Патрубок вихревой трубы для вывода разделенного потока Советский патент 1982 года по МПК F25B9/02 

(54) ПАТРУБОК ВИХРЕВОЙ ТРУБЫ ДЛЯ ВЫВОДА РАЗДЕЛЕННОГО ПОТОКА Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано, например, для систем кондиционирования воздуха в судостроении. Известны вихревые трубы, содержащие вихревую камеру с сопловым вводом ежатого воздуха, диафрагму с подключенным к ней патрубком для вывода холодного потока и установленный на горячем конце, снабженном охлаждающей рубащкой, дроссель в виде кольцевого активного сопла эжектора для подсасывания в рубашку наружного воздуха. Эти трубы имеют глушитель, выполненный в виде втулки из пористого материала, закрепленной на дросселе с возможностью осевого перемещения вдоль горячего конца трубы 1. Недостатками такой конструкции труб являются увеличение их габаритов из-за наличия глушителя-втулки, больщой расход дефицитного пористого материала, отсутствие воздушного охлаждения вихревой трубы. Известна также труба, содержащая вихревую камеру с сопловым вводом сжатого воздуха, диафрагму с подключенным к ней патрубком для вывода холодного потока и установленный на горячем конце, снабженном охлаждающей рубащкой, дроссель в виде кольцевого активного сопла эжектора для подсасывания в рубащку наружного воздуха, причем активное сопло на рабочей поверхности снабжено профилированными лопатками для закручивания охлаждающего потока. Кроме того, патрубок для вывода разделенного (холодного) потока выполнен переменного сечения с расщиряющейся средней частью и облицован изнутри звукопоглощающим материалом, а по оси расщиряющейся части установлена вставка из такого же материала, образующая со стенками патрубка канал равного сечения 2. Недостатки известной трубы - сложность конструкции, трудность получения высоких термогазодинамических характеристик, невозможность снижения уровня шума ниже 60 дБ. Наиболее близким к предлагаемому является патрубок вихревой трубы для вывода разделенного (горячего) потока, содержащий заглущку на торце, окна на боковой поверхности и установленную с возможностью перемещения по резьбе гайку, имеющую кольцевой участок, размещенный концентрично патрубку в зоне окон. Патрубок имеет глушитель из шумопогло1цающе1о материала 3. Однако указанный патрубок также не может обеспечить снижения уровня шума ниже 60 дБ. Цель изобретения - снижение уровня niy.Ma. Поставленная цель достигается тем, что торец патрубка енабжен насадком, имеюН1ИМ сферическую часть, переходяп1,ую в сужающийся конус, а кольцевой участок гайки выполнен с острой кромкой., образующей со сферической частью насадка регулируемую кольцевую щель. 1-ia чертеже изображена вихревая труба с патрубками предлагаемой конструкции для выво.а.а холодного и горячего потоков. Вихревая труба содержит вихревую камеру 1 и сопло 2 для тангенциального ввода сжатого газа. Вихревая камера 1 жестко соединена с корпусо.м 3, имеющим соответственпо для горячего и холодного концов трубы всасывающие патрубки 4 для подсоса окружающего воздуха и нагнетаюnuie патрубки 5 для подачи смешанного воздуха от холодного и горячего концов. В вихревой камере 1 установлена диафрагма 6, имеющая вид сопла Лаваля. Диафрагма 6 имеет выступ 7, перекрывающий ввод 2, а на противоположном конце дифарагмы снаружи имеется патрубок 8 со сквозными окнами 9 для выхода холодного воздуха. На патрубок наворачиваются контргайка 10 и регулировочная гайка 11, имеющие свободный ход в осевом направлении, и насадок 12 с гладкой сферической частью 13, переходящей в сужающийся конус 14. Торец 15 патрубка 8 заглущен. Регулировочная гайка 11 имеет кольцевой участок 16 с острой кромкой, который со сферической частью насадка 12 образует регулируемую кольцевую щель 1/. Кольцевой участок 16 гайки 11 размещен над окнами 9 патрубка 8. Ширина щели 17 влияет на термодинамические характе ристики, коэффициент эжекции и уровень шума. Ширина щели 17 регулируется с по гайки 11 при ее осевом перемещении по диафрагме, а фиксация производится с помощью контргайки 10. Сопло 2 жестко соединено с патрубком 18 вывода горячего потока. Патрубок 18 пред ставляет собой трубу переменного сечения

