Устройство для термостатирования объекта Советский патент 1980 года по МПК F16L59/06 F16L59/65 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для тер.мостатирования объекта длЯ поддержания его температурного режима в заданяых пределах в условиях среды с резко леременной температурой.

Известна экранная .изоляция для тепловой защиты объектов, представляющая собой пакет, выполненный из материалов с малой -поглощательной и большой отражательной способностями образующих его экранов, полости между экранами отвакуумирсзаны fl.

Недостаткам такой изоляции является то, что при переменных температурных режимах объекта .и среды термическое сопротивление изоляции остается неизменным даже лри таком изменении соотношения температур объекта и среды, когда теплообмен между ними становится желательным.

Целью изобретения является поддержание температурного режяма в заданных пределах -без дополнительных затрат энергии.

Эта цель достигается тем, что экраны каждой полости соединены между собой взаимно перпендикулярными перегородками, выполненными из капиллярного -материала, а полости заполнены теплоносителем, причем одна из полостей заполнена теплоносителем с температурой замерзания, равной нижнему допустимо.му пределу температзфы объекта, а другая - теплоносителем с критической температурой, равной вер.хнёму допустимому пределу температуры объекта.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; «а фиг. 2 - сечение Л-А фиг. 1.

10 Устройство состоит из двухотвакуумированных полостей 1 и 2, окрул ающих те.рмостатируемый объект и образованных экранами 3-5. В каждой полости размещена капиллярная структура 6, прилегающая к внутренним стенкам полостей и образующая взаимно перпендикулярные перегородки, соединяющиеэкраиы. Каждая полость заполнена заранее подобранным, в зависимости от режима работы объекта,

20 теплоносителем, причем полость J заполнена теплоносителем, точка за мерзапия которого равна нижнему допустимому пределу рабочей температуры объекта, а полость 2 - теплоносителем, критическая темпе а25 тура которого равна верхнему долустимо.му пределу рабочей температуры объекта.

|Каждый теплоноситель, испаряясь на одном из двух экранов, образующих полости / или 2, конденсируется на другом.

30 Конденсат возвращается в зону теплообмена .по капиллярным перегородкам, увеличивающим скорости массообмена и .имеющим отверстия .для лучшего выравнивания давления .внутри полости. Пр.и работе устройства экран 4 служит испарителем для од.нои полоспи, и .конденсатором для другой полости. Устройство обеспечивает следующий режим теплообмена между объектом и средой

При Г об 7ср об o6.min,

где Геб - темлература объекта; Тоб. - минимально допусти.мая температура объекта; ГСР - температура .среды; происходит отвод от объекта в окружающую среду, до тех пор, пока температура объекта не достигнет Т об mini в этом случае теплоноситель в полости ,/ замерзает, так как его точка замерзания равна Гобт1п « отвод тепла от объекта прекращается.

При изменении условий на благо.приятпые размораживание теплоносителя не представляет праблем, так .как расстояние между .испарителем и конденсатором (между экранами 4, 5) невелико.

ПриГое Тср; Гоб Гобп1ах,

где Гоб max - (максим-ально допустимая температура объекта, происходит передача тепла от -среды к объекту до тех пор, пока тем.пература объекта не достигнет з.начения Тоб max; в -этом случае теплоно-ситель в полости 2 разогревается до критической температуры, теряет способность конденсироваться и передача тепла от ореды к о бъекту прекращается.

Циклограмма работы объекта задается

таким образом, что работа объекта возможна только в том случае, если Тоб

об.maxБели Гоб - Тоб.гаах, ТО работа объекта автоматически прекращается, что исключает повыщение тепловыделений объекта.

Пр.имером подбора теплоносителей для термостатироваЕия объекта в иптер(Вале температур 213-355°К является пара: фреон-|22 для полости 2 и хлороформ для полости 1/.

Формула изобретения

Устройство для тер1мостатирования объекта :в заданных пределах температур, содержащее экраны, образующие .две отвакуумированные герметичные .полости, окружающие термостатируемый объект, отличающееся тем, что, с целью поддержаН.ИЯ температурного режима .в заданных пределах без .дополнительных затрат энергии, экраны каждой полости соединены

между собой взаимно перпендикулярными .перегородками, выполненными из капиллярного материала, а .полости заполнены теплоносителем, причем одна из полостей заполнена теплоносителем с температурой

замерзания, равной .нижнему .допустимому пределу температуры объекта, а другая - теплоносителем с критической тем.пературой, равной верхнему допустимому пределу температуры объекта.

Источник инфо.рмации, принятый во внимание при акспер тизе:

il. .Ковалевский В. И. и др. Методы теплового расчета экранной изоляции, М.,

«Энергия, 1974, с. 7.

S J Ч

УS(O yV Лf5сУуЛ Х УУУУУ УХХ А ЛХАЛАХ. .

2 - Среда

A-A

i