Охладитель и нагреватель газа Советский патент 1991 года по МПК F25B9/02 

Ё

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в газовой промышленности. Цель изобретения - повышение экономичности. Это достигается тем, что в корпусе 1 установлены входной 2 и выходной 3 патрубки для газа, патрубки 5 с нагревательными модулями, которые снабжены элементами 12, подключенными к источнику 13 электрического тока, и клапанами 10, установленными на перепускных трубопроводах, обечайки 4,7 жаровые трубы 6 и экран 8, с помощью которых организован прямой и обратный ходы газа в аппарате, вихревые трубы 17, установленные на диафрагме 16, и инжекторы, установленные в перепускных трубопроводах, с помощью которых организован контур циркуляции газа с промежуточной температурой, что снижает градиент температуры на элементах 12. 1 ил.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к устройствам, использующим вихревой эффект охлаждения.

Цель изобретения - повышение экономичности.

На чертеже схематично изображено предложенное устройство.

Устройство содержит корпус 1, в котором размещен входной патрубок 2, коакси- ально которому установлены выходной патрубок 3 и обечайка 4. В плоскости, перпендикулярной оси контура, радиально ей размещены патрубки 5 с нагревательными модулями, конструктивно идентичными друг другу.

Каждый модуль выполнен в виде цилиндрического выступа в корпусе 1. в котором коаксиально корпусу установлены жаровые трубы 6 и обечайки 7, которые вместе с обечайкой 4 объединены экраном 8, а полости

между обечайками 7 и цилиндрами корпуса 1 снабжены штуцерами 9 и, таким образом, организован прямой ход холодного газа от нагнетателя к отсчетным клапанам 10, через которые газ подают к штуцерам 11, через которые он поступает в жаровую трубу 6, где установлены элементы 12 электрического сопротивления, подключенные к источнику 13 электрического тока. В кольцевых зазорах установлены уплотнители 14. Выходной патрубок 3 и жаровые трубы 6 объединены внутренней камерой 15 смесителя, которая установлена в центре корпуса 1 и удерживается на трубах. Камера 15 разделена диафрагмой 16 на две полости, к одной из которых подключен патрубок 3 выхода газа и выходы 18 горячего потока вихревых труб 17, а их выходы 19 холодного потока размещены во второй полости, снабженной патрубками 20. В перепускном трубопроводе

СЬ 00 00 О VJ СО

каждого модуля установлено по инжектору, вход 21 которого подключен к штуцерам 9 через клапан 10, а выход 22 - к штуцерам 11. Пассивное сопло 23 каждого инжектора соединено с патрубком 20 камеры 15 смесителя.

Устройство работает следующим образом.

Холодный газ от на татДл щодают во входной патрубок 2, По эарё ру корпусом 1 и поверхностью, образованной обе- чайкой 4, экраном 8 и обечайкой 7, холодный газ омывает все корпусные детали, понижая их температуру, и через штуцеры 9,11, клапаны 10 и инжекторы газ попадает в полос и жаровых труб 6, в которых через установленные элементы 12 пропускают электрический ток от источника 13. Омывая поверхность элементов 12, газ нагревается и по жаровой трубе 6 поступает в вихревую трубу 17, в которой поток разделяют на горячий, который через шходы 18 отводят за диафрагму 16 камеры 15 смесителя и далее через патрубок 3 выхода направляют к потребителю, и холодный поток, который через выходы 19 направляют в пассивные сопла 23 инжекторов. За счет разгона потока на входах 21 инжекторов с последующим восставновлением давления на его выходе

22а пассивных соплах 23 создают разрежение и газ из камеры 15 через патрубки 20 и

23поступает в инжекторы и подмешивается к нагревательному газу, увеличивая расход и температуру газа, поступающего через патрубок 11 в жаровую трубу 6. Градиент температур на элементе 12 снижается, что

уменьшает нагрузки на элемент и повышает надежность его работы. Для регулирования устройства закрывают один или несколько клапанов 10, при этом элементы 12, у которых перекрыт клапан 10, отключают от источника 13. Отключенный модуль 5 представляет собой тупик как по холодному, так и по горячему газу, с течением времени в нем устанавливается некоторая средняя

температура, что при его повторном включении снижает термические нагрузки на его элементы.

Формула изобретения

Охладитель и нагреватель газа, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором размещены камера смесителя, модули электронагревателей, установленные в жаровых трубах с коаксиальными обечайками, между которыми расположены перепускные трубопроводы с клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, устройство дополнительно содержит установленные в каждом модуле инжекторы, включенные на входе и выходе в перепускной трубопровод, и вихревые трубы, размещенные в камере смесителя на диафрагме, делящей ее на две полости, причем входные

сопла вихревых труб подключены к выходу жаровых труб, их выходы горячего потока размещены в одной полости и сообщены с выходными патрубками, а выходы холодного потока размещены в другой полости и

5 подключены к пассивным соплам инжекторов.