с цилиндрической концевой частью, на которой имеется резьба и окна 19 для выхода горячего воздуха. С целью снижения вибрации патрубок 18 изготавливается переменного сечения из меди с последующим отжиго.м. Патрубок 18 аналогично противоположному концу вихревой трубы имения на холодном конце происходит процесс охлаждения, а на горячем - нагрева окружающего воздуха.

Изменением щирины щелей 17 регулируют оптимальные термогазодинамические характеристики, температуру и расход разделенного воздуха, а также коэффиет насадок 12, регулировочную гайку 11 с кольцевым участком 16 и контргайку И). Диаметр сферической части насадков 12 Осф выполняют в пределах 1,5 D-pp, где - средний диа(метр горячего конца трубы (патрубка 18). Для повыщения газодинамических характеристик (снижения завихрения на свободном конце насадков) сферическая часть последних переходит в усеченный конус, образующая которого является касательной к сферической части насадков. Сферическая часть насадков должна иметь чистоту повер.хности не ниже 7 класса. Ширину щели устанавливают от 0,01 до 0,3 мм. Ширину щели, учитывая ее акустическую характеристику, устанавливают так, чтобы при регулировании ее проходное сечение обеспечивало .максимальные расходы холодного и горячего потоков. Вихревая труба работает следующим образом. В вихревую камеру 1 через сопло 2 подается сжатый воздух, который вследствие тангенциального ввода разделяется в сопловом сечении на периферийный горячий поток, движущийся вихрем по цатрубку 18 к его концевой цилиндрической части, а осевой холодный поток воздуха движется в противоположную сторону по соплу Лаваля. Выступ 7 диафрагмы 6 служит для предотвращения перемешивания в сопловом сечении разделенного на горячий и холодный потоки воздуха. Сопло Лаваля диафрагмы 6 уменьшает закрутку холодного воздуха и способствует плавному регулированию термогазодинамических параметров. Разделенные потоки воздуха через окна 9 и 19 подаются к щелям 17. При выходе из щелей воздух обтекает гладкую сферическую часть 13 насадков 12 со значительной местной скоростью и направляется вдоль усеченного конуса 14 в осевом направлении. Направление движения воздуха, выходящего из щели 17, строго по сферической части 13 обуславливается давлением, вязкостью воздуха, а также формой насадка, имеющего сферическую поверхность сВысокой чистотой обработки (не ниже 7 класса). При этом на гладкой сферической части насадка создается разрежение, куда устремляется поток воздуха через патрубки 4. Смешанный поток воздуха под напором направляется в трубопровод системы кондиционирования из нагнетающих патрубков 5. При этом вследствие смешивациент эжекции.от которого зависит производительность по окружающему воздуху. Эти параметры являются определяющими для кондиционирования судовых помещений. При уменьщении щирины щели уроуровень шума снижается, а коэффициен1 эжекции увеличивается на обоих концах.

Формула изобретения

Патрубок вихревой трубы для вывода разделенного потока, содержащий заглушку на торце, окна на боковой поверхности и установленную с возможностью перемещения по резьбе гайку, имеющую кольцевой участок, размещенный концентрично стенке

патрубка в зоне окон, отличающийся те.м, что, с целью снижения уровня щума, торец патрубка снабжен насадком, имеющим сферическую часть, переходящую в сужающийся конус, а кольцевой участок гайки выполнен с острой кромкой, образующей со сферической частью насадка регулируемую кольцевую щель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 606044, кл. F 25 В 9/02, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 486064, кл. F 25 В 9/02, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР № 547603, кл. F 25 В 9/02, 1975.