Вихревая труба

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)sз Г 25 В 9/02,2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800695/06 (22) 11.03.90 (46) 15.12.91. Бюл. йв 46 (71) Сумское машиностроительное научнгпроизводственное объединение им, M.В. Фрунзе (72) Г.В.Повх, Л.В.Черепов и В.А,Мышенко (53) 621.575 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР й. 542078, кл. F 25 В 9/02, 1977. (54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА (57) Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для охлаждения различных объектов. Целью изобретения является повышение

„„5U „„1б98594 А1 зкономичности. Вихревая труба имеет корпус 1, патрубки отвода холодного и горячего газа, камеру 5, охлаждающую рубашку 7, выполненную иэ пористого материала, и ус тройство для подачи хлэдоносителя внутрь пористого материала в виде поддона 9. Рубашка 7 за одно целое с корпусом 1 и снабжена дополнительным кожухом 10, закрученными выступами 12, каналами 13 для отвода горячего газа. Корпус вихревой трубы совместно с- пористой охлаждающей рубашкой может быть выполнен коническим и сужаться от горячего конца 8 к диафрагме 3 и снабжен по крайней мере одним дополнительным поддоном 16 и трубопроводом 17. 2 з.п. ф-лы, 3 ил, 1698594

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к установкам, использующим вихревой эффект разделения газа.

Целью изобретения является повышение экономичности.

На фиг.1 представлена конструкция вихревой трубы, продольный разрез; на фиг,2 — устройство подвода хладоносителя; на фиг.3 — вихревая коническая труба с дополнительными поддоном и трубопроводом подвода хладоносителя, продольный разрез.

Вихревая труба содержит корпус 1 с сопловым вводом 2, диафрагму 3 отвода холодного газа, патрубок 4 отвода горячего газа, камеру 5 энергетического разделения, дроссельный вентиль 6, охлаждающую рубашку 7 на горячем конце 8 трубы, выполненную из пористого материала, и устройство для подачи хладоносителя в виде поддона 9 внутрь пористого материала.

Пористая охлаждающая рубашка 7 выполнена за одно целое с корпусом 1 вихревой трубы, последняя снабжена дополнительным кожухом 10 и имеет на наружной поверхности 11 рубашки 7 спирально закрученные выступы 12, выполненные из пористого материала, того же, что и остальная часть рубашки 7, и образующие совместно с кожухом 10 каналы 13 для отвода части горячего газа, связанные с выходным

: патрубком 14, Устройство подачи хладоно, сителя выполнено в виде поддона 9, закреп ленного на горячем конце 8 вихревой трубы, : установленной вертйкально, и снабженного трубопроводом 15 подвода хладоносителя.

Кроме того, корпус 1 вихревой трубы совме; стной пористой охлаждающей рубашкой 7 и дополнительным кожухом 10 может быть выполнен коническим и сужающимся в направлении от горячего конца 8 к диафрагме

3 и снабжен по крайней мере одним дополнительным поддоном 16 и трубопроводом

17 подвода хладоносителя, размещенным в кожухе 10 трубы между горячим ее концом

8 и диафрагмой 3. Поддоны 9 и 16, а также подводящие трубопроводы 15 и 17 могут быть выполнены с теплоизолирующим слоем 18.

Вихревая труба работает следующим образом.

При подаче газа (воздуха) через сопловой ввод 2 в камеру 5 энергетического разделения происходит разделение газового потока на горячую и холодную составляющие.

Осевая (холодная) часть разделенного потока выходит через диафрагму 3, периферийная (горячая) часть, обладающая высокой температурой, давлением и турбулентностью, энергично отдает тепло горячему концу 8 трубы, 10

25 сом 1, что увеличивает эффективную площадь контакта и испарения и, 40 ния, часть потока горячего газа вместе с . парами жидкости, поступающая из спираль50 но закрученных каналов 13, выбрасывается

35 охлаждаемого хладоносителем, поступающего под действием осмотических сил из поддона 9 в охлаждающую пористую рубашку 7. После этого основная часть горячего потока газа, минуя дроссельный вентиль 6, поступает в патрубок 4 отвода горячего газа, а часть горячего потока газа направляется в спирально закрученные каналы 13 и через патрубок 14 выбрасывается в атмосферу.

Охлаждение горячего конца 8 трубы осуществляется за счет контакта горячего газа с увлажненной под действием осмотических сил пористой рубашкой 7 и одновременного охлаждения за счет испарения части влаги из этой рубашки 7, т,е, использования косвенно-испарительного охлаждения горячего конца 8 трубы, Одновременно используется также и энергия периферийной части горячего воздуха камеры энергетического разделения, в результате контакта периферийной части потока газа через тонкостенный корпус 1 с увлажненной рубашкой 7 происходит испарение части жидкости, находящейся в контакте с корпусоответственно, повышения эффективности. охлаждения горячего конца 8 трубы

По мере расходования хладоносителя происходит пополнение влаги за счет подвода ее по трубопроводу 15 в поддон 9.

При выполнении вихревой трубы конической формы снижаются гидравлические потери при прохождении части потока горячего газа по спирально закрученным каналам, что повышает эффективность охлаждения и экономичность работы. При этом для поддержания уровня осмотических сил в охлаждающей пористой рубашке 7 в кожухе tO может быть установлен по крайней мере один дополнйтельный поддон 16, снабженный трубопроводом 17 хладоносителя, Жидкость, поступающая из дополнительного поддона 16, позволяет поддержать высоту осмотического столба жидкости, равной всей длине охлаждающей рубашки

7. Как и в случае с трубой постоянного сечечерез выходной патрубок 14 в атмосферу

Для предотвращения предварительного подогрева жидкости, которой смачивается пористая рубашка 7, и повышения эффективности охлаждения, поддоны 9 и 16 . и подводящие трубопроводы 15 и 17 выпол- . няются с теплоизолированным слоем.

Формула изобретения

1. Вихревая труба, содержащая корпус с сопловым вводом, диафрагму отвода хо1698594 лодного газа, патрубок отвода горячего газа, камеру энергетического разделения, дроссельный вентиль, охлаждающую рубашку на горячем конце трубы, выполненную из пористого материала, и устройство для подачи хладоносителя внутрь пористого материала,отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, пористая охлаждающая рубашка выполнена заодно с корпусом вихревой трубы, последняя снабжена дополнительным кожухом и имеет на наружной поверхности рубашки спирально закрученные выступы, выполненные из пористого материала и образующие совместно с кожухом каналы для отвода части горячего газа, а устройство подачи хладоносителя выполнено в виде поддона, закрепленного на горячем конце трубы, которая установлена вертикально.

2.Труба поп.1,отличающаяся тем, что корпус вихревой трубы совместно с по5 ристой охлаждающей рубашкой и дополнительным. кожухом выполнен коническим, сужающимся в направлении от ее горячего конца к диафрагме, и снабжен по крайней мере одним дополнительным поддоном с

10 трубопроводом подвода хладоносителя, размещенным в дополнительном кожухе между ее горячим концом и диафрагмой.

3, Труба по пп,1 и 2, отл и ч а ю щ а я15 с я тем, что поддоны и трубопроводы подвода хладоносителя выполнены теплоизолирован ными.

1698594

Составитель А. Федотов

Редактор Э. Слиган Техред M.Ìîðãåíòàë - Корректор М . Шароши

Заказ 4382 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101