Блок преобразовательной установки

ССЮЭ СООЕТСКИХСОЦИДЛИСтИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(5) Н 01 1. 25 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ АНИ АВТОРСК СВИД ТЕЛЬСТ(21) 35 (22) 16 (46) 23 (72) А. В.Ф.Мок и С.С.В (71) Ки нически Октябрь ции (53) 62 (56) Па кл. 21Авто У 55264 9767/24-0705.8306.85. Бюл. Иф 23.Алабовский, Р.С.Мересмаа, як, М.К.Безродный, В.М.Спирк лковвский ордена Ленина политехинститут им.50-летия Велико кой социалистической революОК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОИ УС- дер)кащий полупроводниковы репленные на внешней стоованных один от другого адиаторов, образующих обЯО 1163394 А щую теплообменную камеру, частичнозаполненную теплоносителем, внутрикоторой установлена циркуляционнаятруба, и конденсатор паров теплоносителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения интенсивноститеплоотдачи, компактности и надезности в работе, указанный конденсаторустановлен снару)ки теплообменной камеры, отверстия для слива конденсатав циркуляционной трубе выполнены науровне верхней части конденсатора, анад указанными отверстиями установлена дырчатая перегородка, образующаяв верхней части блока камеру для сбора неконденсирующих газов, причем высота конденсатора ). и ширина кольцевого зазора с) между внутренней стенкой конденсатора и циркуляционнойтрубой находятся в соотношении,1 / ФаИзобретение относится к силовой преобразовательной технике, в частности к электрическим,преобразователям с испарительным охлаждением мощных полупроводниковых приборов. 5Цель изобретения - увеличение интенсивности теплоотдачи, компактности и .надежности в работе.На фиг. 1 изображен блок преобразовательной установки, поперечный 10 разрез; на фиг.2 - зависимости, характеризующие изменение интенсивности теплообмена по высоте конденсаторана фиг.3 -зависимости коэффициентов теплоотдачи от параметра . /,/". 15Блок состоит из ряда трубчатых радиаторов 1 с полупроводниковыми вентилями 2, разделенными посредством изоляторов 3. Снаружи испарительной камеры расположен конденсатор 4 О типа труба в трубе. Все элементы, образующие теплообменную камеру, собираются в один герметичный блок, стянутый при помощи циркуляционной трубы 5, имеющей отверстия Ь и 7 для 5 впуска конденсата, располагающийся на основании 8. В циркуляционной трубе образована байпасная камера 9 при помощи дырчатой перегородки 10, Циркуляционная труба и внутренняя стен- ЗО ка 11 конденсатора длиной . образуют кольцевой канал постоянного поперечного сечения шириной д", причем/ =150-240.Устройство работает следующим образом.При прохождении тока через вентили 2 они нагреваются и передают тепло радиаторам 1, которые отдают его охлаждающей жидкости. Последняя закипаО ет, образовавшийся пар поднимается вверх и конденсируется на стенке 11. При небольших плотностях теплового потока пленка конденсата стекает вниз. С увеличением нагрузки, когда скорость парового потока превышает скорость "захлебывания", происходит увлечение образовавшегося конденсата вверх, подача его к отверстиям 6,слив В циркуляционную трубу и.подвод к ох-у) лаждаемым элементам через отверстия 7, т.е. замыкается испарительно-конденсационный цикл. Расположение отверстий для слива конденсата в верхней части конденсатора способствует получению высоких скоростей циркуляции за счет увеличения высоты гидро- статического столба жидкости в циркуляционной трубе, а, следовательно, и увеличению теплопередающей способности устройства.С целью установления оптимальных соотношений ширины кольцевого канала и высоты конденсатора проводят специальные исследования. Для этого изучают закономерности распределения локального теплообмена при конденсации кольцевого восходящего потока различных промежуточных теплоносителей (фреонови 113, этанола), а также влияния отношения . /д" на интенсивность теплоотдачи.Вдоль поверхности теплообмена (фиг.2) можно выделить два характерных участка (с постоянной и изменяющейся интенсивностью теплообмена), соответствующих омыванию поверхности конденсатора пленкой, жидкости и практически однофазной средой - кон" денсатом, т.е. существует минимальная высота, начиная с которой в кольцевом канале движется только конденсат. Участок поверхности конденсатора за этой точкой является балластным, так как на нем конденсация практически не происходит. В этом месте и должны располагаться отверстия для слива конденсата в циркуляционную трубу.В диапазоне/ д" = 150-240 (фиг.3) интенсивность теплоотдачи самая высо- кая, поэтому размеры конденсатора должны выбираться исходя из этого, установленного экспериментально,фактаИсследования теплообмена при конденсации паров фторсодержащих жидкостей в этих условиях показывают, что по сравнению с базовым объектом интенсивность теплоотдачи в 5-6 раз выше, и, практически, полная конденсация пара происходит на длине зоны конденсации . =(150-240)о".Известно также, что в такой испарительной системе в процессе работы образуются неконденсирующиеся газы, которые, в свою очередь, циркулируя, вместе с промежуточным теплоносителем, ухудшают теплообменные характеристики устройства. Наличие байпасной камеры 9 и перегородки 10 позволяют исключить неконденсирующиеся примеси из циркуляции, так как они имеют возможность проникать через отверстия в перегородке и скапливаться в камере.Предлагаемое устройство просто в эксплуатации, не требует разборки при, нарушениях и неисправностях в системе охлаждения вследствие ее наружного расположения, компактнее базового образца, так как нет необходимости в разграничительном (сепарационном) участке, а осуществление конденсации в узком кольцевом канале позволяет уменьшить поперечные габариты блока преобразовательной установки и увеличить интенсивность теплообменна в 5-6 раз, Ис ключение .разборок и возможностипопадания охлаждающей воды в про" межуточный теплоноситель повышает надежность устройства в целом,1163394 3 Ю 0 ЧО Заказ 4109/5ВНИИПИ одписнСР Тираж 679 Государственного комит елам изобретений и откр Москва, Ж, Раушская