Вихревой холодильник Советский патент 1984 года по МПК F25B9/02 

Изобретевие огыосится к хопошшьной гехввке, в честности к вихревым грибам. Вихревой холодильный аппарат предааэ начев для непосредственного глубокого охлаждения воздухом, например, .сталь ;ных де талей t при закалкр н т.п. термической обработке. Известен вихревой холодильный аппарат, содержаашй KJsMepy холода, вихревую трубу, эжектор и теплообменник гене рации тепла .l . В таком вихревом холодильном аппара те не утилизируется кинематическая энер гия холодного потока, что приводит к снижению как температурного эффекта охлаждения, так и удельной хшодопроизводительности, .Наличие же теплообменника для регенерации тепла делает аппарат сложным и громоздким с большой тепловой инерцией. Наиболее близким к предлагаемому является вихревой холодильник, который выполнен двухступенчатым и содержит камеру, снабженную рубашкой, сообщенно с ней в верхней части, и две последова- тельно соединенные вихревые трубы, первая из которых на выходе горячего потока снабжена эжектором , вторая на выходе холодного потока соединена с нижней частью камеры, а горячим концом подключена к эжектору первой трубы 2 Однако такой вихревой холодильник, достаточно сложен, громоздок, металлоемок и имеет большую тепловую инерцию В нем используется возможность соверше ния работал холодным потоком и, кроме того, он имеет относительно малую холодопроизводительность. Цель изобретения; - повышение холодо производительности и получение более низких температур. Поставленная цель достигается тем, что в вихревом холодильнике, содернсащем камеру, снабженную рубашкой, сообщающейся с ней в верхней части, и две последовательно соединенные вихревые трубы, первая из которых на выходе горячего потока снабжена эжектором, вторая на выходе холодного потока ci единена с нижней частью камеры,а горячим концом подключена к эжектору перв трубы,первая вихревая труба на выходе холодного потока также снабжена эжекто ром, к которому подсоединен нижний конец рубашки, На чертеже изображен предлагаемый хоподштьнвк. Внутри цилиндрического корпуса 1 смонтнр1жана камера 2 для деталей, под лежащих охлаждению. Камера 2 снабжена конусообразным дном 3 для стока конденсата и герметичной крышкой 4. Камера 2 заключена в рубашку 5. Полость 6 рубашки 5 сообщается в верхней части с камерой 2 через отверстия 7. Хол дильник имеет также две вихревые трубы 8 и 9, первая из которых (труба 8) на выходе горячего потока снабжена эжектором 10, к которому подключен горячий конец второй трубы 9, а на выходе холодного потока эта труба 8 также имеет эжектор 11, к которому подсоединена нижним концом полость 6 рубашки 5, а на выходе этот эжектор 11 связан с сопловым вводом трубы 9, обеспечивая последовательное соединение труб 8 и 9, Труба 8 имеет сопловый ввод 12 сжатого газа, Хмодильник работает следующим образом. Предварительно осушенный сжатый воздух подается через сопловой ввод 12 в вихревую трубу 8, в которой разделяется на два потока: холодный и горячий, Холодный поток газа в качестве активного (эжектирующего) поступает в эжектор 11, в котором эжектируемым воздухом (пассивным) является отработавший воздух, выходящий из камеры 2 через отверстия 7 и полость 6 рубашки, а горячий поток газа в качестве эжектирующего поступает в эжектор 10, в котором эжектируемым газом является горячий поток, выходящий из второй вихревой трубы 9, Смесь газов из .эжектора 10 выходит в атмосферу в нижней части цилиндрического корпуса 1, Таким образом, в описанном вихревом холодильнике рационально используется располагаемая работа (работа, которая затрачивается на изменение кинетической энергий потоков газа) как горячего , так и холодного потоков вихревой трубы, что дает возможность получить в камере низкие температуры воздуха без п роцесса регенерации тепла, который осуществляется в процессе энергетического разделения газа во второй внхревой трубе, эффективно работающей с помощью эжекторов. Наличие эжектора на выходе холодного потока первой вихревой трубы по сравнению с прототипом дает возможность регулировать удельную холодопроизводительНость-с и температурный эффект охлаждения uTj путем изменения его коэффициента эжекции Hjj . Нетрудно видеть, что при постоянной теплоп

3 10787124

вой нагрузке камеры с уменьшением Иссяедования показывают, что в

Пх ЬТк увеличивается, так как приописание вихревом хоппдильннке пв

этом возрастает степень расширения .сррвиеиию с прототипом при однвак газа во второй вихревой грубе.С увеличе-Ю1Х начальных параметрах сжатого газа

нием же Лу уменьшается, а в увепичи- 5темпераlyjpHbifl эффект охлаждения воэвается за счет количества холодного воз-растает на 17 - 20%| а удельная

духа, прокачиваемого через вторую виэре-холодопроизвсдительность - на 35 -

вую трубу, и следовательно, камеру.40%.

ВИХРЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК, содержащий камеру, снабнсенную рубашкой, сообщающейся с ней в верхней части, и две последовательно соединенные вихревые трубы, первая из которых на выходе горячего потока снабжена эжектором, вторая на выходе холодного потока соединена с нижней частью камеры, а горячим концом подключена к эжектору первой трубы, отличаю-, щ и и с я тем, что, с Целью повышения хоподопроизводительности и получения более НИ31СИХ температур, первая вихревая труба на выходе холодного потока также снабжена эжектором, к которок подсоединен нижнийконец рубашки. (Л