продукт воздействует циклическое давление, подводимое к одной стороне кюветы, и определяется температура, при которой изменение давления не достигает второй стороны кюветы. Для снижения температуры использовяна термобатарея, охлаждающая до-44,6° С от температуры 30°С при токе 56 А, напряжении 1,26 В. При нагреве ГОК через батарею составляет 10 А, напряжение 0,76 В. Температура 5°С достигается за 4 мин.

6 7 8

Рис. XI.47. Стабилизатор температуры фого-раствора:

/ штуцеры для воды; 2 - штуцеры для фотораствора; 3 - рбра для улучшения теплообмена; 4 - металлическая спираль для улучшения теплообмена; 5 - теплообменник фотораствора; б, 7 - коммутационные пластины; в. * - термобатареи; 10 - теплообменник [23].

Для исследования, нефтепродуктов с низкой температурой застывания использованы две трехкаскадные батареи: первый каскад из 15, второй - из трех, третий - из одного термоэлемента. От 30°С полу-eнo охлаждение -62°С Рчбочий гок термобатареи 42 А при напряжении 3,7 В, время достижения минимальной температуры 20 мин.

Рис. XI.48. Схема прибора для определения температуры застывания нефтепродуктов: / - термобатареи; 2 - коммутационные пластины; 3, 4 - кювета с нефтепродуктом; 6 - штуцеры дл I ввода и вывода нефтепродуктов; 5 - теплоотвод; 7 - участки трубопроводов нз материалов с малым коэффициентом теплопро-- водности; 8 - термистор; 9 - ультразвуковой вибратор; 10 - штуцер для охлаждающей воды [23]. t

В режиме нагрева до 10°С ток питания составляет 7 А при напряжении 0,4В. Расход воды 80 л,/ч [23].

Сигнализа I ор обледенения состоит из термобатареи и охлажденного ею стержня установленного за бортом самолета. При возникновении условий обледененияна охлажденном стержне лед образуется раньше, чем на других частях самолета. Датчик обледенения сигна-

лизирует о возникновении льда на стержне и при необходимости включает систему антиобледенения.

Охлаждаюи;ие лабораторные плиты. Фирмой Cambridge Thermo-ionic Со создано семь вариантов охлаждающих плит. Основной - 7200-1, с регулируемой холодопроизводительностью 40 Вт; плита 7220-4, полностью автоматизированная (диапазон температуры от О до 60° С). Изготовляются также плнты, стабилизирующие температуру при химических реакциях, радиоактивном распаде и др. Фирмой VaIvo изготовлен такого типа прибор с медной плитой 500 X 500 X X 7 мм, температура которой поддерживается с точностью ± 0,2 К. Для охлаждения плиты использованы 32 модуля РТ 20/20, теплоотвод от модулей производится проточной водой (4-5 л/мин). Ток питания 19 А при напряжении 57 В.

Охлаждающие плиты изготовляются фирмой Cice во Франции. Например, прибор FP-3A с активной охлаждающей поверхностью 140 см при окружающей температуре 20°С позволяет получить снижение температуры до-10°С. Применены три батареи Frigatron, потребляющие ток 18 А при напряжении 5,2 В.

Охладитель реакционных стаканов и пробирок. В ГСКБ ТФП разработан термоэлектрический стабилизатор температуры пробирок ТСП. Прибор выполнен в виде двух блоков - термоблока и блока регулирования. Использовано водяное охлаждение горячих спаев термопар. Температура охлаждающей воды 5-22°С, расход воды около 200 л/ч. Температуры статирования от-1 до ЮОС, точность регулирования ± 1 К. Потребляемая мощность около 0,5 кВт [52].

В аналогичном приборе использован модуль РТ20/20 с водяным охлаждением. Интервал регулируемых температур рт-20 до 70°С. В камеру загружается шесть пробирок. Вариант охладителя пробирок до-25°С изготовлен в ГДР; использована термобатарея размерами 50 X 60 X 24,5 мм; охлаждение водяное (расход 20-30 л/ч).

