Вихревая труба Советский патент 1984 года по МПК F25B9/02 

6 5 д

О

со Изобретение относится к вихревому эффекту, в частности, к вихревым трубам, предназначенным для раз деления сжатого газа на охлажденный и нагретый потоки, и может быть использовано в системах кондииионирования воздуха. Известны вихревые трубы, обеспечивающие постоянство расходов охлажденного и нагретого потоков при изменении их температуры. Такие трубы имеют цилиндрическую камеру энергетического разделения с сопловым вводом, диафрагму и дроссельный вентиль, выполненный в виде поворот ной заслонки с окнами и неподвижного диска с окнами. Вентиль снабжен механизмом возвратно-поступательного перемещения вдоль оси камеры. Для изменения температуры охлажденного и .нагретого потоков вентиль необходимо перемещать внутри камеры Из-за ограниченной площади окон вен тиль не может пропускать большой ра ход нагретого потока, что ограничивает температурный режим работы, не позволяя получить минимально возмож ную для вихревой трубы температуру охлажденного,потока 13. Эта труба, однако, работает с ма лым диапазоном температур. Более широкий диапазон температу охлажденного и нагретого потоков обеспечивает вихревая труба, содержаи1ая секционированную камеру энергетического разделения с сопловым вводом и секциями разного .сечения, увеличивающегося последовательно от секции к секции в направлении от диафрагмы к дроссельному венти.лга Секции имеют мелсду собой телескопическое соединение, подвижное в осевом направлении, и длину, равную 2, 5 i, ,.,, 3,0 диаметра секции наименьшего сечения Температуру выхогдящих из вихревой трубы потоков изменяют путем измекения длины камеры энергетического разделения посредством осевого перемещения секций. Однако, минимальная длина камеры ограничена длиной секции наименьшего диаметра, что не позволя ет обеспечить предельное значение температуры охлалоденного потока, равное температуре исходного сжатого воздуха. Однако, и данная вихревая труба работает в ограниченном диапазоне температур 23, Наибольший диапазон регулируемых температур обеспечивает вихревая труба, содержащая цилиндрическую камеру энергетического разделения с сопловым вводом, диафрагму вывода охлаясденного . потока , дроссельный вентиль на выходе нагретого потока и расположенный в камере развихритель, жестко соединенный со штоком механизма осевого перемещения З, Известная вихревая труба работает следукндим образом. Сжатый воздух поступает через сопловый ввод в камеру энергетического разделения, где происходит его температурное разделение: охлажденный поток выходит через отверстие диафрагмы, а нагретый поток - через развихритель и дроссельный вентиль. С помощью штока развихритель перемещают вдоль камеры, изменяя длину ее рабочей зоны. В результате этого изменяются температуры охлажденного и.нагретого потоков, причем расходы последних сохраняются постоянными. При оптимальной длине рабочей зоны камеры температуры потоков достигают своих экстремальных значений, а при нулевой длине (развихритель в крайнем левом положении) температуры выходящих КЗ вихревой трубы потоков близки к температуре сжатого воздуха перед сопловым вводом, В данной вихревой трубе при условии отсутствия зазора между стенкой камеры и развихрителем последний можно перемещать только в цилиндрической камере. Осевое перемещение такого развихрителя по всей длине конической камеры вызывает появление видимого кольцевого зазора между стенкой камеры и развихрителем. Через зазор происходит перетекание закрученного потока, из-за чего-снижается эффективность вихревой трубы. Наличие кольцевого зазора между развихрителем и стенкой камеры вызывает вибрацию развихрителя и штока, что может привести к их поломке, уменьшая надежность работы трубы, . Поскольку конические вихревые трубы имеют большую температурную эффективность, чем цилиндрические, в известной трубе не обеспечено регулировэгие в том максимально возмож-ном диапазоне температур, который достигается в наиболее эффективных конических трубах. Кроме того, в известной трубе вращение штока, жестко связанного с разБихрителем, вызывает вращение последнего, что увеличивает усилие, .необходимое для осевого перемещения. Жесткая связь между штоком и развихрителем может привести также к заклигшванию развихрителя при его перемещении в камере. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования температур потоков. Эта цель достигается тем, что в вихревой трубе, содержащей камеру энергетического разделения с сопловым вводом, диафрагму вывода охлажденного потока, дроссельный вентиль

1. ВИХРЕВАЯ ТРУБА, содержащая камеру энергетического разделения с сопловым вводом, диафрагму вывода охлажденного потока, дроссельный вентиль и расположенный в камере развихритель, соединенный со штоком механизма осевого перемещения, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования температур потоков, развихритель снабжен упругим элементом, имеющим контакт со стенкой камеры при любом положении развихрителя. 2.Труба ПОП.1, отличающаяся тем, что упругий элемент развихрителя выполнен в виде бандажа с разрезами, направленными вдоль оси камеры, 3.Труба по п.1,отличаю$ щая с я тем, что соединение раз(Л вихрителя со штоком выполнено в виде .uiapoBoro шарнира.