Способ термоиспытаний объектов Советский патент 1992 года по МПК F25B11/00 

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к способам термоиспытаний при использовании воздушных турбохо- лодильных машин.

Известен способ термоиспытаний путем нагрева и охлаждения объекта.

Недостатком известного способа является низкая экономичность.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному и принятому за прототип является способ термоиспытаний объектов путем подачи холодного и горячего воздуха в камеру и накопители тепла и холода.

Недостатком известного способа является низкая экономичность из-за больших энергетических затрат.

Целью изобретения является повышение экономичности.

Цель достигается тем, что в способе термоиспытаний объектов в режиме охлаждения в камеру термоиспытаний подают одновременно холодный воздух из накопителя холода и холодильной машины или только из последней при последовательном подключении к камере накопителя холода, причем горячий воздух от холодильной машины направляют в накопитель тепла, а в режиме нагрева вначале горячий воздух в камеру термоиспытаний подают одновременно из холодильной машины и накопителя тепла, затем только от холодильной машины, после чего накопитель тепла подключают последовательно к камере термоиспытаний, пари этом холодный воздух из холодильной машины подают в накопитель холода.

.1 представлена схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - распределительный блок.

Устройство содержит воздушную холодильную машину 1, накопители (регенераторы) 2 и 3 холода и тепла, камеру 4 термоиспытаний, краны 5, 6. 9 и 10 крестообразные, краны 7, 8, 11 и 12 тройники,

сл С

xj

VJ со

4 О 4

ре улирующие краны 13 и 14, циркуляционные вентиляторы 15 и 16.

Способ реализуется следующим образом

Iрежим. Монтаж объекта в камере тер- мостатирования.

Воздух, охлажденный холодильной машиной 1, пройдя крестообразный кран 5, подается в накопитель 2 холода, где охлаждает теплоемкую насадку и, нагревшись, через кран 6 поступает в холодильную машину 1. Пройдя машину и нагревшись за счет сжатия в компрессоре, воздух через кран 9 направляется в накопитель 3 тепла, нагревает его насадку и через кран 10 выбрасывается в атмосферу, Камера 4 термостатирования кранами 5- 12 отключена от воздушного тракта машины На этом режиме воздушная холодильная машина работает как тепловой насос, перекачивающий тепло из накопителя 2 холода в накопитель 3 тепла. Выдерживание номинальной холодопроиз- водительности достигается с помощью крана 13.

IIрежим, Интенсивное охлаждение объекта.

Объект термоиспытаний смонтирован в камере 4, которая кранами 5-8 соединена с холодной частью воздушного тракта машины 1, а кранами 9-12 отключена от горячей части воздушного тракта.

Холодный воздух из машины 1 через кран 5 поступает в камеру 4 и, охладив расположенный в ней объект, через кран 6 воз- вращается в холодильную машину 1. Одновременное этим вентилятором 15 воздух протягивается через охлажденный в 1-м режиме накопитель 2 холода и через кран 7 подается в камеру 4 термоиспыта ий и, охладив обьект, через кран 8 опять поступает в накопитель 2 холода, охлаждается в нем и вновь подается в камеру 4.

Таким образом и холодильная машина 1 и накопитель 2 холода являются источниками холода (соединены с камерой термоиспытаний 4 параллельно).

При этом наибольшая холодопроизво- дительность установки наблюдается в начале II режима, т.е. когда тепловая нагрузка в камере А максимальна. С течением времени запас холода в накопителе уменьшается, но и тепловая нагрузка в камере также уменьшается.

Горячий воздух от машины 1, как и в -м режиме, через кран 9 подается в накопитель 3 тепла и далее через кран 10 в атмосферу.

IIIрежим. Охлаждение объекта воздухом от холодильной машины.

По мере охлаждения объекта падает тепловая нагрузка, но и уменьшается запас холода в накопителе 2. Наступает момент, когда величина тепловыделения объекта

близка к величине холодопроизводительно- сти машины. Тогда поворотом заслонок кранов 7 и 8 накопитель 2 холода отключается от камеры 4, а холодный воздух от машины 1 через кран 5 подается в камеру 4 термо0 статирования, а из нее - через кран 6 снова в машину 1, Вентилятор 15 выключен.

Горячий воздух от машины 1, как и в предыдущих режимах, направляется в накопитель тепла 3.

5 IY режим. Минимальное тепловыделение объекта.

При дальнейшем охлаждении объекта тепловыделение становится меньше холо- допроизводительности машины. Тогда ме0 няют положение заслонки крана 6 и холодный воздух от машины 1 через кран 5 подается сначала в камеру 4, а затем через краны 6 и 5 поступает в накопитель 2 холода и, охладив его насадку, далее через кран 6 5 в машину 1. (Камера 4 и накопитель 2 соединены последовательно с холодильной машиной 1).

