Вихревая труба Советский патент 1981 года по МПК F25B9/02 

(54) . ВИХРЕВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к конструкции вихревых труб. Известна вихревая труба, содержащая корпус с сопловым вводом, диафра мой для вывода охлалщенного газа и плоским диффузором для вывода нагретого потока газа, сообщеннь1м с внутренней полостью камеры трубопроводом проходящим через теплообменник fij . Недостаток эт,ой вихревой трубы малая термодинамическая эффективност из-за неиспользования энергии нагретого потока. Известна вихреваятруба, содержащая корпус с сопловым вводом, диафра мой для вывода охлажденного . газа и устройством для вывода нагретого пот ка и подключенный к последнему тепло обменник, соединённый другим концом с соплом, расположенным по оси корпуса 2 . Недостаток этой вихревой трубы низкая устойчивость из-за работы ее в пульсирующем режиме. Цель изобретения - повышение устойчивости работы вихревой трубы. Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен в виде двух усеченных конусов, обращенных друг к другу большими основаниями, а устройство вьшода нагретого потока выполнено в виде плоского диффузора, установленного между этими конусами, сопло выполнено диффузорным и размещено в плоскости задней стенки плоского J&ф- фузора, а на конце корпуса, противоположном диафрагме, выполнено отверстие для вывода части газа. На чертеже изображена схема предлагаемой вихревой трубы. Вихревая труба содержит корпус I с сопловым вводом 2, диафрагмой 3 для вывода охлажденного газа и устройством вывода нагретого газа и ПОДКЛЮЧЁННЫЙ к последнему теплообменник

36

4, соединенный другим концом с соплом 5, расположенным по оси корпуса I Корпус 1 выполнен в виде двух усеченных конусов б и 7, обращенных друг к другу большими основаниями, а устройство вывода нагретого потока выполнено в виде плоского диффузора 8, установленного этими конусами 6 и 7. Сопло 5 выполнено диффузорным и размещено в плоскости

задней стенки 9 плоского диффузора 8. На коще корпуса, протнвоположном диафрагме 3,- выполнено отверстие 10 для вывода части газа. Вихревая труба заключена в кожух.

Вихревая труба работает следующим образом.

Сжатый газ через сопловой ввод 2 подается в полость .корпуса 1, образующую камеру энергетического раэделения. Через диафрагму 3 выводится охлажденный газ, а в диффузор 8 отводится Нагретый поток газа. После диффузора 8 нагретый поток газа поступает в теплообменник 4, охлая аемый водой, прокачиваемой через кожух вихревой трубы. Здесь его температура сш{жается,а в диффузорном сопле 5 снижается и его давление. Этот поток, составляющий 30-35% от общего расхода, поступает в центральную часФь корпуса 1, занимая значительный объем. Слои газа, из которых формируется охлажденный поток, состоят из дополнительного потока и наиболее холодной части газ, движущегося по направлению диффузора 8. Для предотвращения поступления горячего газа в централвную приосевую зону корпуса 1 организован двухкратный выпуск периферийного потока. Через отверстие 10 выходит от 5 до 15% от общего расхода

34 газа. Выпуск части газа позволяет демпфировать колебания, возникагацие в вихревой трубе.

На испытаниях вихревая труба, par ботающая. на влажном воздухе с давлением 0,42 МПа, показала следующие результаты: при выпуске всего воздуха через диафрагму эффект охлаждения составил , а при выпуске 90% газа - 44°С, что соответствует КПД,равному 0,4.

.

Формула изобретения

Вихревая труба, содержащая корпус с сопловым вводом, диафрагмой для вывода охлажденного газа и устройством вывода нагретого потока и подключенный к последнему теплообменник, соединенный другим концом с соплом, расположенным по оси корпуса, о тл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, корпу выполнен в виде двух усеченных конусов, обращенных друг к другу большими основаниями, а устройство вывода нагретого .потока выполнено в виде плоского диффузора, установленного между этими конусами, сопло выполнено диффузорным и размещено в плоскости задней стенки плоского диффузора, а на конце корпуса, противоположном диафрагме, выполнено отверстие для вывода части газа.

Источники информации, принятые вО внимание при экспертизе

1