Устройство для охлаждения рабочего тела Советский патент 1992 года по МПК F25B21/00 

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике, в частности может быть использовано при получении искусственного холода и применяться в отраслях народного хозяйства, занятых получением и 5 применением низких температур.

Известно устройство для охлаждения рабочего тела, которое содержит канал конфузорно-диффузорного профиля с диэлектрическими стенками, в котором 10 расположены последовательно зона ионизации с коронирующим и вытягивающим электродами и зона преобразования энергии, заканчивающаяся коллекторным электродом, причем коронирующий электрод 15 выполнен игольчатым, а вытягивающий и коллекторный - кольцевыми. Однако в такой конструкции при больших расходах рабочего тела для поддержания оптимальной скорости потока в зоне ионизации необхо- 20 дймо увеличивать проходное сечение вытягивающего электрода, что уменьшает объемный заряд в потоке и ведет к необходимости подавать на коронирующий электрод повышенное напряжение. Все это 25 снижает эффективность охлаждения рабочего тела в устройстве.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности.

Это достигается тем, что устройство, со- 30 держащее основной канал конфузорнодиффуэорного профиля со стенками, выполненными из диэлектрического материала, в котором расположены коронирующий, вь1тягивающий и коллекторные 35 электроды, снабжено до/юлнительными каналами конфузорно-дйффузорного профиля, выполненными из диэлектрического материала, объединенными на выходе с основным каналом в общий трубопровод и 40 расположенными под углом а 90° к оси последнего, при этом дополнительные каналы снабжены дополнительными коронирующими и вытягивающими элeкtpoдaми.

На чертеже изображено устройство для 45 охлаждения рабочего тела.

Устройство состоит из системы входных трубопроводных магистралей, состоящей из центрального осесимметричного канала 1 и боковых каналов 2, расположенных сим- 50 метрично на диаметре и под некоторым углом к центральной оси и переходящих в единый канал 3, выполненный из диэлектрического материала. Боковые каналы 2 могут располагаться в виде нескольких поясов на общем трубопроводе 3 и иметь угол пересечения с центральным входным каналом в пределах а 0°-90°. Если боковые кана- 5 лы 2 располагать при больших чем 90° углах

пересечения с трубопроводом 3. то они будут запирать проход рабочего тела по центральному каналу 1. Во входных магистралях 1 и 2 находятся сопла 4 конфузорно-дйффузорного профиля и коронирующие электроды 5, .выполненные в виде игл. В трубопроводе 3 расположен электрод-коллектор 6, который может быть выполнен сетчатым, игольчатым или кольцевым. Источник высокого напряжения 7 соединен с каждой группой коронирующих электродов 5 через систему разъемов 8 и 9 и блок регулирования 10, состоящего, например, из балластного сопротивления. В общем трубопроводе находится зона преобраз)вания энергии 11. расположенная между системой входных магистралей 1. и 2 и. электродом-коллектором 6. соединенным через резистор 12 с землей.

Устройство (эаботает следующим образом.

Потоки хладо- или криоагента в двухфазном состоянии или в газовой фазе стемпературой, близкой к состоянию насыщения, поступают на вход в сопловые аппараты, где рабочее тело ионизируют в поле коронного разряда, образуемого игольчатым-электродом 5 и электропроводной частью сопла 4. Высоковольтный потенциал подается от источника высокого напряжения 7 отдельно на каждую труппу коронирующих электродов 5 через систему разъемов 8 и 9 и блока регулирования.

После расширения заряженные конденсированные частицы двигаются с потоками рабочего тела, соединяются вместе в зоне преобразования энергии 1 Т, где тормозятся в электрическом поле электрода коллектора 6, имеющего одноименный знак заряда и препятствующего движению к нему конденсированных частиц, которые тормозят в свою очередь газовый поток. При преодолении газовым потоком тормозящего действия электрического поля коллектора 6 совершается работа, приводящая к уменьшению энтальпии потока. В установившемся режиме работа, совершаемая пртоком в устройстве, выделяется в виде электрической энергии на сопротивлений 12.

В предлагаемой конструкции нельзя располагать боковые каналы при больший, чем 90 углах пересечения с центральной магистралью, так как в этом случае одна иэ проекций скорости потока в боковых каналов Ъудет иметь противоположное направление по отношению к скорости рабочего тела в центральном канале. Это приведет к частичному запиранию при проходе рабочего тела через входную часть центрального канала, уменьшив плотность объемного заряда в зо5. 17143076

не преобразования энергии 11. Располагатьцелью повышения надежности и экономичбоковые каналы под углом меньшим чем О ности, оно Снабжено дополнительными каневозможно всилуосесимметричности кон-налами конфузорно-диффузорного

струкции.профиля, выполненными из диэлектр}1чеФ о рму л а и зоб ретен ия5 ското материала, объединенными на выходе

Устройство для охлаждения рабочегос основным каналом в общий-трубопровод и

тела, содержащее основной канал крнфу-расположенными под углом а 90° к оси

зорно-диффузорного профиля со стенками,последнего, при этом дополнительные канавыполненными из диэлектрического мате-лы снабжены дополнительными коронируюриала, в канале расположены коронирую-10 щими и вытягивающими электродами, щий. вытягивающий и коллекторный электроды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано при получении искусственного холода. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности достигается зй счет того, что, ионизируя в каждом подводящем канале при оптимальной скорости среды меньший удельный объем рабочего тела, получается больший объемный'заряд в потоке при минимальном значение подаваемого напряжения. Устройство состоит из' системы входных трубопроводных магистралей, переходящих в единый канал 3. Входные магистрали состоят из центрального осесимметричного канала 1 и боковых каналов 2, которые могут располагаться в виде нескольких поясов на общем трубопроводе под углом а = 90° к оси последнего. Потоки хладо- или криогента в двухфазном состоянии поступают на вход в сопловые аппараты, где рабочее тело ионизируют в поле коронного разряда, образуемого игольчатым электродом 5 и электропроводной частью сопла 4. Высоковольтный потенцил подается от источника 7 отдельно на каждую группу коронирующих электродов 5 через систему разъемов 8 и 9 и блок-, регулирования 10. При преодолении газовым потоком тормозящего действия электрического поля коллектора 6 совершается внешняя работа, что приводит к уменьшению энтальпии потока. 1 ил;' ^^• N^fe1^Сл) Оч>&