РЕОЛОГИЧЕСКИЙ ДРОССЕЛЬ-ТЕРМОСТАТ

Описание полезной модели:
Полезная модель относится к машиностроению.
Уровень техники.
Известны конструкции термоэлементов, выполненных в виде элементов дросселей RU 2236562 C1 и RU 2156867 C1.
Раскрытие полезной модели.
Наиболее близкой является конструкция, указанная в патенте RU 2236562 C1 в которой термоэлектрический элемент помещается в эксплуатационной колонне и является источником питания электроэнергией скважинных приборов, установленных в эксплуатационной колонне и передающих информацию в процессе добычи нефти или газа на поверхность. Разработанная конструкция реологического дросселя-термостата, имеющего термоэлектрические элементы, позволяет производить воздействие на реологические и термодинамические характеристики рабочей среды и осуществлять температурное управление их значениями.
В патенте RU 2156867 C1 описывается термоэлемент, неуточненной конструкции, устанавливаемый в демпфирующем или в питающем канале, с возможностью их частичного перекрытия. В конструкции RU 2156867 C1 термоэлемент, установленный в демпфирующем канале или питающем канале, изменяет степень сужения проходного сечения демпфирующего или питающего канала в зависимости от температуры проходящего по нему масла. Предлагаемая конструкция реологического дросселя-термостата позволяет изменять расходную характеристику постоянного рабочего сечения, посредством термоэлектрический элементов, путем изменения температуры, следовательно, вязкости и гидродинамического сопротивления.
Также в отличие от RU 2236562 C1 и RU 2156867 C1 предлагаемая конструкция реологического дросселя-термостата позволяет термостатировать рабочую жидкость системы.
Технический результат:
Реологический дроссель-термостат с постоянным сечением гидравлического диаметра позволяет осуществлять термостатирование и температурное до регулирование расходных характеристик рабочей среды, посредством моделирования реологических свойств рабочей среды - вязкости, за счет коррекции ее температуры. Это приводит к заданию требуемого гидродинамического трения в потоке рабочей среды и к изменению расхода через рабочее сечение. Применение термоэлектрических элементов Пельтье позволяет быстрее, более точно и энергоэффективней производить охлаждение рабочей среды системы, обеспечивая значительное понижение температуры рабочей среды, при малой мощности компрессорного оборудования холодильной установки. Также энергоэффективность системы термостатирования может быть увеличена, за счет импульсного характера управления полупроводниковыми термоэлектрическими элементами.
Осуществление полезной модели.
Реологический дроссель-термостат Рис. 1, Рис. 2, Рис. 3, Рис. 4 содержит термоэлектрические элементы 8, образующие сборку в виде многоугольника, интегрированного в отрезок гидролинии 1 и закрепленного с соблюдением полярности в двух токопроводящих пластинах 9, 10, повторяющих контуры многоугольной сборки термоэлектрических элементов. Конструкция реологического дросселя-термостата электро и влаго изолирована от рабочей среды. Многоугольная сборка термоэлектрических элементов устанавливается в проточную часть гидролинии при помощи прямоугольных пластин 11, имеющих перфорацию и соединенных с каждым ребром многоугольной конструкции. Сборка термоэлектрических элементов имеет систему жидкостного охлаждения, которое осуществляется за счет прокачки хладагента через полость, созданную цилиндрической стенкой гидролинии и многоугольной сборкой термоэлектрических элементов. Пространство между многоугольной сборкой термоэлектрических элементов и стенкой гидролинии герметизируется пластинами 6, 7, имеющими внешний диаметр равный внутреннему диаметру гидролинии, а их внутренняя геометрия повторяет геометрию и размеры внутреннего контура многоугольной сборки термоэлектрических элементов. С целью отвода тепла от горячей стороны сборки термоэлектрических элементов в гидролинии, в противоположных концах пространства между многоугольной сборкой термоэлектрических элементов и стенкой гидролинии, с противоположных сторон гидролинии выполнены, по касательной, патрубки 4, 5 для осуществления прокачки хладагента. От токопроводящих пластин отходят тоководы 2, 3.
Устройство работает следующим образом.
Реологический дроссель-термостат работает по принципу термоэлектрического эффекта Пельтье. При подаче напряжения на термоэлектрические элементы создается разность температур на противоположных сторонах термоэлектрических элементов. Для отвода тепла от горячих сторон термоэлектрических элементов осуществляется принудительная циркуляция хладагента в полости, созданной цилиндрической стенкой гидролинии и многоугольной сборкой термоэлектрических элементов. Это приводит к понижению температуры на холодных сторонах термоэлектрических элементов и термостатированию или температурному до регулированию рабочей среды. Холодильная установка обеспечивает создание требуемых термодинамических параметров хладагента. Регулирование вольт-амперной характеристики управляющего сигнала, подаваемого на термоэлектрические элементы осуществляется посредством контроллера, а обратная связь реализована при помощи датчика температуры, устанавливаемого в гидролинию после реологического дросселя-термостата.
Перечень последовательностей:
Ссылочные обозначения Фиг. 1
1 - гидролиния,
2, 3 - токовод,
4, 5 - патрубок,
6 - герметизирующая пластина,
Ссылочные обозначения Фиг. 2
1 - гидролиния,
4, 5 - патрубок,
8 - термоэлектрический элемент,
11 - пластина с перфорацией.
Ссылочные обозначения Фиг. 3
1 - гидролиния,
2, 3 - токовод,
6, 7 - герметизирующая пластина,
8 - термоэлектрический элемент,
9, 10 - токопроводящая пластина,
11 - пластина с перфорацией.
Ссылочные обозначения Фиг. 4
1 - гидролиния,
7 - герметизирующая пластина,
8 - термоэлектрический элемент,
10 - токопроводящая пластина,
11 - пластина с перфорацией.