Путь горячего воздуха такой же, как и в предыдущих режимах, а при полном исполь0 зовании теплоемкости насадки накопителя 3 тепла горячий воздух через кран 14 сбрасывается в атмосферу.

На этом режиме достигается минимальная температура охлаждаемого объекта.

5II, III и IY режимы служат для охлаждения и термоиспытаний объекта при низких температурах.

Последующие режимы (Y, YI и Yil) - режимы нагревания и термоиспытаний объек0 та в условиях высоких температур,

Y режим, Интенсивное нагревание объекта.

На этом и последующих режимах камера 4 кранами 5-8 отсечена от холодильной

5 части установки.

Горячий воздух от машины 1 через кран 9 поступает в камеру 4, нагревает объект, в ней расположенный, и через кран 10 выходит в атмосферу. Одновременно вентилято0 ром 16 воздух просасывается через нагретую в предыдущих режимах насадку накопителя 3 тепла и через кран 11 тоже попадает в камеру 4, нагревает объект термостатирования и через кран 12 вновь по5 ступает в накопитель 3 тепла. Таким образом машина и накопитель тепла одновременно подают горячий воздух в камеру 4.

В то же время холодный воздух от машины 1 через кран 5 поступает в накопитель

2 холода, охлаждает его насадку и через кран 6 возвращается в машину 1. Равенство холодопроизводительности машины и тепловой нагрузки накопителя холода обеспечивается изменением проходного сечения крана 13.

На этом и последующих режимах воздушная холодильная машина 1 работает, как тепловой насос, перекачивая тепло из накопителя холода 2 в камеру термостати- рования 4.

YI режим. Нагревание объекта воздухом от машины.

По мере нагревания объекта наступает момент, когда его теплоемкость становится равной теплопроизводительности машины. Тогда поворотом заслонок кранов 11 и 12 накопитель тепла 3, уже передавший в предыдущем режиме свой запас тепла объекту, отключается от камеры 4 и горячий воздух от машины 1 через кран 9 подается в камеру термоиспытаний 4, а из нее через кран 10 - в атмосферу.

Холодный воздух в это же время проходит путь тот же, что и в предыдущем режиме.

YI1 режим. Окончание процесса нагревания объекта термоиспытаний.

На этом режиме теплоемкость объекта невелика (меньше теплопроизводительности машины). В камере термоиспытаний используется только часть тепла, подаваемая машиной. Остальное тепло поступает в накопитель тепла.

Путь горячего воздуха следующий: из машины 1 через кран 9 в камеру 4, а затем через кран 10 и 9 в накопитель 3 тепла и далее через кран 10 - в атмосферу.

Циркуляция холодного воздуха на этом режиме такая же, как в Y и YI режимах.

В конце режима температура нагреваемого объекта достигает максимальной вели- чины.

При окончании процесса горячих термоиспытаний накопитель 2 холода полностью заряжен холодом и установка готова к следующему циклу термостатирования (к охлаждению объекта).

Если температуру объекта необходимо поднять выше температуры горячего воздуха, подаваемого машиной, то включается электронагреватель, расположенный между краном 9 и камерой 4. Положение кранов при этом такое же, как в режимах YI и YII.

Формула изобретения

Способ термоиспытаний объектов путем подачи холодного и горячего воздуха в камеру термоиспытаний и наложения тепла и холода, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, в режиме охлаждения в камеру термоиспытаний подают одновременно холодный воздух из накопителя холода и холодильной машины или только из последней при последовательном подключении к камере накопителя холода, причем горячий воздух из холодильной машины направляют в накопитель теп- ла, а в режиме нагрева вначале горячий воздух в камеру термоиспытаний подают одновременно из холодильной машины и накопителя тепла, затем только от холодильной машины, после чего накопитель тепла подключают последовательно камере термоиспытаний, при этом холодный воздух из холодильной машины подают в накопитель холода.

Использование: в системах кондиционирования воздуха. Сущность изобретения: в способе термоиспытаний объектов в режиме охлаждения в камеру подают одновременно холодный воздух из накопителя холода и холодильной машины или только из последней при последовательном подключении к камере накопителя холода, при этом горячий воздух от холодильной машины направляют в накопитель тепла, а в режиме нагрева вначале горячий воздух в камеру термоиспытаний подают одновременно из холодильной машины и накопителя тепла.2 ил.

tf& и положение vp&ftcf

$ 6 7 В 9 0 // #

ФФ

KW

SP«a. /

Холодный Воздух из ХМ

//3 накопителя теп/га

В наиопитель холода

Холодный Воздух . В ХМЛ

Из накопителу, холода,

В накопитель ,

холода./

В накопитель тепла

Из накопителя тепла

Холодном Воздух 8 камеру

Горючий Воздух & номеру

Горячий Воздух

Холодный ьоьдцх из камеры

Горючий Воздух из намвры

В атмосферу

Фиг 2.