С полыми испарителями
В преобразователях применяются индивидуальные охладители на основе термосифонов, тепло от которых отводится к окружающему воздуху при естественной или принудительной циркуляции [2, 38, 50]
В [20] приведены результаты испытаний преобразователя электровоза ВЛ80Т, выполненного на вентилях В-500 и тиристорах Т-500 с индивидуальной системой охлаждения. Преобразователь с помощью типового прижимного устройства прижат к верхней стороне медного основания, которое является испарителем. Внутренняя полость его выполнена в виде параллельных глухих каналов, стенки которых образуют ребра, расположенные в зоне максимальных тепловыделений. Ребра обеспечивают достаточную прочность корпуса и исключают прогиб контактной поверхности под действием прижимного усилия. Конденсатором служит ряд труб со сплошным пластинчатым оребрением на наружной поверхности. Трубы одним концом впаяны в трубную доску, соединенную с испарителем через коллектор, а свободные концы труб заглушены. Трубы конденсатора расположены наклонно, чем обеспечивается возврат конденсата в испаритель под действием гравитационных сил [22].
Теплопередающая способность этой системы была исследована при заполнении ее различными жидкостями. Результаты испытаний даны в табл. 3. При заполнении системы водой теплопередающая способность СПП в 1,5 раза выше, чем при заполнении фреоном-113
Таблица 3
|
В [20] определена зависимость отводимой мощности от степени заполнения объема внутренней полости охладителя. Оптимальным следует считать заполнение жидкостью на 25-30% от общего объема охладителя, При большем заполнении (30-75%) уменьшается отводимая мощность вследствие забрасывания жидкой фазы теплоносителя в трубы конденсатора, а при заполнении 75-100% - вследствие замены теплопереноса в двухфазной среде с изменением агрегатного состояния теплоносителя на конвекцию в жидкой фазе.
В [7 J приводятся результаты испытания опытного образца индивидуального охладителя на основе термосифонов. Во внутреннем контуре охладителя в качестве теплоносителя применяется дистиллиро-
3 14 5 6 2 |
ванная вода. В наружном контуре тепло от поверхности конденсаторной части передается к окружающему воздуху при его естественной циркуляции. Охладитель предназначен для двухстороннего отвода тепла от таблеточных СПП с диаметром контактной поверхности 50 мм. Эскиз конструкции охладителя приведен на рис. 13.
Охладитель состоит из двух термосифонных теплоотводов 2 и унифицированного прижимного устройства 5. Теплоотвод состоит из основания -4 с крышкой-токоотводом 1 и трубы 6, снабженной высокими ребрами 3. Основание, крышка и труба изготовлены из меди и соединены герметично при помощи пайки. Ребра выполнены из алюминиевого листа толщиной 1,5 мм, с расстоянием между ними 7мм (размеры ребра: В = 196 мм; Н = 130 мм; количество ребер на охладитель - 2x24 шт.). Суммарная площадь охлаждения ребер
1,3 м2. Общая масса охладителя (с прижимным устройством) - около 7 кг, которая существенно меньше, чем у подобных цельнометаллических охладителей (масса ОА-053 - 17 кг).
200 ¥00 600 800 Р, Вт Рис. 14. Зависимость теплового сопротивления R от мощно сти тиристора для термосифонного охладителя |
Результаты испытания указанного охладителя приведены на рис. 14, Из кривых вцдно, что тепловое сопротивление охладителя сильно зависит от передаваемой мощности и температуры окружающей среды. При увеличении температуры окружающей среды от 20 до 45°С тепловое сопротивление уменьшается в среднем в 1,4раза,