Система охлаждения Советский патент 1992 года по МПК F25B9/00 F25B11/00 

ел С

Использование: холодильная техника. Сущность изобретения: система содержит турбодетандер 1, турбокомпрессор 4, вихревую трубу 5, эжектор б и холодильную камеру 7. Выход турбодетандера 1 подключен к входу о вихревую трубу 5, горячий конец вихревой трубы подключен через турбокомпрессор 4 к активному соплу эжектора б, холодный конец вихревой трубы 5 подключен через холодильную камеру 7 к камере смешения эжектора 6. 1 ил.

Колодный лоток 8ихреЗой mpyfo/

V4 х| 00 -N О 00

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к системам разделения сжатого газа на холодный и горячий потоки с целью получения минимальной температуры холодного потока для глубокого захолаживания объектов до температур 150 . 170 К.

Известна система глубокого охлаждения объектов, содержащая трубопровод сжатого газа, турбодетандер, на валу которого находится приводимый агрегат, холодильную камеру.

Недостатки этой системы - сложность конструкции и неавтономность из-за необходимости применения многоступенчатого турбодетандера и приводимого агрегата для внешнего использования полезной механической работы турбодетандера.

Известна также система охлаждения объекта, содержащая трубопровод сжатого газа вихревые трубы первой и второй ступени расширения, холодильную камеру, эжектор. Вихревая труба первой ступени подключена входом к трубопроводу сжатого газа, ее выход по холодному потоку соединен через запорные органы с холодильной камерой. Последняя подключена трубопроводом к всасывающему патрубку камеры смешения эжектора.

Охлаждение объекта в системе охлаждения, принятой в качестве прототипа, осуществляется в два этапа по времени На первом этапе за счет холодного потока вихревой трубы первой ступени, а на втором за счет холодного потока вихревой трубы второй ступени расширения. Положительная сторона этой системы охлаждения - простота и автономность, возможность использования как централизованных, так и специальных источников газа. Недостаток прототипа - значительная энергоемкость и продолжительность процесса охлаждения объекта вследствие того, что расход холодного потока на втором этапе охлаждения составляет лишь часть холодного потока первой ступени расширения газа

Цель изобретения - сокращение энергетических затрат и температурного уровня в холодильной камере при одинаковых с прототипом параметрах сжатого газа и времени охлаждения При условии равенства конечной температуры охлаждаемого объекта изобретение обеспечивает сокращение времени, затрачиваемого на охлаждение.

Указанная цель достигается тем, что система охлаждения содержащая вихревую трубу, холодильную камеру и эжектор, причем холодный конец вихревой трубы подключен к всасывающему патрубку камеры смешения эжектора через холодильную камеру, снабжена турбодетандером и турбокомпрессором, имеющими общий вал,

выход турбодетандера подключен к входу в вихревую трубу. Горячий конец вихрегой трубы связан через турбокомпрессор с активным соплом эжектора.

На чертеже приведена схема системы

охлаждения согласно изобретению.

Система охлаждения включает турбодетандер 1, вал 2 которого соединен с валом 3 турбокомпрессора 4, вихревую трубу 5, газоструйный эх ектор 6, холодильную камеру

Система охлаждения работает следующим образом.

Сжатый газ поступает в турбодетандер 1, где расширяется с понижением температуры, создавая на валу 2 крутящий момент, передаваемый через вал 3 турбокомпрессору 4. Весь поток газа, охлажденного в турбо- детандере 1, поступает в вихревую трубу 5 второй ступени расширения, где разделяется на холодный и горячий потоки. Холодный поток от вихревой трубы 5 поступает в холодильную камеру 7, содержащую охлаждаемый объект, и, пройдя через нее, поступает в качестве эжектируемого потока во всасывающий патрубок газоструйного эжектора 6. Турбокомпрессор 4 сжимает горячий поток от вихревой трубы 5 и подает эго в эжектор 6 в качестве активного потока. Газоструйный эжектор 6 обеспечивает понижение давления в холодильной камере 7, что увеличивает степень расширения газа в вихревой трубе 5 и понижает температуру ее холодного потока.

При одинаковой конечной температуре

применение этой системы охлаждения по сравнению с прототипом обеспечивает сокращение времени охлаждения объекта и энергетических затрат примерно на 22%.

Формула изобретения

Система охлаждения, содержащая вихревую трубу, холодильную камеру и эжектор, при этом холодный конец вихревой трубы подключен через холодильную камеру к камере смешения эжектора, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергетических затрат и температурного уровня охлаждения, система снабжена турбодетандером и турбокомпрессором с общим валом, причем выход турбодетандера подключен к входу в вихревую трубу, а горячий конец вихревой трубы подключен через турбокомпрессор к активному соплу эжектора