Энергоразделитель Советский патент 1992 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к устройствам, используемым в вихревых аппаратах, например в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.

Известен энергоразделитель, содержащий центральные каналы и спиральные перегородки, образующие с поверхностью трубы винтовые канавки, причем в спиральной перегородке каждого энергоразделителя выполнены дополнительные винтовые каналы с прорезями.

Недостатком известного энергоразделителя является высокое гидравлическое сопротивление, что снижает пропускную способность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вихревой вертикальный кожухотрубный энергоразделитель, имеющий вихревую трубку с камерой разделения, в которой установлен диск с центральным и периферийными отверстиями.

Недостатком известной конструкции является низкая производительность из-за неэффективного выделения газа из жидкой рабочей среды.

Целью изобретения является повышение производительности энергоразделителя.

Для этого в энергоразделителе, содержащем вихревую трубу с вводом сжатого газа, диафрагмой и камерой разделения, в которой установлен диск с центральным и периферийными отверстиями, периферийные отверстия диска выполнены расходящимися от оси камеры разделения и снабжены дополнительными втулками, каждая из которых выполнена .в виде сопла Лаваля с винтовой нарезкой на ее внутренней

xi

го о ю

ю

поверхности и кольцевой проточкой на выходе.

На фиг.1 изображена вихревая труба, поперечное сечение; на фиг.2 - разрез А-А, на фиг.1 (вид сверху); на фиг.З изображен разрез Б-Б, на фиг.2 (проходное отверстие втулки); на фиг.4- вид по стрелке В на фиг.З (проходное отверстие втулки).

Вихревая труба энергоразделителя содержит корпус, состоящий из тройника 1, имеющего входной патрубок 2 и два выходных, один из которых содержит фланцы с диафрагмой 3 для крепления одного конца внутренней трубки 4, а другой, имеющий форму расширяющегося конуса 5, крепится к сужающемуся конусу б с выходным отверстием 7. При помощи внутренней трубки 4 внутри корпуса вихревой трубы крепится энергоразделитель 8 с отражательной тарелкой 9. Энергоразделитель 8 выполнен в виде диска 10 с центральным и периферийными отверстиями, расходящимися от оси камеры разделения. Периферийные отверстия снабжены дополнительными втулками 11. Внутренняя конфигурация проходных отверстий втулок 11 выполнена в виде сопла Лаваля, имеющего входной 12 и выходной 13 диффузоры. В начале выходного диффузора 13 выполнена кольцевым проточка 14, а между диффузорами имеется винтовая нарезка 15.

Энергоразделитель работает следующим образом.

Разделяемая среда поступает на входной патрубок 2 вихревой трубы и подается на энергоразделитель 8. Затем, проходя через проходные отверстия во втулках 11, а именно через входной диффузор 12, увеличивает свою скорость, винтовой нарезкой 11 закручивается и попадает в кольцевую проточку 14. В районе проточки 14 в приосе- вой зоне образуется кавитационная зона. Кавитационные пузырьки, попадая в выходной диффузор 13 вместе с раствором начинают торможение, поэтому давление раствора по направлению движения кавита- ционных пузырьков будет больше, чем в противоположном направлении. При всхлопывании кавитационного пузырька возникает гидродинамический удар, направленный в сторону, где давление раствора будет минимальным. Таким образом диффузор 13 будет ориентировать кавитационные пузырьки в одном направлении. Значит при всхлопывании всех кавита- ционныхпузырьковобщий

гидродинамический удар будет направлен по направлению движения раствора, что будет препятствовать уменьшению скорости истечения раствора и приведет к увеличению пропускной способности проходных отверстий втулок 11, а также дополнительном выделению газа за счет распыления среды.

Поток жидкой среды, проходя через энергоразделитель 8, разбивается на закрученные конусообразные потоки, закручиваются вокруг центральной оси вихревой трубы. Под действием центробежных сил,

архимедовых сил, при снижении давления раствора от корпуса вихревой трубы к ее центральной оси, происходит разделение раствора на зоны: жидкость, пузырьки, пена и газ. В верхнем расширяющемся конусе 5

среда, перемещаясь, теряет скорость своего движения, кинетическая энергия потока переходит в тепло. При этом в жидкости цопол- нительно образуются пузырьки газа. Ударившись об отраженную тарелку 9, движущаяся среда образует под ней свободную конусообразную зону, которая заполняется выделяющимся из пузырьков газом. Этот газ через внутреннюю трубку 4 выводится из аппарата. Очищенный поток выходит через отверстие 7 вихревой трубы,

Формула изобретения Энергоразделитель, содержащий вихревую трубу с вводом сжатого газа, диафрагмой и камерой разделения, в которой установлен диск с центральным и периферийными отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, периферийные отверстия диска выполнены расходящимися от оси камеры разделения и снабжены дополнительными втулками, каждая из которых выполнена в виде сопла Лаваля с винтовой нарезкой на ее внутренней поверхности и кольцевой

проточкой на выходе.

6 - 6

Изобретение относится к устройствам, используемым в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности. Поставленная цель достигается тем, что энергоразделитель содержит вихревую трубу с вводом сжатого газа, диафрагмой 3 и камерой разделения, в которой установлен диск 10 с центральным и периферийными отверстиями, которые выполнены расходящимися к оси камеры разделения и снабжены дополнительными втулками 11, каждая из которых выполнена в виде сопла Лаваля с винтовой нарезкой на ее внутренней поверхности и кольцевой проточкой 14 на выходе. 4 ил.

ВиЭ В

ФигЛ

Фиг.З