Вихревая труба Советский патент 1977 года по МПК F25B9/02 

1

Изобретение относится к вихревым трубам с охлаждаемым горячим концом.

Известны вихревые трубы, в которых охлаждающая рубашка включена в замкнутый циркуляционный контур, снабженный змееви- g ком, а на горячем конце трубы установлен сильфон для обеспечения циркуляции рабочей жикости при колебаниях давления 1.

Недостатком такой вихревой трубы является неэффективная циркуляция эхлажда- JQ ющей жидкости при отсутствии пульсации горячего потока.

Известны вихревые трубы с охлаждающей водяной рубащкой, имеющей патрубок, выполненный в виде вихревого эжектора, активное 15 сопло которого подключено к полости горячего конца с помощью трубопровода в зоне дросселя f 2 .

Недостаток таких вихревых труб - повыщенный расход воды с зеркала испарения. 0

Известны также вихревые трубы, содержащие корпус с сопловым вводом и рубашкой на гор5гчем конце, заполненной пористым материалом, охлаждение рубашки обеспечивается размещенным в ней змеевиком, подключен-5

ным к циркуляционному контуру хладагента 3.

Такие вихревые трубы требуют значительных расходов хладагента (например, воды), что не позволяет их применять в условиях с ограниченными ресурсами.

Цель изобретения - повышение экономичности.

Это достигается тем, что часть рубашки, примыкающая к сопловому вводу, выполнена свободной от пористого материала и соединена со змеевиком, расположенным в баке, заполненным жидким хладагентом и подключенным к эжектору, активное сопло которого соединено с горячим концом трубы, а смесительная камера через бак сообщена с размещенными на боковой поверхности рубашками вводами хладагента в пористый материал.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая вихревая труба; на фиг. 2 - завихрительная камера с сопловым вводом.

Сопловой ввод 1 сжатого газа расположен тангенциально к завихрительной камере 2 вихревой трубы. К камере 2 присоединены диафрагма 3 для выхода холодного воздуха и горячий конец 4 трубы, выполненный из В111сокотеплопроводного материала. Количество выходящего горячего воздуха из трубы регулируется дроссельным вентилем 5, Горячий конец 4 трубы заключен в охлаждающую рубашку б, занолненную пористым материалом 7, например войлоком, размещенным в охлаждающей рубашке 6 так, что вбл зи от соплового ввода 1 оставлен незаполненный пористым материалом участок 8. Ох лаждающая рубашка 6 снабжена кранами 9 на вводах 10 длядозирования подачи хладоносителя внутрь пористого материала 7. При этом первый пз кранов 9 расположен в сече нии дроссельного вентиля 5, второй в сечении, отстоящем от первого сечения в направ лепип завихрительной камеры 2 на расстоянии 3-5 внутренних диаметров трубы, а тре THii кран - ь сечении, отстоящем от второго оэчения в том же направлении на расстоянии 2-4 диаметров трубы. Вводы 10 соединены трубопроводом 11 с полостью расходного бака 12, в котором размещен змеевик 13. Змеевик 13 соединен с одной стороны со штуцером 14 выхода конденсата и паров хладоносителя из участка 8 охлаждающей рубащки 6, а с другой с вихревым или струйным эжектором 15, активное сопло которого (на чертежах не показано) соединено с горячим концом 4. Эжектор 15 сообщен с баком 12, ЕЗихревая труба работает следующим образом. При подаче газа (воздуха) через соплоj-iOE .ввод 1 в камеру 2 происходит разделение газового потока на горячую и холодную составляющие. Осевая - холодная часть раз деленного потока выходит через диафрагму 3 периферийная - горючая часть, обладающая Е)ысокой температурой, давлением и турбулентностью, энергично отдает тепло горячему концу 4 трубы, охлаждаемому пленкой хладоносителя, поступающего из расходного бака 12 во вводы 10 через краны 9, обеспечивающие регулировку вел1етины охлаждения в зависимости от режима работы вихревой трубы. При работе вихревой трубы тонкая пленка хладоносителя испаряется, в результате чего происходит интенсивный отбор тепла от гор5гчего конца трубы. Пары и жидкие частицы зшадоносителя, отсасываемые эжектором 15, проходят через установленный в баке 12 змеевик 13 и конденсируются, а затем через эжектор 15 вновь поступают в расходный бак 12 для дальнейшего использования. Преимуществами предлагаемой вихревой трубы является снижение расхода хладоносителя, получение по сравнению с неохлаждаемой трубой большего количества холодного воздуха (0,76 -и XJ 0,88 против Л 0,3), а также дополнительное понижение температуры холодного воздуха на 89° при 0,88. По сравнению с охлаждением проточной водой в системе охлаждения предлагаемой трубы снижен расход с 8О/л/час до 4,6 л/час. Формула изобретения Вихревая труба, содержащая корпус с сопловым вводом и рубашкой на горячем конце, заполненной пористым материалом, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, часть рубашки, примыкающая к сопловому вводу, выполнена свободной от пористого материала и соединена со змеевиком, расположенным в баке, заполненным жидким хладагентом и подключенным к эжектору, активное сопло которого соединено с горячим концом трубы, а смесительная камера через бак сообщена с размещенными на боковой поверхности рубашки вводами хладагента в пористый материал. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство № 337620, 25 Б 9/02, 1972 г. 2.Авторское свидетельство № 485286, F 25 Б 9/О2, 1974 г. 3.Патент США № 346О373, 73-17, 1969 г.