СПОСОБ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ Советский патент 1974 года по МПК H02K9/20 

1

Изобретейие может быть использовано в электротехнической пр01мышленности при разработке систем охлаждения электрических машин, трансформаторов, блоков статических преобразователей и других тепловыделяющих устройст в.

Известны способы испарительного охлаждения, при которых отвод тепла осуществляется за счет скрытой теплоты испарения жидкости, подаваемой в охлаждаемое устройство.

Недостатком известных способов является то, что из-за несовершенства процесса испарения крупнокапельной структуры потока жидкости, подаваемой на испарение, обычно жидкость подают в избыточных количествах, причем лишь незначительная часть ее испаряется. Неиопарившаяся большая часть жидкости не участвует в испарительном охлаждении, является балластной. Иногда, например в электрических машинах, излишнее количество жидкости может привести к увлажнению изоляции и снижению надежности ее.

Целью изобретения является эффективное охлаждение при минимальных расходах испаряемой жидкости.

Эта цель достигается тем, что жидкость для увеличения скорости ее испарения перед подачей в охлаждаемое устройство предварительно тонко распыляют. Распыление осуществляют термодинамическим путем, пропуская жидкость, например, через адиабатическое вскипающее сопло в полость охлаждаемого устройства, давление в котором поддерживают ниже давления кипения жидкости.

Предлагаемый способ термодинамического распыла воды с использованием мелкодисперсной двухфазной однокомпонентной среды в качестве охлаждающего агента для отвода тепла от выделяющего тепло устройства был исследован на специальном стенде и в выделяющих тепло устройствах. В таблице приведены экспериментальные данные, показывающие высокую эффективность охлаждения при малых расходах воды.

На фиг. 1 показана схема осуществления способа испарительного охлаждения с термодинамическим распыло-м жидкости.

Осуществление способа охлаждения выполняется оо замкнутому циклу в следующей последовательности.

Насосом 1 подают перегретую жидкость к вскипающему соплу 2. После вскипающего сопла одноком понентную двухфазную среду направляют в охлаждаемое устройство 3, где происходит его охлаждение за счет испарения мелкодисперсной жидкой составляющей двухфазной среды. Для увеличения скорости испарения частиц жидкости е двухфазной среде, в охлаждаемом устройстве создают давление ниже давления кипения жидкости, которое поддерживается холодильником-конденсатором 4. Сконденсированную в холодильнике жидкость подают насосом 1 для повторного использования ее в замкнутом цикле охлаждения.

ТермодинаМический цикл охлаждения поясняется на фиг. 2.

В координатах температуры Т и энтропии 5 показана нижняя пограничная кривая. Начальная точка цикла а. Насыщенная или недалекая от насыщения перегретая жидкость пропускается через адиабатическое вскипающее сопло при S const (точки а, б). Далее происходит испарение жидкой составляющей двух|фазной среды при постоянном давлении и температуре - изотермическое охлаждение устройства (точки б, в. Из охлаждаемого устройства пары отсасываются в холодильник-конденсатор, где поддерживается минимальное давление цикла при конденсации жидкости. Повышение давления жидкости и подачу ее для последующего использования в замкнутом цикле осуществляют насосо м (точки г, а).

Предмет изобретения

Способ испарительного охлаждения электротехнических устройств, например электрических машин, заключающийся в подаче на охлаждаемые части этих устройств испаряемой жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отвода тепла, в охлаждаемое устройство непрерывно подают однокомпонентный двухфазный хладагент, который получают термодинамическим распылом, пропуская перегретую насыщенную жидкость, например, через адиабатическое вскипающее сопло, причем в охлаждаемом устройстве поддерживают давление ниже давления кипения жидкости.