Устройство для охлаждения жидкости Советский патент 1983 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к устройствам для охлаждения жидкости.

Известно устройство для охлаждения жидкости, содержащее последовательно установленные сопло Лавал5 с дозаторомохлаждаемой жидкости и холодоприемник с магистралями подвода смеси, отвода газа и охлажденной жидкости 1.

Недостатком известного устройства является значительная величина газодинамических потерь, связанная с выполнением холодоприемника в виде сепарационного конуса.

Цель изобретения - снижение газодинамических потерь.

: Цель достигается тем, что устройство для охлаждения жидкости, содержащее последовательно установленные сопло Лаваля с дозатором охлаждаемой жидкости и холодоприемник с магистралями подвода смеси, отвода газа и охлажденной жидкости, дополнительно содержит тороидальную электромагнитную катущку, магистрали подвода смеси и отвода газа направлены по внутренней касательной к ней, а магистраль отвода охлажденной жидкости направлена по дуге, равноудаленной от катущки.

На чертеже представлена схема устройства для охлаждения жидкости.

Устройство содержит сопло 1 Лаваля, дозатор 2 охлаждаемой жидкости, холодоприемник 3, тороидальную электромагнитную катущку 4 с трехфазной дугостаторной (бмоткой 5, магистраль 6 подвода смеси, магистраль 7 отвода газа, магистраль 8 отвода охлажденной жидкости и преобразователь 9 частоты.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый газ поступает в сопло 1 Лаваля, где адиабатически расщиряется, при этом его температура существенно снижается, а скорость возрастает до значений, соразмерных с М-1. Через дозатор 2, установленный в расщиряющейся полости сопла 1 Лаваля, в поток холодного газа вводится ферромагнитная жидкость. В процессе контакта жидкости и газа происходят нагрев газа, охлаждение и разгон жидкости, уравнивание скоростей жидкости и газа.

При включении катущки 4 в сеть трехфазного электрического тока обмотка 5 создает вращающееся магнитное поле. Поток газожидкостной смеси поступает в магистраль 6 холодоприемника 3, где подвергается воздействию магнитного поля. В результате взаимодействия магнитного поля и ферромагнитной жидкости в последней происходят процессы возрастания плотности (в 1,5-1,8 раза), индукции насыщения (в 5- 8 раз) и вязкости (в 20 -30 раз). Вследствие увеличения плотности и вязкости жидкости скорость смеси уменьшается, частицы жидкости, приобретая магнитные свойства

5 и подвергаясь воздействию наводимой электродвижущей силы, перестраиваются в потоке. Под воздействием магнитного поля в струйке тока жидкости возникает крутящий момент, и она приходит во вращение в направлении вращения поля.

После перестройки потока смеси газ выводится через магистраль 7, пересекающую обмотку 5, что исключает унос жидкости с газом. Жидкость под влиянием магнитного поля направляется в магистраль 8, вдоль которой обмотка 5 отсутствует.

Следствием является то, что магнитное поле прерывается, вязкость жидкости резко уменьщается, и она центробежной силой отводится к охлаждаемому объекту.

Преобразователь 9 частоты, установленный в линии питания электрическим током обмотки 5, изменяет число оборотов вращающегося магнитного поля прямо пропорционально частоте тока и поддерживает скорость вращения поля равной скорости движения ферромагнитной жидкости в смеси. Это уменьщает потери кинетической энергии газа и ограничивает подвод дополнительного количества тепла к охлажденной жидкости.

Экономическая эффективность изобретения заключается в снижении себестоимости выработки 1 кВт искусственного холода.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЖИДКОСТИ, содержащее последовательно установленные сопло Лаваля с дозатором охлаждаемой жидкости и холодоприемник с магистралями, подвода смеси, отвода газа и охлажденной жидкости, отличающееся тем, что, с целью снижения газодинамических потерь, устройство дополнительно содержит тороидальную электромагнитную катушку, магистрали подвода смеси и отвода газа направлены по внутренней касательной к ней, а магистраль отвода охлажденной жидкости направлена по дуге, равноудаленной от катушки. а 00