Овсищер П.И., Голованов Ю.В. Несущие конструкции радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. П.И.Овсищера (1988) (1092054), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Это требует обширных и многолетних исследований, которые ведутся чрезвычайно внло. Так что маукно сказать, что естественное жидкостное охлаждение практического значения не имеет. Л вот принудительное жидкостное охлаждение применяется очень широко, и в первую очередь для обеспечения нормального теплового режима мощных генераторных ламп Концентрация мощности в таких лампах настолько велика, что воздушное охлаждение нли не может вообще обеспечить работоспособность лампы, илн требует установки теплостаков в виде ради- атаров значительных размеров.
Конструктивное исполнение таких систем различно, но схема их работы примерно одинакова (рис. 9.3), Тепловыделяющая ~асть прибора заключена в рубашку, в которую насосом под давлением подается охлаждающая жидкость. Для того чтобы обеспечить полный и равномерный контакт жидкости с телловыделяющей поверхностью, внутри рубашки делается спиралевидная навивка Нагретая в приборе жидкость поступает в охлагкдающее устройство в виде жидкостно-воздушного теплообменника, охлаждается в нем н поступает обратно в насос, Для снижения размеров теплообменника он обдувается принудительным потоком воздуха от установленного ридом вентилятора.
Охлаждающая жидкость применяется и для охлаждения аппаратуры, размещаемой в унифицированных ВНК третьего уровня. На рис. 9.4 показана одна из таких конструкций, в которой большая часть рассеиваемой мощности отводится жидкостью. Следует отметить, что такой способ охлаждения зффектнвен только в том случае, если обеспечивается хороший тепловой контакт между источниками тепла и жидкостью, В противном случае тепловое сопротивление теплового контакта будет значительно больше тепловых сопротивлений остальных участков цепочки передачи тепла ктепловыделяющий злемент — теплоотво- Рис. 9.3. Схема принудительного ткндкостного охлажденвя мощных генераторных ламп: ! — аентнлятор; у — жндкостао-еоадушныа тенлообменннк; 3 — тенераторна» лаана; .у — электранасос Рчс 9хй Конструкция шкафа с принудительным жИдкостным охлаждением: У вЂ” блоки; У вЂ” кандукткеные тенлосто- кн; 3 — корпус шкафа дяшая жидкость» и преимушества применения жидкостного охлаждение будут сведены на нет.
В связи с тем что создание теплового разъема с низким теплоиым сопротиилением является задачей весьма сложной, принудительное жидкостное охлаждение чаше применяется в сочетании с принудительным воздушным. В такой системе охлаждение элементов произволится потоком воздуха, который на своем пути охлаждается в жидкостно-воздушных теплообменниках. Примеры конструкций шкафов с применением воздушно-жидкостного охлаждения приведены на рис.
9.5 и 8Н. На рис. 9.5 представлен типовой шкаф процессора вычислительного комплекса )36). Шкаф состоит иэ стоек с ячейками и стойки теплообменников, в которой установлены жидкостно-иоэдушные теплообменники, соединенные последовательно я снабженные входными и выходными трубопроводами. На каждом из теплообменников установлены осевые вентиляторы, подаюшие воздух в верхний распределительный воздуховод шкафа.
Иэ верхнего распределительного воздуховода охлаждаюший воздух через раздаточные отверстия поступает в стойки с ячейками и, охладив их, направляется с помошью вентиляторов обратно к теплообменниаам. Таким образом, воздух работает по замкнутому циклу с промежуточным охлаждением. На рис. 8.! показан шкаф со встроенной системой жидкостно-воздушного охлаждения. Отличие его от описанного выше в том, что жидкостно-воздушные плоские теплообменники установлены между рядами ячеек на местах межэтажиых рам В верхнем и (или) нижнем этаже шкафа устанавливаются блоки й Ю 4 Е 5 УЮ й УУ 9УР Рис. 9.5. Типовой шкаф процессора: у— сто .; 2 — .таякые отверстия; 3 — подводя»дна ваздуховод; а — Распределите. ьпь:з аоздуховол; ю — отводт1юз аоздуховод; б — диффузор; у — тсплообменнин, з — ер м ** ' .
— стойка; — раздатаякые отве м — всюиляторы утз — вытокнор трубопровод; м --входкоя трубопровод; 12 — стойка теплообнекннкоп; зу — поворомл ая рама; уз — ряды явеск вентиляторов Охлаждение воздуха жидкостью в теплообменнике происходит на входе в каждый этаж Нагретый в шкафу воздух через воздуховоды в боковых с~виках шкафа возвращается в нижний блок вентиляторов. Таким образом, осуществляется замкнутый пипл движения воздуха с несколькими промежуточными теплостокамн.
Достоинство такой системы заключается в том, что элементы аппаратуры, размещенные в ячейках на разных этажах, охлаждаются воздухом с практически одинаковой температурой. Так как воздух в течение всего пути внутри шкафа охлаждается не один раз, а несколько, зто приводит к возможности увеличить рассеиваемую в шкафу мощность. Наиболсе серьезным ведостатком такой конструкции является тот фаатт, что в случае появления на холодных поверхностях теплообмеиника конденсата водяных паров нз воздуха существует опасность попадания его на ЭРЭ, что может привести к коррозии, замыканиям, пробоям и другим нежелательным явлениям.
