Газовая холодильная машина Советский патент 1984 года по МПК F25B9/00 

ibPT

(О

00 О5

д 00

Oxfla f daf{}u a

О5 Изобрет(ние относится к холодилышй технике, в частности к холодог роизводя1цим устройствам, работающим на основе использования те)мической неравновесности нестационарных потоков рабочего вещества, и может быть иснользовано для производства холода. Известна газовая холодильная маши1 а, содержащая источник высокого давления, аодсоединенную к нему через регенератор рабочую камеру и тенлообменник нагрузки 1. Недостатками такой газовой холодильной машины являются ее низкая термодинамическая эффективность, так как в машине нельзя получить темнературу ниже 160- 170°С вследствие малого отношения температур горячего и холодного концов пульсационной трубки. Кроме того, мапина имеет сложную конструкцию. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение термодинамической эффективности. Поставленная цель достигается тем, что газовая холодильная машина дополнительно содержит холодильник и соосно установленные сопло с трубкой, имеюн.1ей закрытый конец, на котором расположен холодильник, причем трубка и сопло разме цены в рабочей ка.мере и последнее соединено с регенераторо.м. Внутри сопла и трубки по ii.x оси установлен стержень. На чертеже показана схема газовой холодильной машины. Газовая холодильная ма;пи1;а содержит источник 1 высокого давления, подсоединенную к не.му через регенератор 2 и трубопровод 3 рабочую камеру 4 и теплообменник 5 нагрузки. В рабочей камере 4, служап ей для сбора расширенного гкза, установлены соосно сонло 6 с трубкой 7, имеющей закрытый конец, на котором расположен хо.юдильник 8. Внутри сопла 6 и трубки 7 но их оси установлен стержень 9, который служи для центрирования потока газа, истекающего из сонла 6. Газовая холодильная машина работает следуюп;им образом. Сжатый газ от источника 1 высокого давления нодается через трубопровод 3 в регенератор 2, где охлаждается обратным потоком холодного газа, поступающего из теплообменника 5 нагрузки. Из регенератора 2 газ подается в сопло 6, откуда в виде струи попадает в трубку 7. При этом в трубке 7 возникают автоколебания столба газа. Частота этих автоколебаний определяется длиной трубки 7 и расстоянием от сонла 6 до трубки 7. Максимальная амплитуда неременного давления воз-никает вблизи закрытого конца трубки, где и будут максимальные изменения температуры. Теплообмен газа с теплопроводной стенкой трубки 7 приводит к эффективному поглощению звука и выделению тепла в стенке. Таким образом, потенциальная энергия сжатого газа превращает в акустическую энергию автоколебаний, которая, в свою очередь, превращается в тенло и поглощается холодильником 8. Газ, потерявший энергию, охлаждается 1; поступает н тенлообменник 5 нагрузки, где отбирает некоторое количество тепла от охлаждаем г)го обьекта в виде полезной холодепроизводительности. Носле этого обратный погок газа через регенаратор 2 возвращается к источнику 1 высокого давления. Стержень 9 на оси струи газа повышает устойчивость работы машины и КПД преобразования э)ергии струи в акустическую зиер;гию. Кроме того, автоколебания при наличин стержня 9 возникают и при дозвуковых скорост.чх струи газа, а их амплитуда мало зависит от расстояния между соплом 6 и трубкой 7 и от небольших изменений давления воздуха. Использование предлагаемой мащины позволяет получить более высокую термодннамическуго эффективность, что дает возлюжность использования таких машин при температурах порядка ПО-120°К и ниже.

1. ГАЗОВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая источник высокого давления, подсоединенную к нему через регенератор рабочую камеру и теплообменник нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыщения термодинамической эффективности, она дополнительно содержит холодильник и соосно установленные сопло с трубкой, имеющей закрытый конец, на котором расположен холодильник, причем трубка и сопло размещены в рабочей камере и последнее соединено с регенератором. 2. Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что внутри сопла и трубки по их оси установлен стержень.