 4 подается высокое напряжение. В жидкойсреде накапливается объемный заряд,который приводит к перераспределениюэлектрического поля. Поле, такимобразом, стаховится резко неоднородным у электродов. На пузырьки,,осевшие ха поверхности теплообменйика 2, действувт электрическая сила,обусловленная разностью диэлектрических проницаемостей газа и жидкойсреды, которая, преодолевая силыадгезии и Архимеда, приводит к их отрыву и рассеиванию. Далее пузырькивсплывают на свободную поверхностьжидкости и газ эвакуируется черезотверстие 10.Поверхность теплообменьэлемента 2 деблокируется от пенногослоя и жидкая среда интенсивно охлаждается. Когда температура вновьпонижается ниже температуры статирования, датчик б температуры размыкает контакты реле-прерьвателя 14 ицикл повторяется,Регулирование температуры жидкойсреды осуществляется путем изменениякоэффициента теплопередачи газожидкостного слоя путем воздействияэлектрическим полем на термическоесопротивление пограничного слоя верхней поверхности теплообмена 2 и на14 У 4618 45,0 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 фаз высокой 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 инерционностьетерморегулирования.Величику напряжения на поверхности теплообменников 2 и 4 задают в пределах 10-50 кВсм.с помощью.з.регулятора 12 напряжения. Пределы размеров отверстий барботера 4 54 Ю 400 мкм обусловлены получением пузырьков . воздуха диаматрои 0,5-20 мм, на которые можно воздействовать электри. - .ческщс подем напряженностью от. ЛО до 500 кВ/см,.при скорости газа 0,5 Формулаизобретения Термастатирующее устройство для высокоомныхжидких 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 тепло- обмена 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 барботеревыполнены отверстия диаметром 5 й1474618 Составитель Ф.СажинРедактор В.Данко Техред М.Дидык орректор М.Пож Тираж 788 писно бинат "Патент од, ул. Гагарина,1 Заказ 1892/45ВНИИПИ Государственного113035 роизводствейно-издательск митета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС ква, Ж, Раушская наб., д. 4/5