Вихревая труба Советский патент 1976 года по МПК F25B9/02 

(54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА

1

I Изобретение касается использования : вихревого эффекта, в частности вихревых |труб, служащих для получения холода, и мо- |жет быть использовано в химической и не |тяной промышленности для очистки газовых i смесей от легкоконденсируюшихся фракцдй, :Например для очистки природного газа от I высших углеводородов при производстве ам-I миака. В этом случае нагрузка по газу ко леблется, что обусловливает необходимость I применения вихревых труб с регулирующим I устройством для изменения расхода . сжаi того газа. ; Известны вихревые трубы .с сопловым

вводом прямоугольного сечения и устройством ддя регулирования расхода, сжатого I газа, выполненным в виде двух щелевых подвижных один относительно другого ци- ;линдров, что позволяет вихревой трубе рабо; тать при переменных нагрузках,

Однако щелевые цилиндры находятся

внутри вихревой камеры. Это приводит к I тому, что вихревое движения, приобретенное :газом на профилированной поверхности i вихревой камеры, гасится при входе в щели цилиндров. Вследствие того, что щели расположены тангенциально, газ вновь за- i кручивается. Однако значительное количество Iкинетическойi энергии уже потеряно, чтр значительно снижает эффективность вихревой трубы. Вихревой эффект в известной вихревой трубе Ьбусловливается в конечном многосопловым вводом газа,через щелевые диффузоры. Такой ввод менее эффективен; чем односопловой. |ЦельК1 изобретения является увеличение

термодинамической эффективности трубы три ее работе на переменных нагрузках.

Для этого устройство для регулирования расхода сжатого газа выполнено в виде упругой стальной пластины, закрепленной с двух сторон на одной из стенок соплового ввода и взаимодействующей со , имеющим возвратно-поступательное перемещение, который воздействует на нее, изменяя критическое сечение ввода, а значит и расход I газа через вихревую трубу.

В предложенной трубе узел регулирования находится вне зоны вихревого движения газа, что повышает эффективность трубы в работе при переменной нагрузке. Испол1,зуя упругую стальную пластину в роли {зегулирующего органа, можно осуществить регули ровку расхода на односопловом вводе, что также повышает эффективность вихревой трубы. Упругая пластина плавно изменяет профиль соплового ввода. Это приводит к минимальным потерям кинетической энерги газа при изменении нагрузки.-Узел регу- лирования прост, и Надежен в эксплуатации. На фиг. 1 схематически изрбражена предложенная труба; на фш. 2 - то же, разрез А-А на фиг.гХ; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Вихревая труба содержит корпус 1с прямоугольным сопловым вводом 2, диафрагмой 3 и выходными патрубкамми 4, 5. В сопловой ввод 2 помещен регулирующий элемент, выполненный в виде стальной упругой пластины в, закрепленной с одной стороны неподвижно винтом 7, а с другой стороны - подвижно штифтом 8, В сопловом вводе 2 предусмотрен шток 9, соприкасающийся с пластиной 6. Сжатый природный газ в количестве 40ОО с давлением 30 ата входит в вихревую трубу через сопловой ввод 2 размером 2Ох1О Мм со скоростью звуSxXXS SSSXSSlji

k

А Фйё. 1 ка, зак ;учива(.пч;я в въхровий камере 1О и {эазделяется на два потока: холодный, идущий через диафрагк-гу 3 к патрубку 4, и горячий, идущий в противоположную сторону к патрубку 5. В случае необходимости уменьшения нагрузки на вихревую трубу до ЗООО нм /час увеличивают управляющую силу (импульс) Ру. Тогда щток 9 давит на пластину 6, которая прогибается и уменьщает размер а до 7,5 мм, умень- . щая тем самым критическое сечение соп- лового ввода 2. Управляющий импульс Ру может быть согласован с расходом газа через трубу автоматически. Формула изобретения Вихревая труба, содержащая сопловой ввод прямоугольного сечения и устройство для регулирования расхода сжатого газа, отличающаяся тем, что, с целью повыщения термодинамической эффективности при работе трубы на переметеных нагрузках, устройство для регулирования расхода сжатого газа, выполнено в виде упругой пластины, закрепленной с двух сторон на одной из стенок ввода и взаимодействующей со щтоком, имеющиг возвратно-поступательное перемещение.

6

2

MS.2