ВИХРЕВОЙ ОХЛАДИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано, в частности, для охлаждения продуктов сгорания термохимического газогенератора пиропатронного типа при работе в кратковременном режиме.

Известны вихревые охладители, содержащие тангенциальный сопловой ввод, камеру энергетического разделения, диафрагму выхода охлажденного потока, дроссель выхода горячего потока.

Недостатком известных вихревых охладителей является низкая эффективность, что обусловлено тем, что охлаждению подлежит только часть подводимого газа, а другая подогретая сбрасывается в атмосферу.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вихревой охладитель без сброса горячего потока, содержащий тангенциальный сопловой ввод, камеру энергетического разделения, снабженную охлаждающей рубашкой, диафрагму вывода охлажденного потока, дроссель выхода охлажденного потока, дроссель выхода горячего потока, соединенный выходом посредством трубопровода и эжекторного устройства с выходом соплового ввода.

Недостатком данного вихревого охладителя является низкая эффективность, что обусловлено малой площадью теплообмена между горячим потоком и стенками охлаждаемой камеры, приводящей лишь к частичному охлаждению потока, и сложность конструкции, что обусловлено наличием охлаждающей камеру рубашки и необходимостью обеспечения в ней циркуляции теплоносителя.

Целью изобретения является повышение эффективности и упрощение конструкции вихревого охладителя при работе в кратковременном режиме.

Поставленная цель достигается тем, что в вихревом охладителе, содержащем тангенциальный сопловой ввод, камеру энергетического разделения, диафрагму выхода охлажденного потока, дроссель выхода горячего потока, который выполнен из пористого теплоемкостного материала, например металлорезины, а его выход соединен трубопроводом с выходом диафрагмы.

Предлагаемый вихревой охладитель обладает существенными отличиями.

Положительный эффект достигается тем, что в отличие от прототипа при работе в кратковременном режиме происходит более полное охлаждение горячего потока газа вследствие вихревого эффекта энергоразделения при прохождении его через пористый дроссель за счет увеличения площади поверхности теплосъема, так как холодильный эффект в данном случае определяется количеством отведенного от потока тепла. Выполнение дросселя вихревого охладителя из пористого теплоемкостного материала позволяет отказаться от охлаждающей рубашки и систем прокачки через нее теплоносителя, что в свою очередь позволяет существенно упростить конструкцию вихревого охладителя, повысить надежность и снизить шум на выходе вихревого охладителя.

На чертеже изображена схема вихревого охладителя.

Вихревой охладитель содержит тангенциальный сопловой ввод 1, камеру 2 энергетического разделения, пористый теплоемкостный дроссель 3, диафрагму 4 выхода охлажденного потока, трубопровод 5, соединяющий выход дросселя с выходом диафрагмы выхода охлажденного потока.

Вихревой охладитель работает следующим образом.

Сжатый газ через тангенциальный сопловой ввод 1, расширяясь и приобретая круговое вращательное движение, поступает в камеру энергетического разделения 2. В результате вихревого эффекта энергоразделения часть потока охлаждается и поступает через диафрагму 4 на выход вихревого охладителя к потребителю, а другая часть потока нагревается и поступает на пористый дроссель 3, при прохождении через который газ охлаждается за счет теплопередачи ему тепла, которое теплоаккумулируется в пористом материале, практически до первоначальной температуры дросселя и поступает по трубопроводу 5 на выход диафрагмы выхода охлажденного потока, где оба потока смешиваются и поступают к потребителю.

По сравнению с прототипом изобретение позволяет при работе вихревого охладителя в кратковременном режиме существенно повысить эффективность охлаждения, упростить конструкцию, уменьшить паразитный объем охладителя, снизить уровень шума на выходе и повысить надежность.

Использование: в холодильной технике, для охлаждения продуктов сгорания термохимического газогенератора пиропатронного типа при работе в кратковременном режиме. Сущность изобретения: дроссель 3 вихревого охладителя выполнен из пористого теплоемкостного материала, выход дросселя 3 соединен трубопроводом 5 с выходом диафрагмы 4, а трубопровод 5 может быть заполнен пористым теплоемкостным материалом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ВИХРЕВОЙ ОХЛАДИТЕЛЬ, содержащий тангенциальный сопловый ввод, камеру энергетического разделения, диафрагму выхода охлажденного потока, дроссель выхода горячего потока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и упрощения конструкции при работе в кратковременном режиме, дроссель выполнен из пористого теплоемкостного материала, а его выход соединен трубопроводом с выходом диафрагмы. 2. Охладитель по п.1, отличающийся тем, что трубопровод соединения дросселя с выходом диафрагмы заполнен пористым теплоемкостным материалом.