Устройство для очистки жидкости в системах охлаждения радиоэлектронной аппаратуры Советский патент 1981 года по МПК B01J47/06 

1

Изобретение ОТНОСИТСЯ к гидравлике и может быть использовано в различных системах для очистки жидкости от ионов нежелательных веществ (в том числе от ионов меди и алюминия), в частности в жидкостных системах охлаждения радиоэлектронной аппаратуры , использующих в качестве теплоносителя этиленгли- . колиевые смеси.

Известно устройство для очистки жидкости, содержащее корпус, наполненный зернистой ионообменной массой, и расположенные в корпусе дренажные решетки, которые могут двигаться под влиянием расширения и завихрения ионообразной массы и откидываться вокруг центральной горизонтальной оси i.

Однако при отрицательных температурах окружающей среды из-за увеличения гидравлического сопротивления ионообменной массы (смолы) расход жидкости через фильтр уменьшается или прекращается. При этом не исключено попадание зерей ионообменной мадсы в систему,что может приводить к нарушению нормальной ее работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее корпус с входным и выходнми каналами, два с фильтрующими сетками, один из которых выполнен подвижным и подпружинен, фильтрующий наполнитель, размещенный внутри корпуса, обогреваемый кожух с входным и вы10 .ходным патрубками, расположенный вокруг корпуса, через который проходит обогревающая жидкость от постороннего источника f2j.

Однако указанная конструкции

15 также не может обеспечить ноЕ альную работу фильтрующего наполнителя npg отрицательных температурах (до -60 ) и не обеспечивает стабильного расхода рабочего тела через фильтрующий

20 наполнитель, так как гидросопротивление фильтруюСцего наполнителя существенно завийит от температур рабочей жидкости, т.е. от окружаюцих температурных условий, а температур2ные условия; постороннего источника могут отличаться от температурных условий фильтруемой жидкости.

К примеру, при использовании катионита КУ-2-ао и анионита АВ-17-8С и рабочей водно-этиленгликолиевой

30

смеси (типа Антифриз-б5) гидросопротивление фильтра в диапазоне температур от +20 до изменяется в 60 раз. Причем в зоне температуры расход жидкости крайне неустойчив.

Таким образом, в случае начала работы системы при отрицательных температурах возможна закупорка фильтра холодной жидкостью и его самопроизвольное выключение,несмотря на нормальную температуру жидкости системы. В связи с этим фильтр при наполнении его ионообменными смолами не обладает должной эксплуатационной надежностью и требует для обеспечения нормальной работы размещения в обогреваемых отсеках, что в большинстве случаев затруднительно.

Цель изобретения - повышение надежности и улучшение эксплуатации за счет предотвращения закупорки наполнителя при работе с отрицательными температурами и стабилизации расхода жидкости через фильтр.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее корпус с входным и выходным каналами, два поршня с фильтрующими сетками, один из которых выполнен подвижным и подпружинен, фильтрующий наполнитель, размещенный внутри корпуса, обогреваемый кожух с входным и выходным патрубками, расположенный вокруг корпуса, снабжено дополнительHbBviH трубопроводами, которь ли входной и выходной патрубки обогреваемого кожуха соед1 нены с входным и выходным каналами корпуса, и ограничителем расхода, установленным перед входньлм каналом корпуса, при этом входной и выходной патрубки обогреваемого кожуха присоединены к рабочей линии Нагнетания и слива системы охлаждения.

На чертеже представлено устройство для очистки жидкости, общий вид.

Устройство для очистки жидкости в системах охлаждения радиоэлектронной аппаратуры содержит корпус 1 с входным 2 и выходиьо 3 каналами, два поршня с фильтрующими сетками подвижный 4 и неподвижный 5, пружину б фильтрующий наполнитель 7, уплотнение 8 поршня ,4, имеющего отверстия 9, кожух 10 с уплотнениями 11 и 12, входным 13 и выходным 14 патрубками, дополнительные трубопроводы 15 и 16.1, В трубопроводе 16 установлен ограничитель расхода 17. Между кожухом 10 и корпусом 1 образована обогреваемая полость 18.

Патрубки 13 и 14 кожуха включены в рабочие линии нагнетания 19 и слива 20 системы охлаждения 21 радиоэлектронной аппаратуры 22.

Устройство для очистки жидкости в системах охлаждения радиоэлектронной аппаратуры работает следующим образом.

При включении насоса системы охлаждения теплая рабочая жидкость (первый поток) по рабочей линии поступает к патрубку 13, из которого направляется в обогреваемую по- лость 18 и через дополнительный тру.бопровод Гб с ограничителем расхода 17 к входному каналу 2. В полости 18 тепло от рабочей жидкости через стенки корпуса 1 передается фильтрующему наполнителю 7 и имеющейся в контакте с ним жидкости. Из полости 18 жидкость через патрубок 14 направляется далее в рабочую линию. Второй поток поступает через поршень 4 с сетной к фильтрующему наполнителю 7. Проходя через него рабочая жидкость через поршень 5 с сеткой по дополнительному трубопроводу 15 поступает к выходному патрубку 14, откуда также уходит в рабочую линию.

