Вихревая труба Советский патент 1975 года по МПК F25B9/02 

1

Изобретение относится к аппаратам температурного разделения газового потока и может быть применено в теплообм-енниках, конденсаторах, регеиераторах и других аппаратах в нефтеперерабатывающей, химической и других родственных отраслях промышленности.

Известны вихревые трубы, содержащие корпус с сопловым вводом и размещенный в нем с кольцевым зазором цилиндрический насадок с центральным отверстием для вывода холодного потока.

Иедостатком известных вихревых труб является то, что они требуют индивидуальной подготовки насадка для каждой вихревой трубы. При этом, как бы ни была высока точность изготовления насадка и его подгонка к трубе, между их поверхностями остается некоторая несоосность. Эти конструктивные недостатки вызывают турбулизацию газового потока в его вихревом движении, чем снижается эффективность трубы. Больщое влияние на снижение термодинамической эффективности оказывает и то, что насадок в известных вихревых трубах выполнен с торцовым обрезом, на котором происходит срыв газового потока при выходе из насадка.

Цель изобретения - повыщение термодинамической эффективности.

Достигается это тем, что в насадке выполнен спиральный канал, подключенный к сопловому вводу и имеющий тангенциальный вывод в кольцевой зазор, причем насадок снабжен обтекателем.

На фиг. 1 показана вихревая труба с кольцевым зазором, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1.

Вихревая труба содержит корпус 1 с сопловым вводом 2 и насадок 3 со спиральным каналом 4, тангенциально выходящим в кольцевой зазор 5 между корпусом 1 и насадком 3. По оси насадка выполнено сквозное отверстие 6 для отвода холодного потока. Таким образом, насадок одновременно выполняет роль диафрагмы. Выполнение на конце насадка конуса 7 (обтекателя), сопрягающегося с его цилиндрической частью по радиусу, устраняет срыв вихревого потока на его конце. Кольцевой зазор может иметь винтовую направляющую.

Вихревая труба работает следующим образом.

Под избыточным давлением газ через сопловой ввод 2 и спиральный канал 4 тангенциально выходит в кольцевой зазор 5 между насадком 3 и корпусом , завихряется по его поверхности, ламинарно обтекает конус 7 и

разделяется по эффекту Ранка и Хилша на горячий и холодный потоки.

Горячий поток выводится с открытого конца трубы, а холодный - через осевое отверстие 6 насадка 3.

В случае работь вихревой трубы в качестве сепаратора аэрозолей частицы жидкости в вихревом потоке приобретают большие центробежные силы и выводятся из нее с открытого конца. С целью понижения температуры на степах трубы последняя известными способами может охлаждаться снаружи хладагентами.

Предмет изобретения

1.Вихревая труба, содержащая корпус с сопловым вводом и размещенный а нем с кольцевым зазором цилиндрический ласадок с центральным отверстием для вывода холодного потока, отличающаяся тем, что, с целью повыщения термодинамической эффективности, в насадке выполнен спиральный канал, подключенный с сопловому вводу и имеющий тангенциальный вывод в кольцевой зазор.

2.Труба по п. 1, отличающаяся тем, что насадок снабжен обтекателем.

5