Этот способ позволяет получить оребренные стержни длиной до 6 м с наружным диаметром 43 мм. Полученный оребренный стержень разрезается на заготовки расчетной длины и обрабатывается с одной стороны для крепления на них СПП, с другой стороны для крепления теплоотвода в ПУ.

По этой технологии разработана унифицированная серия охладителей типов 0211, 0321, 0421 (ТУ 16.729.377-82) для СПП на токи 10 -80 А (рис. 7.5).

Массогабаритные и присоединительные параметры охладителей приведены в табл. 7.5.

Предельно допустимые параметры представлены в табл. 7.6.

7.3. ВОЗДУШНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ СПП

Наибольшее распространение в настоящее время получили системы воздушного охлаждения СПП. Это объясняется тем, что воздух является единственной средой, к которой в конечном счете передается выделенное прибором тепло.

Для СПП штыревого и таблеточного исполнений на токи 10-630 А (с мопдностью тепловых потерь 10-1200 Вт) хорошо себя зарекомендовали цельнометаллические охладители (их

0211, 0321, 0421, 0431, 0531, 0341, 0441, 0451, 0631

технические характеристики достаточно полно освещены в ТУ 16.729.377-83, ГОСТ 25293-87, СТ СЭВ 3163-85, СТ СЭВ 3162-85 [7.1; 7.2].

Для СПП на токи 630-3000 А, вьщеляющих мощность 1,5-4 кВт, применение цельнометаллических охладителей нерационально, так как они имеют относительно низкую теплопроводность, приводящую к возрастанию массогабаритных параметров охладителей и снижению их эффективности.

Наиболее эффективные современные цельнометаллические воздушные охладители СПП таблеточного исполнения позволяют при скорости воздуха в межреберных каналах 12 м/с, габаритных размерах 250 х 250 х 250 мм, массе 21 кг и перепаде температур 45° С отвести от СПП до 1,5 кВт тепла.

Анализ путей повышения интенсификации теплообмена показал, что практический интерес представляют разработки теплоотводов воздушных охладителей на основе термосифонов (ТС) и тепловых труб (ТТ) [7.2-7.5].

Преимуществами ТС и ТТ являются:

высокая теплопроводность зоны «испаритель-конденсатор» (на 3-4 порядка выше теплопроводности меди);

высокие плотности отводимых тепловых потоков (9 = 2-10 Вт/м);

изотермичность поверхности конденсаторной части теплоотвода, что позволяет обеспечить одинаковый КПД работы оребрения на всей конденсаторной части теплоотвода;

возможность регулирования давления в конденсаторе, позволяющая изменять температуру кипения и конденсации теплоносителя [на развитой поверхности кипения коэффициент теплообмена достигает 10-10Вт/(м-"С)];

осуществление кипения без дополнительной энергии, кроме СПП.

К недостатку ТС можно отнести их ограниченную ориентацию в пространстве.

В зависимости от места подвода тепла к испарителю теплоотводы на основе ТС делят на теплоотводы с торцевым подводом тепла для СПП штыревого исполнения и на теплоотводы с боковым отводом тепла для СПП таблеточного исполнения. Это связано с тем, что в зависимости от места подвода тепла изменяется механизм физических процессов, происходящих во внутренней полости термосифонного элемента: процесс кипения на стороне подвода тепла и конденсации на стороне отвода тепла, возврат рабочей жидкости из конденсатора в испаритель за счет сил гравитации, наконец, процесс переноса пара из зоны испарения в зону конденсации.

Процессы кипения и конденсации в термосифонном элементе будут различными также в зависимости от ориентации теплоотводов в пространстве.

Рис. 7.6. Теплоотводы на основе термосифонов для воздушного охлаждения СПП:

о -термосифоны с боковым подводом тепла (для приборов таблеточного исполнения); б-термосифоны с торцевым подводом тепла (для приборов штыревого исполнения)

В ТС с торцевым подводом тепла (рис. 7.6) процесс кипения во многом похож на процесс кипения жидкости в большом объеме.

Экспериментальные исследования теплоотводов на основе ТС с торцевым подводом тепла в диапазоне температур 20-120С, где тепловой поток составлял (3-20) • IC Вт/м показали, что основным термическим сопротивлением теплопередачи вдоль термосифона является сопротивление на стороне охлаждения, минимальным - в транспортной зоне.

Условный коэффициент теплопроводности определяется

X, = Ql/FAT,

где Q-количество тепла, передаваемое термосифоном; F- площадь поперечного сечения полости канала; ДГ-перепад температур между поверхностями нагрева и охлаждения; /-длина термосифона.

Изменение теплового потока q от температуры пара показано на рис. 7.7. Рекомендуемый уровень заливки рабочей жидкости в термосифон составляет 33% для теплоносителей

.281