Вихревой энергоразделитель Советский патент 1974 года по МПК F25B9/02 

1

Настоящее изобретение относится к технике охлаждения в различных отраслях промышленности.

Известны вихревые энергоразделители, содержащие соосно расположенные вихревые трубы. С целью изменения температуры холодного потока при его постоянном расходе наружная труба выполнена самовакуумирующейся, и диск ее щелевого диффузора служит торцевой заглушкой горячего конца внутренней трубы. На боковой поверхности диффузора предусмотрены выпускные отверстия.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый энергоразделитель для индивидуального кондиционера; на фиг. 2 - сечение по А-А; на фиг. 3 - сечение по Б-Б; на фиг. 4 - сечение по В-В.

Внутренняя вихревая труба 1 выполнена механической обработкой. На одном конце труба 1 имеет расточку 2 со штуцером 3. Внутренняя поверхность 4 трубы выполняется цилиндрической или конической. Другой конец вихревой трубы 1 является сопловым аппаратом для наружной вихревой трубы 5. Для этого на торце трубы 1 выполнены три тангенциальных паза 6. Фланец 7 с отверстиями под винты 8 предназначается для крепления вихревой трубы I к наружной трубе.

Вихревая труба 5 имеет расточку 9 со щтуцером 10. К краю этой расточки 9 присоеди2

ней штуцер 10. Другой конец вихревой трубы 5 плавно переходит в раструб 11 щелевого диффузора. Другой стенкой щелевого диффузора является диск 12, выполненный за одно

целое с крестовиной 13.

Величина щели 14 диффузора определяется высотой дистанционных шайб 15. Диск 12 крепится винтами 16. В приосевой зоне вихревой трубы 5 устанавливается трубка горячего

потока 17, выполняющая функции горячего конца, внутренняя поверхность которой является продолжением поверхности 4 вихревой трубы 1. Трубка горячего потока 17 центрируется крестовиной 13. В стенке этой трубки

17 выполнены выходные отверстия 18.

Сопловой аппарат 19 выполнен из материала с малой теплопроводностью и имеет три тангенциальных паза 20 на одном торце, центральное отверстие 21 в диафрагме 22 и штуцер холодного потока 23. Для крепления сопловой аппарат снабжен фланцами 24 с отверстиями под винты 25.

Сборка энергоразделителя производится с уплотнительными прокладками 26 и 27.

При работе энергоразделителя сжатый воздух поступает через штуцер 3 в кольцевую расточку 2 вихревой трубы 1. Из этой кольцевой расточки сжатый воздух, расширяясь, устремляется в тангенциальные пазы 20 и попадает в вихревую трубу 5. Интенсивное вра3

щение Бызывае появление температурного разделения воздуха: пристеночный воздух течет к крестовине 13, постепенно охлаждаясь. Часть воздуха выпускается через отверстия 18, остальной воздух в охлажденном виде выпускается через отверстие 21 в диафрагме 22 и далее через штупер 23 подается к потребителю.

При настройке вихревой трубы 1 площадь отверстий 18 подбирается такой, чтобы доля горячего потока, в-ыходящая через них, была 15% от общего, а доля холодного 85%.

Если температура холодного потока недостаточно низка, например, из-за слишком высокой температуры сжатого воздуха, то необходимо включить вихревую трубу 5. При этом воздух через штуцер 10 поступает в кольцевую расточку 9; затем по тангенциальным пазам 6 поступает в полость трубы 5. В этой трубе применен щелевой диффузор, который позволяет снизить уровень давления в приосевой зоне. Поэтому в приосевой зоне можно охлаждать любые тела. Через стенку трубки

горячего потока 17 тепло передается из трубы 1 в трубу 5, уровень температуры холодного потока снижается. Высокая турбулентность потоков и большой перепад температур позволяет пропускать через стенку большое количество тепла.

Степень охлаждения холодного воздуха регулируется изменением расхода аоздуха через штуцер 10.

Предмет изобретения

Вихревой энергоразделитель, преимущественно для индивидуального кондиционера, содержащий соосно расположенные вихревые трубы, отличающийся тем, что, с целью изменения температуры холодного потока при его постоянном расходе, наружная труба выполнена самовакуумирующейся, и диск ее щелевого диффузора служит торцевой заглущкой горячего конца внутренней трубы, на боковой поверхности которого предусмотрены выпускные отверстия.

/ / dj 9г гб

Риг.З

Фаг.