Термоэлектрический дилатометр применяется для определения коэффициента термического расширения. Однокаскадными термобатареями производится изменение температуры образца в интервале от -25 до 70°С. Изменение длины образца регистрируется индикатором. Ток питания батарей составляет 20 А, напряжение 4 В, отвод тепла осуществляется проточной водой. -

Прибор для определения температур воспламенения. В приборе использован модуль РТ20/20 с водяным гхлажднием (расход воды 0,5 л/мин). Регистрируемый интервал температур от-20 до 80°С.

Прибор для скалывания стеклянных трубок. Для скалывания конических стеклянных трубок, например, при изготовлении кинескопов, место скалывания разогревается и приводится в контакт с ножом, охлажденным до температуры-5°С. Охлаждение ножа термоэлектрическое. В приборе фирмы VaIvo для этой цели использован модуль РТ20/20 с водяным охлаждением; ток питания 20 А.

Прибор для зонной очистки. При очистке материалов зонной плавкой применяется различная растворимость примесей в жидкой й твердой фазах. Очищаемый материал используется в виде длинных стержней, участок (зона) стержня расплавляется и медленно перемещается вдоль стержня. Для материалов с низкой (ниже комнатной) температурой плавления расплавленная зона создается без дополнительного нагрева при охлаждении твердой фазы термоэлектрическим холодильником. В одном из вариантов для охлаждения использованы десять последовательно включенных модулей РТ 20/20. Отвод тепла

от модулей осуществляется проточной водой (расход 4 л/мин); потребляемая электрическая мощность около 400 Вт. Очищаются вещества с темпер;! гурой плавления от-10 до 70 С.

Микроклиматическая камера используется для биологических исследований. В камеру помещ11ются отдельные листья или небольшие ветви, остальная часть растения - вне камеры; термоэлектрический модуль с терморегулятором поддерживает необходимую температуру. В камере измеряются выделения паров и углекислого газа.

Осмометр. Используется термоэлектрическое охлаждение и стабилизация температуры с точностью ± 0,025 С в приборах для определения температуры замерзания жидкостей и растворов.

Прибор для сублимационной сушки используется в анатомических лабораториях. Для обеспечения испарения из твердого состояния обрабатываемый объект охлаждается двухкаскадной термобатареей до-60°С и вакуумнруется. После окончания сушки термобатареей производится разогрев объекта для пропитки воском (фирма De La Rue Fri ior Ltcl ).

Прибор для испытания красок и масел предназначен для испытания свойств кр ;сок и масел при пониженных температурах. Фирма De La Rue Frigistor Ltd разработала вариант прибора с двухкаскадной охлаждающей термобатареей.

Осушитель для трансформаторов применяется в мощных jpaH-сформаторах для осушения воздуха путем конденсации влаги на охлажденных термобатареей частях прибора [28]. Для трансформатора с 37 800 л масла потребляемая термобатареей мощность составляет 100 Вт.

Термопробник предназначен для испытания небольших электронных систем при пониженных температурах. Вариант прибора изготовлен фирмой Daustrom Ltd (Канада). Прибор имеет вид двух зондов, охлаждаемых термобатареями, испытываемое изделие помещается между зондами.

Термостат для хроматографии. Использованы полупроводниковые термоэлектрические модули для статирования температуры анализируемого хроматографом газа.

Термостат для нормального элемента. Применяется для стабилизации температуры встроенного в измерительный прибор нормального элемента. В приборе ТЭН-402 температура статирования 20 ± 0,05° С, нестабильность за 100 ч не более ±0,002 К, потребляемая мощность 90 Вт, габаритные размеры 345 X 270 х 225 мм, масса 22 кг.

§ 5. Термохолодильники на транспорте

Охладители питьевой воды. Применяются для снижения температуры воды до 15°С. Использованы батареи с оребрением холодных спаев, погруженных в кипяченую воду, предварительяо остуженную до температуры окружающей среды (35°С). Горячие спаи через радиаторную систему охлаждаются матистральной водой. Охладитель ВО-2 производительностью 7 л/ч потребляет 200 Вт электрической мощности. Может использоваться в пассажирских железнодорожных вагонах, на речных и океанских судах. Обладает преимуществами перед компрессорными охладителями (например, ОВК-380).

