МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Реферат

по дисциплине «Система обеспечения качества и методы испытаний в электронном приборостроении»

Тема: Системы охлаждения. Испарительная система охлаждения

Студент гр. 9802		Попов А. П.
Преподаватель		Максимов Е. А.

Санкт-Петербург

2023

Аннотация

В данном реферате рассказывается о устройстве принудительного водяного и испарительной систем охлаждения мощных генераторных ламп. Даны схемы устройств некоторых систем охлаждения. Рассмотрены важные для изготовления материалы и методики контроля качества систем охлаждения.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	……………….	4
ВИДЫ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ	……………….	6
ПРИНУДИТЕЛЬНОЕ ВОДЯНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ	……………….	10
ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ	……………….	13
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	……………….	16

Введение

Вакуумные лампы на сегодняшний день до сих пор являются лучшими средствами усиления при построении передатчиков с большой выходной мощностью. Не смотря на распространенное заблуждение, управление потоком электронов в твердой среде куда сложнее и затратнее при больших мощностях, поэтому каскады транзисторов, карбидокремниевые транзисторы и прочие достижения полупроводниковой электроники не могут заменить МГЛ (Мощные Генераторные Лампы) в мощных приборах и устройствах.

Самое большое распространение имеют так называемые «МЭПсЭСУ» - Мощные Электронные Приборы с ЭлектроСтатическим Управлением. Они обладают высоким коэффициентом усиления по мощности, могут работать в телевизионном диапазоне УКВ, а также в современных коротковолновых и средневолновых передатчиках с амплитудной модуляцией, способны отдавать большую часть мощности без перерыва в течении более 5000 часов работы. По конструкции такие лампы имеют коаксиальную систему выводов, внешний цилиндрический анод и металлокерамическую оболочку, благодаря чему они легко присоединяются к внешней колебательной системе; содержат прямонакальный цилиндрический катод из карбидированного торированного вольфрама, который уже через несколько секунд после подачи напряжения накала готов к работе.

Особый класс представляют лампы СВЧ-диапазона, работающие в специальной радиотехнической и электрофизической аппаратуре. Отличительной особенностью этих ламп является внутренний анод малых размеров, окруженный ячейками из отдельных прямонакальных катодов и сеток.

По своей сути генераторная лампа, работающая в радиотехническом устройстве, представляет собой преобразователь энергии постоянного электрического тока в энергию высокочастотных электрических колебаний. Работа лампы, как и любого преобразователя, сопровождается нежелательными потерями энергии, которые в форме тепла выделяются на электродах. Эти диссипативные потери называются мощностью рассеяния, их значение нормировано для каждого электрода.

Наибольшее количество тепла выделяется на аноде, самой массивной части лампы. Коэффицент полезного действия в этой части может составлять от 50% до 70% и ниже. Нагрев анода происходит в результате бомбардировки электронами его внутренней поверхности.

Эти потери вместе с более низкими потерями на сетке и потерями от накала должны быть отведены от лампы в окружающую среду надежным и по возможности простым способом, иначе произойдет перегрев электродов и их разрушение за короткое время.

Надежность работы и стабильность параметров лампы в значительной степени определяются температурным состоянием ее электродов. В связи с этим, при разработке лампы должно быть уделено большое внимание, с одной стороны, расчету теплового режима электродов, с другой  проработке конструкции теплоотводящих устройств и поиску эффективных и экономичных способов охлаждения.

Температурный режим электрода зависит не только от мощности рассеяния, но и от концентрации этой мощности на единице нагреваемой или охлаждаемой поверхности. Мощность рассеяния, отнесенная к единице поверхности, называется удельной тепловой нагрузкой, теплонагруженностью поверхности или плотностью теплового потока и обозначается [Вт/м²].

Как правило, лампы КВ-, СВ- и ДВ-диапазонов имеют удельные тепловые нагрузки на аноде до Вт/м², а СВЧ-диапазона  до Вт/м².

При мощностях рассеяния на аноде свыше 50 кВт для отвода в окружающую среду столь высоких тепловых нагрузок применяется, в основном, водяное охлаждение, обладающее наибольшей эффективностью. Водяное охлаждение электровакуумных приборов стало применяться с момента создания рентгеновских трубок в начале прошлого века. Достоинства этого способа охлаждения связаны с тем, что вода – одно из самых распространенных и доступных веществ – обладает непревзойденными теплоотводящими свойствами, с помощью движущейся воды можно отводить удельные тепловые потоки до кВт/м².

Если лампа работает при отрицательной температуре окружающей среды, то для ее охлаждения иногда используют незамерзающие жидкости  антифризы, в большинстве случаев представляющие собой смеси дистиллированной воды и этиленгликоля.