Водоохолоджувальний кабель

Водоохолоджувальний кабель, що включає металевий наконечник з каналом для охолоджувальної рідини, струмопровідні жили, сполучені з наконечником, зовнішній і опорний шланги, утворюючі канали для проходу охолоджувальної рідини, і додатковий шланг розрахункової довжини, встановлений на штуцер наконечника усередині опорного шланга, який відрізняється тим, що додатковий шланг має внутрішній діаметр, різний для місць входу і виходу охолоджувальної рідини, який визначається наступними емпіричними залежностями: 2 3 62623 тковий шланг розрахункової довжини, встановлений на штуцер наконечника усередині опорного шланга, згідно з корисною моделлю, додатковий шланг має внутрішній діаметр, різний для місць входу dвх і виходу охолоджувальної рідини dвих, який визначається наступними, встановленими в результаті власних досліджень заявника, емпіричними залежностями: S dвх  k1k 2  k 3 (1) l , dвих  S k1k 2  k 3  k 4 l , (2) де: S - площа перерізу умовного проходу опо2 рного шланга, мм ; l - довжина додаткового шланга, мм; k1 - коефіцієнт, що характеризує вагу і довжину кабелю; k 2 - коефіцієнт, що характеризує співвідношення відстані між струмопроводами кабельних гірлянд до радіуса вигину кабелю; k 3 - коефіцієнт, що характеризує величини номінального струму, пікових струмових навантажень, характеру шихти, часу розплаву шихти; k 4 - коефіцієнт, що характеризує діаметр додаткового шланга на вході і довжину опорного шланга. У сталому режимі роботи водоохолоджувального кабелю в опорному шлангу кабелю існують постійні швидкість руху води і тиск, що забезпечують необхідну гнучкість і пружність при незначних коливаннях. При електродинамічному ударі (екстремальний режим) виникають викривлення кабелю в просторі - "раптовий поворот труби" в декількох місцях, що викликає різке зниження швидкості руху охолоджувальної води, і як наслідок різке підвищення тиску в опорному рукаві. Ефект підвищення тиску і посилення демпфірувальних властивостей в екстремальному режимі виявляється за рахунок зменшених внутрішніх діаметрів додаткових шлангів, що розраховуються по емпіричних формулах (1) і (2). Це ж приводить до підвищення ефективності тепловідводу за рахунок підвищення швидкості витікання. Пристрій, що заявляється, включає опорний шланг, додатковий шланг на вході охолоджувальної води, металевий наконечник з каналом для охолоджувальної рідини, струмопровідні жили, додатковий шланг на виході охолоджувальної води, відрізняється від відомих конструкцій водоохолоджувальних кабелів тим, що внутрішні діаметри додаткових шлангів на вході і виході визначаються емпіричними залежностями (1) і (2). На кресленні зображено водоохолоджувальний кабель; розташування і розміри додаткових шлангів на вході і виході води з кабелю; подовжній розріз. Пристрій, що заявляється, включає наконечники 1, встановлені усередині зовнішнього шланга 2 і сполучені електрично струмопровідними жилами кабелю 3, опорний шланг 4, встановлений на 4 штуцери 5 наконечників 1, і додаткові шланги розрахункової довжини 1, позначені поз. 6 на вході і поз.7 на виході води з кабелю. Усередині опорного шланга 4 у вказаному на кресленні напрямі протікає вода для охолоджування струмопровідних жил кабелю 3, розташованих між зовнішнім 2 і опорним 4 шлангами. Пристрій, що заявляється, реалізується таким чином. Для кожного типорозміру кабелю по емпіричних залежностях (1) і (2) розраховується внутрішній діаметр dвх (1) додаткового шланга 6 на вході охолоджувальної води в кабель і внутрішній діаметр dвих (2) додаткового шланга 7 на виході води з кабелю. У спокійному режимі роботи в опорному шлангу кабелю встановлюється постійна швидкість руху води і тиск, що забезпечують необхідну гнучкість і пружність при незначних коливаннях. При електродинамічному ударі (екстремальний режим) виникають викривлення кабелю в просторі - "раптовий поворот труби" в декількох місцях, що викликає різке зниження швидкості руху охолоджувальної води, і як наслідок різке підвищення тиску в опорному рукаві. Додаткові шланги протидіють цьому. Ефект підвищення тиску і посилення демпфірувальних властивостей в екстремальному режимі виявляється за рахунок зменшених внутрішніх діаметрів додаткових шлангів, що розраховуються по емпіричних формулах. Визначення коефіцієнтів k i для встановлення внутрішніх діаметрів dвх і dвих проводять таким чином. Для визначення коефіцієнта k1 , що характеризує вагу і довжину готового кабелю, в процесі виготовлення дослідної партії кабелю довжиною L і вагою G встановлюють додаткові шланги розрахункової довжини l різного внутрішнього діаметра з тим, щоб в ході випробувань вибрати кабелі, що витримали найбільшу кількість модельованих електродинамічних ударів. Потім визначають емпіричний коефіцієнт k1  l  dвх / S по відомих параметрах: l – довжині додаткового шланга; dвх діаметру додаткового шланга на вході; S - площі перерізу умовного проходу опорного шланга. Виготовивши декілька кабелів однієї довжини (ваги) і визначивши інтервал оптимальних значень коефіцієнта k i для кабелів з цими параметрами, переходять до визначення коефіцієнта k i для кабелів з іншими значеннями довжини (маси). Одержані усереднені значення зводять в таблицю. Наприклад, для коефіцієнта k i отриманий інтервал значень від 1,8 до 2,1. Аналогічні таблиці складають для кабелів з різним співвідношенням відстані між струмопроводами кабельних гірлянд і мінімального радіуса вигину кабелю (коефіцієнт k 2 ), з різною величиною номінального струму (коефіцієнт k 3 ), для кабелів з різним співвідношенням внутрішнього діаметра додаткового шланга на вході і довжині 5 62623 опорного шланга кабелю (коефіцієнт k 4 ). При виготовленні водоохолоджувального кабелю по відомих параметрах підбирають коефіцієнти k i і з їх використанням визначають по залежностях: S dвх  k1k 2  k 3 l Комп’ютерна верстка Л. Купенко (1), 6 S k1k 2  k 3  k 4 (2) l , звуження додаткових шлангів на вході і виході води з кабелю відповідно, що гарантує демпфірування при електродинамічному ударі, що суттєво підвищує надійність і тривалість безаварійної роботи водоохолоджувального кабелю. dвих  Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601