Дроссельный микроохладитель

 

Использование: в холодильной технике. Сущность изобретения: создание в камере 6 криостатирования эжектора путем выполнения корпуса 4 дросселя со стороны выходного отверстия в виде наружного конуса, промежуточной камеры 5 изнутри имеющей цилиндрический участок и конический участок, герметично соединенный с каналом 1 прямого потока, в коническом участке промежуточной камеры 5 размещен конус корпуса 4 дросселя. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к холодильной технике. Известные микроохладители содержат теплообменник с каналами входа и выхода рабочего вещества и дроссель (а. с. N1381308, БИ N10 1988г. а.с. N1372163, БИ N5 1988r. a.c. N756148, БИ N 30 1980г.) Недостатками таких дроссельных микроохладителей являются низкая эффективность работы из-за неиспользования кинетической энергии сдросселированного потока.

Известен также микроохладитель по заявке ФРГ N 3715319 опубл. 1988г. с каналом прямого тока, дросселем и дополнительной полостью.

Недостатками известного микроохладителя, кроме указанных выше, является невозможность понижения температуры ниже температур кипения рабочего вещества при атмосферном давлении. Это обусловлено ограничением снижения давления за дросселем, связанным с гидравликой канала обратного тока.

Целью изобретения является повышение эффективности работы микроохладителя, снижение температуры криостатирования и уменьшения времени выхода на режим.

Указанная цель достигаются тем, что корпус со стороны выхода дроссельного отверстия выполнен в виде конуса, промежуточная камера дополнительно имеет конический участок, герметично соединенный с каналом прямого тока, причем конический участок корпуса размещен в коническом участке промежуточной камеры.

Микроохладитель состоит из канала прямого тока 1, фиг.1, канала обратного тока 2, дроссельного отверстия 3, корпуса 4, промежуточной камеры 5, камеры криостатирования 6.

Микроохладитель работает следующим образом. Рабочее вещество с высоким давлением по каналу прямого тока 1 поступает на дроссель, дросселируется в дроссельном отверстии 3 и поступает в промежуточную камеру 5. Из промежуточной камеры 5 рабочее вещество поступает в камеру криостатирования 6, а затем в канал обратного тока 2. Одновременно рабочее вещество из канала прямого тока 1 через зазор дросселируется и также поступает в промежуточную камеру 5. Вследствии разности гидравлики дроссельного отверстия и зазора скорость одного из дросселируемых потоков будет больше скорости другого. В результате будет организован эжектор с рабочим и эжектируемым потоками. При эжекции давление эжектируемого потока будет ниже давления в камере криостатирования, получаемого в результате смешения двух потоков. При этом температура дросселирования одного из потоков может быть дополнительно понижена.

При снижении температуры одного из потоков в промежуточной камере 5 ниже температуры другого потока в камере криостатирования 6 будет происходить конденсация более теплого потока за счет разности температур потоков. При этом увеличится холодопроизводительность микроохладителя.

Увеличение холодопроизводительности или дополнительное снижение температуры в камере криостатирования 6 приведет к снижению времени выхода на режим.

При засорении или зарастании одного из каналов, соединяющих канал прямого тока 1 с промежуточной камерой 5, микроохладитель будет продолжать работать, т.к. дросселирование будет происходить по другому каналу. Таким образом повышается надежность работы микроохладителя.

Такая конструкция дроссельного микроохладителя позволяет повысить эффективность работы микроохладителя, повысить его холодопроизводительность и надежность, снизить температуру криостатирования и время выхода на режим.

Организация в микроохладителе двух каналов дросселирования и промежуточной камеры, в которую происходит дросселирование позволяет организовать эжектор в дроссельной части микроохладителя. В эжектируемом потоке всегда седлается пониженное давление. Таким образом, используя у сдросселированной струи кинетическою энергию, дополнительно понижается температура криостатирования.

Сдросселированное рабочее тело попадает из промежуточной камеры в камеру криостатирования, а затем в канал обратного тока. Поскольку давление в канале обратного тока и в камере криостатирования выше давления промежуточной камеры, то в камере криостатирования будет происходить дополнительная конденсация рабочего тела, т.е. будет дополнительно увеличена холодопроизводительность микроохладителя.

При работе микроохладителя в пусковом режиме дросселироваться будет сравнительно теплое рабочее тело. Вязкость такого рабочего тела ( например, газа) меньше вязкости охлажденного рабочего тела, в связи с этим расход (объемный) будет больше, чем у охлажденного рабочего тела. Поэтому скорость дросселируемого потока будет больше и эффект эжектирования также больше. Эжектор будет понижать давление эжектируемого потока до более низкого давления, а температуру до более низкой температуры. Таким образом эжектирование как само по себе, так и особенно в пусковое период позволит снизить время выхода на режим.

Организация эжектора вышесказанным образом позволит получить от эжектирования качественно новый эффект, чем тот, который дают струйные аппараты при традиционном их применении.

Формула изобретения

Дроссельной микроохладитель, содержащий корпус с дроссельным отверстием, канал прямого потока и промежуточную камеру с цилиндрическим участком, отличающийся тем, что корпус со стороны выхода дроссельного отверстия выполнен в виде конуса, промежуточная камера дополнительно имеет конический участок, герметично соединенной с каналом прямого потока, причем конический участок корпуса размещен в коническом участке промежуточной камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1