В ГСКБ ТФП разработан охладитель воды ХВ-0,3 холодопроизводительностью 480 Вт; снижает температуру воды от 308 до 294 К.

Расход холодной и горячей воды 28 см/с, потребляемая электрическая мощность 0,50 кВт, размеры 0,25 х 0,25 X 0,3 мм [10].

Варианты конструкций охладителей жидкости описаны также в работах [32, 35].

Локальные воздухоохладители. Перегрев воздуха в кабинах тр;1К-торов и автомобилей отрицательно сказывается на самочувствии водителя, снижает производительность труда. Применение кондиционированного воздуха повышает производительность труда на 20-35. Хотя применение полного кондиционирования в тракторных кабинах и создает наибольший комфорт, однако оно сдерживается сложностью и громоздкостью установок. Более просты и экономичны локальные охладители. В этом случае могут быть использованы кондиционеры, холодопроизводительность которых меньше ориентировочно в 10 раз, [42].

Попытки применения термоэлектрических кондиционеров предпринимались в США фирмой Техаз Instruments*. Изготовлена установка для автобусов (КПД 0,14). В Японии разработан кондиционер холодопроизводительностью 0,8-0,9 кВт с КПД около 1,0 для легкового автомобиля Крайслер .

В СССР разработаны воздухоохладители холодопроизводительностью 130 Вт, количество охлаждаемого воздуха 40-50 м/ч. Достигается снижение температуры на 8-10°С при токе питания 25,5 А и напряжении 12,5 В. В качестве теплообменников применени игольчатые радиаторы. Испытания на тракторах и автомобилях подтвердили надежность термохолодильников и целесообразность использования кондиционеров с холодопроизводительностью 300-350 Вт [42].

Для трактора Кировец разработан охладитель воздуха КТР-0,3 холодопроизводительностью 350 Вт (снижает температуру наружного воздуха на 8-10 К). Потребляемая мощность 500 Вт, расход охлаждаемого воздуха 0,035 м/с, охлаждающего -0,07 м/с, размеры прибора 0,8 X 0,5 х0,2 м, питание 12 В постоянного тока [10].

В охладителе для автомобилей Кременчугского автозавода холодопроизводительность 300 Вт, ток питания 19-22 А, напряжение 24 В [31 . .

Кондиционеры. В ГСКБ ТФП разработаны 15 вариантов трая-

(спортных кондиционеров. Это, в частности, КР-1-для охлаждения электронной аппаратуры транспортного объекта холодопроизводительностью 1,15 кВт; КР-2-для стабилизации температуры электронной аппаратуры холодопроизводительностью 2,3 кВт; КР-3 - для кондиционирования воздуха в аппаратном помещении холодопроизводительностью 3,4 кВт (использован в одном транспортном объекте с КР-1). В перечисленных кондиционерах использован воздушный теплообмен. Кондиционер КС-6 холодопроизводительностью 7 кВт разработан для регулировки режима ЭВМ. В кондиционере КС-9 использован теплообмен с морской водой [22]. Сведения о некоторых других типах промышленных кондиционеров приведены в табл. XI. 13.

В США разработаны термоэлектрические кондиционеры для подводных лодок. В термоэлектрическом блоке использовано 24 батареи, в каждой по 65 термоэлементов диаметром 12 мм н высотой 3,56 мм. Охлаждение горячих спаев осуществляется забортной водой, теплооб-

Смен холодных спаев воздушный. Масса полупроводникового материала кондиционере 9.1 кг, Z= 2,3 х 10 К . В улучшенном вариан-457

Таблица XI.13

те батарей высота термоэлементов составляет 2,54 мм, масса термоэлектрического материала 5, 17 кг. Холодопроизводительность в номинальном режиме 504 ккал/ч, в улучшенном варианте 643 ккал/ч.

Фирмой Radio Corporation of America разработан кондиционер для подводных лодок холодопроизводительностью 300 кВт. Кондиционированию подвергалось 6720 м/ч воздуха. Термобатарея состояла из 4 тыс. термоэлементов В1 - Те, масса установки 9 т.

