в It

BO no r„c

Рис. 7.7. Зависимость теплопроводности термосифона X (1) и теплового потока д (2) от температуры пара Т„

(спирт, вода). Интенсивность теплопередачи испарительного 1ермосифона зависит от ориентации теплоотвода в пространстве, т. е. от угла наклона к горизонту. При уменьшении угла наклона от 90 до 15° температурный напор на стороне нагрева Д?„ остается практически постоянным (рис. 7.8).

Это связано с тем, что изменение угла наклона нагреваемой поверхности в данном диапазоне изменения угла обеспечивает беспрепятственный отвод пара от поверхности нагрева. Перепад температур между испарителем и конденсатором по паровому пространству теплоотвода также остается постоянным. Однако перепад температур на стороне охлаждения Дохл в полости элемента уменьшается с изменением положения его от вертикального к горизонтальному. Это связано с тем, что при увеличении угла наклона существенно улучшаются условия

стекания пленки конденсатора с поверхности. Поэтому общий перепад температур между горячим и холодным концами теплоотвода АТ=АТ„+АТ+АТ с уменьшением наклона уменьшается.

Экспериментально найден оптимальный угол наклона ТС в пространстве (8-10°). Это ми-нималып>1Й угол, при котором обеспечивается полное смачивание поверхности нагрева жидкой фазой промежуточного теплоносителя, а на поверхности конденсации обеспечивается интенсивный сток конденсата.

Анализ путей повышения интенсификации теплообмена пока-

о 45 ЗО «5 60 y,rpQA

Рис. 7.8. Влияние угла наклона термосифона ф на интенсивность теплообмена

thh-cf 07

,°С/БТ

1(00

600 ЯВТ

Рис. 7.9. Зависимость теплового сопротивления для одностороннего теплоотвода на основе термосифона типа ТС-173 при заданной скорости охлаждающего потока воздуха от мощности СПП (охлаждение СПП-одностороннее): /-Гс/=Ом/с; 2-!)<:/=2 м/с, 5-г<:у=3 м/с; 4-i;<,y=6 м/с; 5-Vcf=20 м/с

зал, что, используя теплофизические свойства ТС (и ТТ), можно при увеличении степени оребрения и коэффициента теплоотдачи отвести от СПП до 4 кВт тепла. Поэтому для СПП на токи до 1250 А разработаны теплоотводы на основе ТС. Типовая конструкция такого теплоотвода (ТС-173) и ее основные характеристики представлены на рис. 7.9-7.13.

В основу конденсаторов ТС положены серийно выпускаемые отечественным производством биметаллические оребренные трубы со специально насеченными турбулизаторами. Внутренняя труба изготовлена из латуни марки Л96, а внешняя - оребренная труба-из алюминиевого сплава АД1. Оребрение получается методом прямой поперечной накатки.

Техническая характеристика биметаллической оребренной трубы, используемой в качестве конденсатора теплоотвода, представлена на рис. 7.13.

В качестве испарителя используют прямоугольную плиту из алюминиевого сплава АД31 с отверстиями для соединения

о 100 zoo 300 100 SODeOD P,Bt

Рис. 7.10. Зависимость давления пара в термосифоне ТС-173 от отводимой мощности при различных скоростях охлаждающего потока воздуха (Го=20° С):

1-Vcf=0; 2- Vcf=0,7 м/с; 5 - Гс/=2,9 м/с; 4-v,f=l м/с

Рис. 7.12. Зависимость перепада давления воздуха на входе и выходе теплоотвода на основе термосифона типа ТС-173 при одностороннем (7) и двустороннем (2) охлаждении

,-с/Вг

воа еоа юоо izao р,вт

Рис. 7.11. Зависимость теплового сопротивления термосифона ТС-173 от отводимой мощности (охлаждение СПП-двустороннее): / - = 2 м/с; 2- Vcf=4 м/с; .? -1;=6 м/с

с сребренными трубами. Соединение осуществляется пайкой. Испарительная зона заполняется теплоносителем-дистиллированной водой-через свободные концы оребренных труб, затем трубы вакуумируются и запаиваются.

На рис. 7.10 показан характер изменения давления пара в трубе в зависимости от скорости охлаждаемого потока воздуха. Чем больше скорость охлаждающего потока воздуха, тем меньше давление в оребренных трубах и больше количество отводимого тепла.