Расход жидкости через фильтрующий элемент 7, как правило, выбирается незначительным, однако за счет кратности в заданное время он обеспечивает очистку всей рабочей жидкости.

Сетки в поршнях 4 и 5 исключают попадание частиц фильтрующего наполнителя в рабочие линии. Подвижность поршня 4 и наличие пружины 6 обеспечивают необходимое поджатие частиц фильтрующего наполнителя, что исключает проскок жидкости по наружной его поверхности, взаимное пере мещение и измепьчение частиц наполнителя. При этом компенсируется такж изменение объема наполнителя при работе. В результате прогрева фильтрующего наполнителя 7 и жидкости, находящейся в полости, где он расположен вязкость ее уменьшается и за счет незначительного перепада давления между патрубками 13 и 14 начинается ее проток через фильтрующий наполнитель. По мере замещения холодной жидкости теплой расход ее увеличивается и по достижении требуемого ограничивается ограничителем расхода 17.

В зависимости от величины расхода жидкости объема ее в системе, поглощающей способности наполнителя ионообменного филадгра, интенсивности выделения ионов металлов охлаждаемьэли элементами системы охлаждения изменяется величина удельного объемного электрического сопротивления рабочей жилкости)

Удельное объемное электрическое сопротивление рабочей жидкости, завися1иее от количества ионов металлов в ней, влияет на коррозионную активность жидкости, а следовательно, на состояние элементов системы охлаждения аппаратуры. Увеличение или уменьшение расхода жидкости череэ} ионообменный фильтр приводит к снижению ил

повышению удельного объемного электрического сопротивления в течение заданного времени непрерывной прокачки системы, что недопустимо, так как для обеспечения наименьшей коррозионной активности жидкости величина удельного объемного электрического сопротивления должна находиться в определенных заданных пределах. Интенсивность поглощения ионов металлов ионообменным фильтром должна соответствовать интенсивности их выделения, что обеспечивается количеством смол в ионообменном фильтре, поверхностью смол, их поглощающей способностью и величиной расхода рабочей жидкости через ионообменный фильтр. В то же время общий расход жидкости через охлаждаемые блоки определяется только тепловыми процессами - необходимостью переноса тепла от охлаждаемых поверхностей к теплообменнику.

Кратность обмена рабочей жидкости через ионообменный фильтр зависит от выбранной величины расхода рабочей жидкости через ионообменный .фильтр, объема рабочей жидкости в системе, определяемого конструкцией аппаратуры и системы ее охлаждения, и температура охлаждаемых элементов, а также защанного времени непрерывной прокачки через ионообменный фильтр.

Наиболее эффективным решением задачи является постоянный перепуск только части потока жидкости через ионообменный фильтр с определенные расходом, достигаемым в результате .установки ограничителя расхода жидкости.

В результате указанного перепуска части жидкости с последующим смешиванием ее с остальной жидкостью системы происходит постепенное yiyieHbшеиие концентрации вредных примесей, т.е. очистка наполнителем всего циркулирующего объема жидкости.. Тем самым достигается постоянство вёлнчуны (в заданных пределах) J рабочея жидкости, обеспечивающей ее наименьшую коррозионную активность.

Предлагаемая конструкция ионообг менного фильтра исключает попадание е в систему части (зерен) смол и тем самым повышает надежность системы, увеличивает срок эффективной работы смол, обеспечивает постоянство расхода жидкости через фильтрующий наполнитель независимо от темпёратур окружающей среды.

Формула . изобретения

5 Устройство для очистки жидкости в системах охлаждения радиоэлеи тронной аппаратур, содержащее корпус с входным и выходным каналами,два поршня с фильтрукяцими сетками, один

0 из которых выполнен подвижным и подпружинен, фильтрующий наполнитель, размещенный внутри корпуса, обогреваемый кожух с входньм и выхспным патрубками, расположенный ,во5 круг корпуса, отличаю щ с я тем, что, с целью повьшёиия . нгщежности и улучшения эксплуатации за счет предотвращения закупорки наполнителя при работе с отрицательными температурами и стабилизации рас0хода жидкости, оно снабжено дополннтельными трубопроводами, которыми вхсдной и выходной патрубки обогреваемого кожуха соедннень с входНим и выходньм каналами корпуса, н ограничителем расхода, установленный перед входным каналом корпуса, при этом входной и выходной патрубки обогреваемого кожуха присоединены к рабочей лннни нагнетания и слива системы 0 охлаждения.

Источники информации, принятые во вннмание при экспертизе

1.Патент ФРГ 1.042844,

кл. В 01 О 15/04, 1972.ч

2.Патент Франции 2313117,

5

кЛ. В 01 J 1/06, 1976.