Вихревая труба Советский патент 1992 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к вихревым трубам, и может быть использовано для охлаждения различных объектов.

Известна вихревая труба, содержащая сопловой ввод, диафрагму вывода охлажденного газа, дроссель вывода горячего газа и камеру энергетического разделения, совмещенную продольными щелями с цилиндрическими каналами, параллельными оси камеры и имеющими общий выход в камеру - сборник с автономным дросселем.

Недостатком таких труб является отсутствие температурного разделения газа в каналах.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является вихревая труба, у которой цилиндрические каналы,

совмещенные продольными щелями с камерой энергетического разделения, снабжены отверстиями вывода охлажденного газа и отверстиями вывода горячего газа, при этом каждый из каналов представляет собой дополнительную вихревую трубу, питающуюся тазом через продольную щель из основной вихревой трубы.

Недостатком известной вихревой трубы является низкая экономичность вследствие низкого уровня тангенциальных скоростей.

Цель изобретения - повышение экономичности вихревой трубы.

Поставленная цель достигается тем, что в вихревой трубе, содержащей подвод сжатого газа, совмещенный с основным сопловым вводом, диафрагму вывода охлажденного потока, дроссель вывода гоVJ

ю

00

ел ю XI

рячего потока, камеру энергетического разделения, совмещенную продольными щелями с цилиндрическими каналами, параллельными оси камеры, по крайней мере один из цилиндрических каналов допол- нительно снабжен сопловым вводом, совмещенным с подводом сжатого газа и имеющим противоположное основному сопловому вводу направление закрутки, а также диафрагмой и дросселем. Кроме того, обе диафрагмы выполнены в виде втулок с возможностью перемещения и перекрытия своих сопловых вводов.

На фиг. 1 показана предложенная вихревая труба, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Вихревая труба содержит сопловой ввод 1, совмещенный с подводом 2 сжатого газа, диафрагму 3 вывода охлажденного потока, дроссель 4 вывода горячего потока, камеру 5 энергетического разделения, соединенную продольной щелью 6 с цилиндрическим каналом 7, параллельным оси камеры 5. Камера 5 может быть конической, например, с углом конусности 3°. Канал снабжен сопловым вводом 8, совмещенным с подводом 2 сжатого газа, а также диафрагмой 9 и дросселем 10. Диафрагмы 3 и 9 выполнены в виде втулок с возможностью перемещения, например по резьбе, и перекрытия сопловых вводов 1 и 8. Направления закрутки сопловых вводов 1 и 8 противоположные.

Вихревая труба работает следующим образом.

Поток сжатого газа, вытекая из соплового ввода 1, приобретает в камере 5 вращательное движение. Охлажденные приосевыеслои газа выводятся через диафрагму 3 к потребителю, а подогретые периферийные слои газа выводятся через отверстия дросселя 4 в атмосферу. Часть сжатого газа через подвод 2 поступает в дополнительный сопловой ввод 8, после которого приобретает вращение, противоположное вращению газа в камере 5, и втекает

в канал 7. В канале 7 происходит температурное разделение газа, в результате охлажденный поток выводится через диафрагму 9, а горячий через дроссель 10. Совмещение

канала 7 и камеры 5 продольной щелью 6 приводит к тому, что колебания, характерные для канала 7, проникают в камеру 5, и наоборот. Следовательно, увеличивается спектр колебаний и в камере 5,и в канале 7.

Увеличение спектра частот пульсаций газа, которое происходит в данной конструкции, приводит к увеличению удельной холодоп- роизводительности вихревой трубы.

Если необходимо уменьшить величины

расхода и холодопроизводительности вихревой трубы, то, перемещая втулку 9 по резьбе внутрь, полностью перекрывается дополнительный сопловой ввод 8. В этом случае предложенная конструкция работает

как прототип, а расход газа определяется проходным сечением основного соплового ввода 1. Возвращая втулку 9 в исходное положение и перемещая втулку 3 по резьбе внутрь, полностью перекрывается сопловой

ввод 1. В этом случае расход газа определяется проходным сечением дополнительного соплового ввода 8.

Формула изобретения

1.Вихревая труба, содержащая подвод сжатого газа, совмещенный с основным сопловым вводом, диафрагму вывода охлажденного потока, дроссель вывода горячего потока, камеру энергетического разделения, совмещенную продольными щелями с

цилиндрическими каналами, параллельными оси камеры, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, по крайней мере один из цилиндрических каналов дополнительно снабжен сопловым вводом, совмещенным с подводом сжатого газа и имеющим противоположное основному сопловому вводу направление закрутки, а также диафрагмой и дросселем.

2.Труба по п. 1, отличающаяся тем, что обе диафрагмы .выполнены в виде

втулок с возможностью перемещения и перекрытия своих сопловых вводов.

Фиг. 2

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в системах охлаждения объектов. Целью изобретения является повышение экономичности. Поставленная цель достигается тем, что в вихревой трубе, содержащей подвод 2 сжатого газа, совмещенный с основным сопловым вводом 1, диафрагму 3 вывода охлажденного потока, дроссель 4 вывода горячего потока, камеру 5 энергетического разделения, совмещенную продольными щелями 6 с цилиндрическими каналами 7, параллельными оси камеры 5 по крайней мере один из цилиндрических каналов 7 дополнительно снабжен сопловым вводом 8, совмещенным с подводом 2 сжатого газа и имеющим противоположное основному сопловому вводу 1 направление закрутки, а также диафрагмой 9 и дросселем 10. Кроме того, обе диафрагмы 3 и 9 выполнены в виде втулок с возможностью перемещения и перекрытия своих сопловых вводов. 1 с.п. ф- лы. 1 з,п. ф-лы. 3 ил. СО

Редактор С. Патрушева

Составитель А. Федотов

Техред М.МоргенталКорректор И. Муска