СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ОБЪЕКТА Российский патент 1997 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к системам охлаждения и может быть использовано в рефрижераторах для охлаждения перевозимого груза, для локального охлаждения промышленной техники и т.д.

Известны способы охлаждения объекта с помощью микрокриогенной установки, работающей на многокомпонентном рабочем теле, включающем смесь углеводородов и азот, путем ее дросселирования (авт.свид. N 333858 кл. F 25 J 1/00, 1969 г.).

Известны способы охлаждения газа в вихревой трубе путем разделения сжатого газа на горячий и холодный потоки, охлаждения горячего потока и последующего его разделения в дополнительной вихревой трубе, установленной на одной оси с основной трубой. Разделение охлажденного горячего потока ведут в реверсивном режиме с получением холодного потока, который отводят потребителю совместно с холодным потоком основной трубы по ее оси (авт.свид. N 485287 кл. F 25 B 9/02, 1974 г.).

задачей изобретения является повышение термодинамической эффективности и надежности.

Это достигается тем, что подачу воздушного потока на вход вихревой трубы ведут по замкнуто-циркуляционному циклу в импульсном режиме с получением холодного потока, который отводят последовательно сначала в аккумуляционные батареи, затем в автономный объем, из которого осуществляется отбор воздуха на вход компрессора.

Использование предлагаемого способа охлаждения объекта позволяет интенсифицировать процесс охлаждения (скорость охлаждения объекта-продуктов увеличивается в два раза по сравнению со скоростью охлаждения азотной системой), снизить потери пищевых продуктов так, как чем больше время охлаждения, тем потери их от естественной убыли выше. Кроме того, применение предлагаемого способа охлаждения позволяет создавать равномерное температурное поле в автономном объеме. Осуществление предлагаемого способа охлаждения с помощью сепаратора газовой среды в сочетании с вихревым захолаживанием аккумуляционных батарей позволяет упростить и повысить надежность всей установки, так как она не содержит каких-либо вращающихся или быстроизнашиваемых деталей, а наполнение камеры азотом повышает качество сохраняемых продуктов.

На чертеже показана схема транспортного рефрижератора, в который осуществляется описываемый способ охлаждения объекта.

Компрессор 1 подает поток воздуха в воздушные баллоны 2. При создании избыточного давления в баллонах 2 открывается вентиль B1 и сжатый поток воздуха через вентиль B2 поступает на общий патрубок вихревой трубы 3, принцип действия которой основан на использовании вихревого эффекта температурного разделения Ранка. Холодный поток воздуха через "холодный" патрубок вихревой трубы и через вентиль B3 поступает в аккумуляционные батареи 4, захолаживая их, и через распылители 5 рассеивается по всему автономному объему 6, захолаживая его и находящийся там объект. Горячий поток воздуха через патрубок "горячего" потока стравливается в атмосферу. Аккумуляционные батареи выполнены в виде коаксиальных труб с эвтектическим раствором. Из автономной камеры осуществляется отбор воздуха на вход компрессора. Таким образом способ позволяет осуществить замкнуто-циркуляционный цикл движения воздушного потока.

Для создания бескислородной атмосферы в автономном объеме (в случае перевозки скоропортящихся сельскохозяйственных продуктов) после захолаживания до технологической температуры аккумуляционных батарей 4 вентили B2 B3 перекрывают, подача холодного воздушного потока из вихревой трубы 3 прекращается. Дальнейший температурный режим в автономной камере поддерживают аккумуляционные батареи. При закрытых вентилях B2 и B3 воздушный поток от воздушных баллонов 2 через вентили B1 и B4 подается в сепаратор газовой среды 7, где разделяется на кислород и азот. В основе сепаратора газовой среды 7 лежит экологически чистый способ концентрирования азота из окружающего воздуха на мембранах в виде полых волокон, геометрические размеры которых близки к размерам волоса человека. Кислород и азот, являющиеся основными компонентами воздуха, обладают различной скоростью проникновения через материал мембраны, что и позволяет отделить один газ от другого. Волокна, сформированные в пучок, являются главными элементами сепаратора газовой среды 7. Полученный в сепараторе газовой среды 7 кислород стравливается в атмосферу, а азот подается в автономный объем 6, создавая там бескислородную атмосферу. При достижении в автономной объеме 6 оптимальной бескислородной атмосферы сепаратор газовой среды 7 отключается и воздух от компрессора 1, минуя сепаратор газовой среды 7, поступает в вихревую трубку и, охлажденный, подается в автономный объем 6.

Использование: в рефрижераторах для охлаждения перевозимого груза, для локального охлаждения промышленной техники и т.д. Сущность изобретения: подачу воздушного потока на вход вихревой трубы ведут в импульсном режиме с получением холодного потока, который отводят последовательно сначала в аккумуляционную батарею, а затем в автономный объем, из которого осуществляется отбор воздуха на вход компрессора. Для получения бескислородной атмосферы в автономный объем подается от сепаратора газовой среды газообразный азот, при этом подачи холодного потока воздуха прекращена. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ охлаждения объекта путем разделения высоконапорного потока воздуха в вихревой трубе на потоки с различным теплосодержанием, отличающийся тем, что подачу высоконапорного потока на вход вихревой трубы ведут по замкнуто-циркуляционному циклу в импульсном режиме с последующей последовательной подачей холодного потока в аккумуляционную батарею и автономный объем с отбором воздуха из последнего на вход всасывающей магистрали источника пневматического давления. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для создания бескислородной атмосферы в автономном объеме подают газообразный азот, при этом подача холодного потока воздуха прекращается.