Вихревая труба Советский патент 1983 года по МПК F25B9/02 

(54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА

1

Изобрет ше относится к холодильной , технике, а более конкретно - к визфееым

трубам и может быть использовано для охлаждения различных объектов.Известны вихревые трубы с теплопро- , водной оребренной камерой аиергетического раздеПения.где оребрение выполнено из самой стенки камеры энергетического разделения в виде гофр, размещенных по винтовой линии, совпадающей с направлением j0 закрутки сжатого газа 1 .

Данные трубы не обеспечивают отвода периферийных слоев потока по длине камеры энергетического разделения.

Известна также вихревая труба, сод жашая камеру энергетического разделения с.сопловым ввод(Ж1 сжатого газа и диаф

рагмой, установленной по оси rqpHHero конца, ввод дополнительного потока в вш1е7о стакана с окнами на боковой поверхности н узел отбора гсфячей составляющей газа, выполненный в виде примь кающей к наружной поверхности стакана кольцевой

камеры н подключенных к ней патрубков, расположенных между окнами стакана 2 .

Данная вихревая труба в результате ввода дополнительного notoKa и дифференцированнснч отбора горячего потока имеет высокую т модинамическую эффективность, однако в ней также не решена задача отвода п нферийных слоев потока по длине камеры.

Кроме того, известна вихревая труба, содержащая ссяловой ввод, диафрагму холодного потока и камеру энергетического разделения с дроссельным вентилем, в стенке котор Л (посредством дисков) выполнены цилиндрические отверстия, сообщенные с полостью камеры энергетического разделшшя З .

Положитепьиым свойством этой трубы 5шляется обеспечение работы на газе, содержащем капельную жидкость, создание источников пульсапий, которые интенсифицируют радильный тепло- и массообмен, наличие теплопроводного внутренн€ го оребр«шя камеры энергетического 399 увеличивающего теплосьем с разделения, последней. Однако она имеет недостаточно высокий адиабатный КПД, так как наиболее горячие слои газа, вращающиеся в периферийных отверстиях камеры энергетичео кого разделения, не имеют свободного выхода через дроссельный вентиль, что приводит к паразитной передаче тепла от периферийных слоевгаза к холодным, при осевым, а небольщая толщина дисков камеры энергетического разделения и, как следствие, малая длина отдельных периферийных отверстий ведет к недостаточному количеству источников пульсаций и малому коэффициенту внутреннего оребре ния камеры энергетического разделения. Цель изобретения - повыщение адиаба ного .КПЯ Указанная цель достигаем с;я тем, что в вихревой трубе, содержащей сопловой ввод, диафрагму холодного потока и камеру энергетического разделения с дроссельным вентилем, в стенке которой выполнены цилиндрические отверстия, соо щенные с полостью камеры энергетического разделения, эти отверстия располож ны равномерно по периметру камеры по всей ее длине с образованием продольны выводных каналов. Камера на выходе снабжена кольцевы сборником газа, сообщенным со всеми выводными каналами и имеющим автоном ный регулирующий дроссель. На фиг, 1 схематически изображена труба; на фиг. 2 - сечение камеры энергетического разделения. Вихревая труба содержит сопловой тангенциальный ввод 1, диафрагму 2 для выпуска холодного потока, камеру 3 эне гетического разделения с дроссельным вентилем 4, кольцевой сборник 5 газа и регулирующий вентиль 6 для отвода горячего потока из продольных выводных каналов 7, вьшолненных в стенке камеры 3 и соединяющихся с ней при помощи ще лей 8. Вихревая труба работает следующим образом. Поток расщиряющегося газа через сопловой ввод 1 с больщрй скоростью поступает в камеру 3 энергетического разделения. Охлажденные приосевые спои 8 газа выводятся через отверстие диафраг мы 2 к потребителю. Периферийные, наиболее нагретые слои газа, движутся через дроссельный вентиль 4 в атмосферу. Часть периферийного газа через щели 8 попадает в цилиндрические каналы 7, образованные в стенке камеры 3, и выбрасьгоается через сборник 5 и регулирующий вентиль 6 в атмосферу, Наличие щелей 8 и периферийных каналов 7 приводит к увеличению внутренней поверхности, необходимой для передачи тепла от наиболее нагретых периферийных слоев через стенку без значительного увеличения гидросопротивления,возникновению: значительного количества дсшолнктельных источников пульсаций газа,интенсифицирующих радиальный тепло- и массооб мен, возможности сброса из камеры энергетического разделения наиболее нагретых слоев газа через периферийные каналы. Применение предлагаемой конструкции трубы позволит повысить ее адиабатный КПД. Формула изобретения 1.Вихревая труба, содержащая сопловой ввод, диафграму холодного потока и камеру энергетического разделения с дроссельным вентилем, в стенке которой выполнены цилиндрические отверстия, сообщенные с пол остью, камеры энерг&тического разделения, о т л и ч а к. щ а я с я тем, что, с целью повыщения адиабатного КПД, цилиндрические отверстия расположены равномерно по перимет- , ру камеры энергетического разделения по всей ее длине с образованием продольных ш тодных каналов. 2.Труба по п. 1, тличающая с я тем, что камера на выходе снаб.кеяа кольцевым сборником газа, сообщенным со всемивыводными .кадилами и имеющим автономный регулирующий дроссель. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 578531, кл. F 25 В 9/О2, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР МЬ 802739, кл. F 25 В 9/02, 1979. 3.Авторское свидетельство СССР № 638812, кл. F 25 В 9/02, 1977.

(pus 2