Жидкий диэлектрический теплоноситель

Жидкий диэлектрический теплоноситель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Применение: для охлаждения объектов электротехники и теплотехники при разработке электрооборудования различного назначения , где важно обеспечить заданный тепловой режим элементов. Сущность изог бретения: жидкий диэлектрический теплоноситель, изменяющий свое агрегатное состояние в процессе охлаждения объекта, для погружных систем охлаждения электрооборудования содержит, об.%: перфтортриэтиламин 50-70 и перфтортрипропиламин 30-50, что обеспечивает повышение теплоотдачи в рабочем режиме и снижение вероятности наступления кризисных явлений при тепловых перегрузках. 1 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 09 К 5/04; Н 01 В 3/24

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5016064/04 (22) 13.12.91 (46) 30.06.93, Бюл. N 24 (71) Всероссийский электротехнический институт им,В,И,Ленина (72) А.Б.Бартанов, Т.В,Михайлова, Д.Д.Молдавский, Ю,А. Фомин, В.А.Чванов и

Л. B,Ш культецкая (73) Всероссийский электротехнический институт им, В,И.Ленина (56) Иванов В,И, Системы охлаждения полупроводниковых преобразователей устройств электрической тяги, M,: Транспорт, 1978, с.24, Полашек Ф., Горват Л. Охлаждение силовых полупроводниковых элементов приводов электрической тяги с помощью тепловых труб. Препринт М 22. Ред. изд. .. отдел, Ин-та тепло- и массообмена им.А,В.Лыкова АН БССР. 1988, с.5, Изобретение относится к области охлаждения объектов электротехники и теплотехники, а именно к теплоносителям, изменяющим свое агрегатное состояние в процессе охлаждения объекта, и может быть использовано при разработке электрооборудования различного назначения, где важно обеспечить заданный тепловой режим элементов.

Цель изобретения — повышение теплоотдачи в рабочем режиме и снижение вероятности наступления кризисных явлений при тепловых перегрузках, Поставленная цель достигается тем, что жидкий диэлектрический теплоноситель для погружных систем охлаждения электрооборудования содержащий перфтортриэтилаЯ2 1825368 АЗ (54) ЖИДКИЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ TEllЛОНОСИТЕЛЬ (57) Применение: для охлаждения объектов электротехники и теплотехники при разработке электрооборудования различного назначения, где важно обеспечить заданный тепловой режим элементов. Сущность изо --, бретения: жидкий диэлектрический теплоноситель. изменяющий свое агрегатное состояние в процессе охлаждения объекта, для погружных систем охлаждения электрооборудования содержит, об. $: перфтортриэтиламин 50-70 и перфтортрипропиламин

30-50, что обеспечивает повышение теплоотдачи в рабочем режиме и снижение вероятности наступления кризисных явлений при тепловых перегрузках. 1 табл, мин, дополнительно содержит перфтортрипропиламин, об; $:

Перфтортриэтила мин 50-70

Перфтортрипропиламин 30 — 50.

Отличйтельным признаком является то, что жидкий диэлектрический теплоноситель помимо перфтортриэтиламина, содержит перфтортрипропиламин при следующем соотношении компонентов соответственно

50-70 и 30-50 об. $, что является необходимым условием для повышения теплоотдачи в рабочем режиме и снижение вероятности наступления кризисных явлений при тепловых перегрузках, Диэлектрическую смесь получают путем сливания при равномерном перемешивании двух компонент при комнатной температуре, об. $: перфтортриэтиламин — 50-70

1825368 и перфтортрипропиламин — 30 — 50, Температура кипения первой компоненты — 71 С, второй — 129 С. Использование в качестве теплоносителя только одной первой жидкости ведет к возникновению эффекта пленочного кипения и перегреву охлаждаемого объекта. Использование только одной второй жидкости — значительному повышению . стоимости устройства за счет высокой стоимости-жидкости, Кроме того, для ряда элек- 10 тротехнических устройств температура кипения остается слишком высокой, что так же ведет к перегреву оборудования.

Результаты испытания жидкого диэлектрического теплоносителя, состоящего из двух компонентов даны в таблице, Из таблицы видно, что в предлагаемом интервале компонент температура 2-компонентной жидкости близка к температуре кипения первой компоненты и коэффициент 20 теплоотдачи высокий. При повышении количества первой компоненты больше 70 (перфтортриэтиламина) резко снижается коэффициент теплоотдачи (разница At увеличивается) и может возникнуть эффект пленочного кипения. При снижении количества первой компоненты (менее 55 ) уменьшается коэффициент теплоотдачи и повышается стоимость 2-компонентного теплоносителя за счет высокой стоимости второй компоненты.

Рассмотрим физические основы процесса охлаждения с помощью 2-составляющих компонентов. Обьект охлаждения помещают в 2-компонентную жидкость и 35 включают. По мере нагрева охлаждаемого элемента закипает первая компонента. Температура ее кипения определяет рабочий тепловой режим. Пар конденсируется на разветвленной поверхности теплообменни- "0 ка объекта охлаждения. Поддействием силы тяжести капли охлаждаемой жидкости возвращаются в исходный объем В рабочем режиме часть энергии от охлаждаемого объекта отводится за счет парообразования первой компоненты непосредственно в приповерхностной области. Другая часть за счет температурного градиента в некипящей компоненте передается в более удаленные слои жидкости, вызывая там кипение первой компоненты, Таким образом, имеет место объемное парообразование, что улучшает теплоотдачу. Объемное парообразование и конвективная теплопередача в некипящей компоненте препятствует возникновению кризисных явлений в случае перегрузки. При значительном повышении температуры начинается кипение второй компоненты, что защищает систему охлаждения от взрыва. Экспериментально(акт испытаний прилагается) найдено, что режим, близкий к оптимальному, обеспечивается предлагаемым соотношением компонент.

Таким образом, предлагаемый жидкий диэлектрический теплоноситель позволяет повысить теплоотдачу с поверхности охлаждаемого объекта в рабочем режиме на 3040, снизить вероятность кризисных явлений на 20-257, недопустимых перегревов охлаждаемого элемента и разрушения системы охлаждения при технологических и аварийных перегрузках и поэтому может быть использован для эффективного охлаждения электрооборудования, в частности, трансформаторно-дроссельного и т.п. при погружном способе охлаждения.

Формула изобретения

Жидкий диэлектрический теплоноситель для погружных систем охлаждения электрооборудования на основе перфтортриэтиламина, отличающийся тем, что он дополнительно содержит перфтортрипропиламин при следующем соотношении компонентов, об. :

Перфтортриэтиламин 50-70

Перфтортрипропиламин 30-50