Холодильники для железиодорожиого транспорта. Термошкаф типа KF-10 емкостью 10 л для охлаждения до 6°С или подогрева до 70°С продуктов и напитков установлен на тепловозах и электровозах (ФРГ). При напряжении 6 В, рабочем токе Б А и температуре окружающего воздуха 30°С минимальная температура в режиме охлаждения 5°С. Терморегулятор поддерживает минимальную температуру не ниже 4°С и максимальную не выше 70 ± 3°С.

В ЧССР разработан холодильный шкаф объемом около 20 л для хранения пищевых продуктов подвижных бригад, обслуживающих железнодорожный транспорт.

Разработан охладитель питьевой воды для локомотивов. Термобатарея охлаждает воду до температуры ниже температуры окружающей среды на 29°С. Размеры прибора 27 Х 23 х 33 см.

Холодильники для подводных лодок. Разработаны в США для xpd-нения охлажденных и замороженных продуктов Содержат низкотемпературную камеру объемом 14 м (холодопроизводи гельность 3,3 кВт при -17,8° С), камеру для охлаждения продуктов объемом 4,26 м (холодопроизводительность 0,7 кВт при-1,1° С), холодильный шкаф объемом 1,28м с льдогенератором (холодопроизводительность 1,2 кВт, производительность льда 10,9 кг за 4 ч), фризер производительностью 26 кг/ч и холодильники с водоохладителрм (холодопроизводительность 0,34 кВт). В холодильнике применены термобатареи с термоэлементами диаметром 7,1 мм и высотой 9,5 мм В термобатарее 48 элементов. Охлаждение горячих спаев осуществляется проточной водой, теплообмен на холодных спаях воздушный. В низкотемпературной камере 360 батарей, при нормальных условиях эксплуатации потребляемая мощность 7,8 кВт, холодильный коэффициент е = 0,25. По простоте обслуживания, экономии запасных частей, быстроте оттаивания, степени загрязнения воздуха, занимаемому объему, массе, надежности, шуму и стоимости монтажа термоэлектрическое охлаждение обладает преимуществами по сравнению с компрессорным.

Автомобильные холодильники. В СССР серийно выпускается переносный автомобильный холодильник ХАТЭ-12-УЧ. В нем применен принудительный (от вентилятора) обдув горячих спаев термобатареи. Объем холодильной камеры 12 л, напряжение постоянного тока 12 В, сила тока 3,5 А, потребляемая мощность около 50 Вт. Разность температур между окружающей средой и холодильной камерой 18-24 К. Масса холодильника составляет 8 кг, размеры 390 x 260 x480 мм, время выхода иа установившийся режим не более 3 ч. Сведения о других автомобильных холодильниках, разработанных в СССР, приведены в табл. XI. 14.

За рубежом холодильники изготовляются рядом фирм-для использования в легковых автомобилях, дачах-прицепах, самолетах. Холодильник емкостью 15 л разработан фирмой eAlaska - Werk* (ФРГ). Питание от 6-12 В постоянного тока и 110-220 В переменного тока. Потребляемая мощность постоянного тока 72 Вт. Теплоотвод от горячих спаев воздушный, принудительный от вентилятора. Высота прибора 340 мм, другие размеры 400 Х 350 мм. Фирма Siemens Electro-gerate выпустила холодильник такой же емкости. Этой фирмой выпущен холодильник с двумя камерами емкостью по 40 л. Потребляемая мощность 400 Вт от сети 115-220 В, 400 Гц.

В Японии фирмой Sanyo , изготовлены холодильники емкостью 5,3 л. При температуре окружающей среды 30° С в холодильнике поддерживается температура 4° С. Размеры холодильника 875 X 298 X X 229 мм.

Фирмой Wright (США) разработан холодильник с питанием как от аккумуляторов 12 В, так и от сети переменного тока 115 В. В холодильнике используются два встроенных аккумулятора, которые обеспечивают его работу в течение двух суток. Емкость холодильника 17 л, температура в холодильной камере на 20-22 К ниже температуры окружающего воздуха. Разработан вариант холодильника, который можно вмонтировать под щитком прибора. Объем холодильной камеры 326 х 132 X 96 мм. Питание током<6 А при 12 В, для отвода тепла служит вентилятор. В холодильнике использованы