Установка термостатирования

(5) ТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗС)Б К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте им. адм. С.О.Макарова(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 гстр. 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 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.5 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 ГН., 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 тер 20 25 30 35 40 45 50 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 запор- ными 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 5 и 6,На фиг,1 показана установка термостатирования (по 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 трактамихладагента, содержащими запорные органы6,7,8 и 9.На фиг.3 изображена конструкция, а нафиг.4- модуль теплообменной поверхностипредлагаемого блока испарителя-аккумулятора холода, содержащие патрубки жидкого 10 и парообразного 11 хладагента инабранная из оребренных пластин 12 длявертикального движения хладагента; иоребренных пластин 13 для горизонтального движения обрабатываемой среды, причем верхняя часть пластин 13 отделенаперегородкой 14 и заполнена аккумулирующим веществом 15, а весь блок заключен вкорпус 16 . 15Установка термостатирования на фиг.1работает следующим образом,В режиме машинного охлаждения (запорные органы 5 и 6 закрыты) хладагентсжимают в компрессоре 1, конденсируют в 20конденсаторе 2 и дросселируют в дроссельном устройстве 3. Холодильный агентнизкого давления затем испаряют в испарителе-аккумуляторе холода 4 с отводом теплаот обрабатываемой среды и подают обратно 25на всасывание в компрессор 1. В термосифонном режиме работы установки термостатирования компрессор 1 и дроссельноеустройство 3 не работают, а парообразныйхладагент после испарителя-аккумулятора 30холода 4 направляют по газовому трактучерез открытый запорный орган 6, например соленоидный вентиль, в конденсатор 2,где конденсируют. Жидкий хладагент послеконденсатора 2 по жидкостному тракту через открытый запорный орган 5, которыйтакже может быть соленоидным вентилем,подают снова на вход в испаритель-аккумулятор холода 4. В режиме аварийных(нерасчетных) тепловых нагрузок, когда 40температура окружающей среды некотороевремя больше или меньше допустимых значений, компрессор 1, дроссельное устройство 3 также не работают, а запорные органы5 и 6 закрыты. Холодильный агрегат циркулирует в испарителе-аккумуляторе холода 4,где его конденсируют путем теплообмена саккумулирующим веществом, меняющимсвое фазовое состояние (например, за счетплавления калия фтористого тетрогидрата 50КР 4 Н 20). При расчетных температурах окружающей среды включает компрессор 1 ипроизводят зарядку испарителя -аккумулятора холода 4. Такой режим работы установки термостатирования (при включенном 55компрессоре 1, работающем дроссельномустройстве 3, закрытых запорных органах5 и 6) используется и при снятии пиковыхтепловых 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 аккумулирующего вещества 15 (например, обеспечивают застывание калия фтористого тетрагидрата КЕ 4 Н 20). 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 КЕ 4 НгО), после чего стекающий жидкий хладагент вновь испаряют охлаждаемой средой,формул а из о бр ете н ия 1. Установка термостатирования, содержащая компрессор, конденсатор, дроссел ьное устройство и испаритель, соответствующие выходы и входы которых последовательно соединены между собой трактами хладагента, о т л и ч а ю щ а я с я 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, о т л и ч а ю щ а я с я 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, уста новленных в корпусе с образованиемвертикальных каналов для хладагента и горизонтальных каналов для обрабатываемой среды, причем часть верхних горизонтальных каналов изолирована от нижних и за полнена аккумулирующим веществом.1764200 ПзрССЙБрОЪН Ь ИХАОЯС 1 ГНТСоставитель И, Виршутский Редактор Г. Бельская Техред М.Моргентал Корректор О. Гу Заказ 3465 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина