ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ ГАЗА Российский патент 1995 года по МПК F25B9/00 

Изобретение относится преимущественно к энергетике, предназначено для производства холода и тепла и может быть использовано во многих областях народного хозяйства в системах хладоснабжения, кондиционирования, отопления, газовом хозяйстве.

Известны устройства, получившие за рубежом название термосепараторов, а в отечественной литературе пульсационных охладителей газа.

Известен, например, пульсационный охладитель газа, содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками, встроенные в корпус приемные трубки, расположенные радиально в одной плоскости, а также газораспределитель с соплами, размещенными в плоскости трубок, причем последние выполнены разной длины, самая короткая из которых имеет длину, составляющую 0,7-0,9 длины самой длинной [1]
Недостатком такой конструкции является сложность отвода потока газа из горячих концов приемных трубок с целью повышения эффективности работы устройства, а также с целью использования тепла высокого потенциала.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является пульсационный охладитель газа [2] содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками, встроенные в корпус приемные трубки (рецепторы), газораспределитель с соплами, размещенный в газораспределительной камере, причем концы рецепторов со стороны, противоположной газораспределителю, объединены в одну или несколько концевых полостей или заглушены.

Недостатком этого устройства является то, что, хотя отвод потока высокого потенциала из общей концевой полости облегчен, однако соединение нескольких приемных трубок (рецепторов) общей концевой полостью приводит к частичному проникновению горячего газа в холодный поток и снижению общего эффекта охлаждения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности работы пульсационного охладителя газа.

Этот технический результат достигается тем, что в пульсационном охладителе газа, содержащем корпус с подводящим и отводящим патрубками, газораспределитель с соплами, размещенный в газораспределительной камере, встроенные в корпус приемные трубки, концы которых со стороны, противоположной газораспределителю, объединены в одну или несколько концевых полостей, концевые полости разделены перегородкой на два отсека, один из которых через запорный орган соединен с линией низкого давления или атмосферой, а другой разделен перегородками на камеры, каждая из которых соединена с одной приемной трубкой, и все перегородки, как между отсеками, так и между камерами, имеют отверстия или щели.

На чертеже показан пульсационный охладитель газа.

Охладитель содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками, газораспределитель 4 с соплами 5, размещенный в газораспределительной камере 6, приемные трубки 7, концы которых объединены в концевую полость 8. Концевая полость 8 разделена перегородкой 9 на два отсека, один из которых 10 соединен через запорный вентиль 11 с атмосферой, а другой 12 разделен перегородками 13 на камеры 14, каждая из которых соединена с одной приемной трубкой. Перегородки имеют отверстия 15 или щели 16.

Охладитель работает следующим образом.

Газ, подлежащий охлаждению, по патрубку 2 направляется к соплам 5 газораспределителя 4, где часть внутренней энергии сжатого газа преобразуется в кинетическую энергию. В результате вращения газораспределителя осуществляется периодическая подача газа в приемные трубки 7. Поступающий газ совершает работу по сжатию газа, находящегося в приемных трубках и концевой полости 8. Тепло, выделяемое при сжатии, отводится в окружающую среду через стенки приемных трубок и концевой полости, а также вместе с потоком горячего газа, отбираемого из отсека 10, через запорный вентиль 11. В отсек 10 горячий газ перетекает из камер 14 через отверстия 15 или щели 16. Охлажденный газ отводится из корпуса 1 через отводящий патрубок 3.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым при его использовании техническим результатом состоит в следующем.

При вращении газораспределителя подача газа осуществляется не одновременно во все приемные трубки, а поочередно в соответствии с положением сопел.

В момент времени, когда волна давления "работающих трубок" достигает концевой полости, в нее поступает порция сжатого нагретого газа. Поскольку размеры концевой полости ограничены, то при отсутствии в ней перегородок происходит быстрый рост давления во всей полости и как следствие обратный переток горячего газа в остальные приемные трубки. Благодаря наличию перегородок с отверстиями или щелями, создающими гидравлическое сопротивление перетоку газа, пульсации давления в камерах сглаживаются, что практически исключает обратный переток горячего газа в приемные трубки при умеренных размерах концевой полости.

Использование: изобретение относится преимущественно к энергетике, предназначено для производства холода и тепла и может быть исмпользовано во многих областях народного хозяйства в системах хладоснабжения, кондиционирования, отопления. Сущность изобретения заключается в том, что пульсационный охладитель газа содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками, газораспределитель 4 с соплами 5, размещенный в газораспределительной камере 6, встроенные в корпус приемные трубки, концы которых со стороны, противоположной газораспределителю, объединены в одну или несколько концевых полостей. Концевые полости 8 разделены перегородкой 9 на два отсека 10, 12, один из которых 10 через запорный орган 11 соединен с линией низкого давления или атмосферой, а другой 12 разделен перегородками 13 на камеры 14, каждая из которой соединена с одной приемной трубкой. Все перегородки 9, как между отсеками, так и между камерами, имеют отверстия 15 или щели 16. 1 ил.

ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ ГАЗА, содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками, газораспределитель с соплами, размещенный в газораспределительной камере, встроенные в корпус приемные трубки, концы которых со стороны, противоположной газораспределителю, объединены в одну или несколько концевых полостей, отличающийся тем, что концевые полости разделены перегородкой на два отсека, один из которых через запорный орган соединен с линией низкого давления или атмосферой, а другой разделен перегородками на камеры, каждая из которых соединена с одной приемной трубкой, при этом все перегородки, как между отсеками, так и между камерами, имеют отверстия или щели.