Поэтому шкаф со встроенной жидкостно-воздушной системой охлаждения может применяться только в определенных, довольно ограниченных условиях температуры и влажности окружающей среды Еще один пример применения жидкостно- воздушного охлаждения приведен на рис. 9.6 ~371. Основным типом принудительной воздушной системы охлаждения, применяемой в радиоаппаратуре, является замкнутая си~тема.
Это объясняется, вогервых, невозможностью использовать в качестве теплоносителя воздух из ок- Ряс. 9.6. Схема устанонки жидкостно-воздушного охлаждения в шхафу: г — воадукооаладнтела; у — вентиляторы: 3 — каркас п>ка>ра Рис 9.7, Модуль охлаждения тре- тьего уровня для стационарной ап- паратуры> 1 — корпус модуля; у — вентилятор; 3— >нкнкостно-еоаду>пнйа теплаобменник; а— блок управления н контроля ружающей среды из-за возможной его загрязненности Во-вторых, рост уровней мощности в аппаратуре требует увеличенного количества охлаждающего воздуха. Но это увеличение лимитируется двумя факторами: нецелесообразностью увеличения скорости возвуха внутри ЭМ более 3 и/с и ограниченностью сечения подводящих и отводящих воздуховодов. Последнее обстоятельство приводит к повышенным скоростям воздуха в них и, следовательно, понышению аэродинамического сопротивления ноздуховодов, увеличению уровня акустических шумов я ннбрации, к трудностям воздухораспределения по объектам охлаждения.
Поэтому выходом из создавшегося положения может служить предварительное охлаждение воздуха перед входом в ЭМ. Это требует дополнительных затрат мощности на охлаждение, но эта мера вынужденная и необходимая. Предварительное охлаждение воздуха осуществляется или в агрегатах искусственного охлаждения воздуха (АПОВ), нли в теплообменииках с помощью промежуточного жидкого теплоносителя По такому принципу построены унифицированные модули охчаждения третьего уровня — шкафы охлаждения (ШО).
Шкафы охлаждсния (рвс. 9.7 и 9.8) строятся на основе БНКЗ, имеют те же габаритные и присоедвнительные размеры и состоят из вентилятора, воз. душяо-жидкостного теплообменннка, элимииатора (устройства для отвода влаги, коиденсирующейся на теплообмениике из воздуха), фильтра, блока управ- рис. 9.8. Модуль охлаткдении третьего уровня для передвижной аппаратуры: т — стойка; у — еентилятор; 3 — жнлкостно-иоелушниа тенлообиенник; 4 — слон управлении и контроли 1оч бу а) Рис, 9.9. Схема размещения модуля охлаждения в ряду шкафов: я) в центре ряда; б) с крею ряда; т — шкаф алле.чдепняг у — влектраннме модули третьего уРовня: 3 — подеаднщнй коллектор; я — отводягнтзГ~ к ллеьтор Г а б л и ц а 9.2.
Технические характеристики модулей охлаждения третьего уровня Трекфввиея сеть переменяаго токе Потрсблне- мвя мшн- ность. кпт Рвскод воздуке. муч Поляна напор, Пв Меме, кг Обавпвчеггззе Пепрюкевюь в т!встотв, гк 200 200 ),5 0,5 110-1 БО-2 380(220 220 300 )00 50 400 3000 1000 леиия, сигнализаторов температуры и потоке чоздуха.
Шкаф охлаждения имеет верхний и нижний воздуховоды. Модули охлаждения третьего уровня устзнавливаются в одном ряду с электронными модулями третьего уровня и сть:куются с ними воздуховодзми. Зто позволяет сократить длину воздуховодов, сэкономить объемы, занимаемые боковыми либо задними воздуховодами, поскольку роль таких воздуховодов выполняет сам модуль охлаждения. Шкафы охлаждения могут устанавливаться кэк в центре ряда, так и из его краю (рис, 9.9), При этом осуществляется Т-образиая схема раздачи воздуха по модулям РЗА (рис 9.9,п) или П-образная схема (рнс, 9.9,б), Предпочтительной янляется Т-образная схема, так как при этом общее количество воздуха распределяется на два потока, что уменьшает скорость воздуха и, следовательно.
потери напора н уровень шума в возпуховодах. Нагретый воздух из модулей РЗА по верхнему воздуховоду поступает в ШО, охлаждается в теплообменнике, отдавая тепло жидкости, после *иго вентилятором через нижний воздуховод подается обратно в модули. Часть воздука может в необходимых случаях, минуя теплообмеиник, проходить через байпесиый фильтр и затем смешиваться с охлажденным воздухом, прошедшим через теплообменник. Контроль работы вентилятора осуществляется сигнализатором потока воздуха, а контроль температуры охлаждающего воздуха — сигнаявзатором температуры. В качестве охлаждающей жидкости в модулях охлажтснгтя третьего уровня попользуется антифриз-65 при эзсплуатапии аппаратуры з условиях отрицательных температур или вода из системы водоснабжения зданий для стационарной аппаратуры. Качество воды должно удовлетворять требованиям 1'ОСТ 2974 — 72п Охлаждение антифрвза-б производится в агрегатах искусственного охлаждения хгидкости (ЛИОЖ), устанавливаемых снаружи носителя, в том числе и на отдельной тележке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
