Вихревая труба

Вихревая труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ .К АВеОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (1)) 527570 (61) Дополнительное к авт. св. д-ву (22) Заявлено 23.07.73 (21) 1947789 06 (51) М. Кл.е F 25 В 9/02 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень № 33 (53) УДК 621.565з (oss,s) Государственный номнтет

Совета Мнннстроа СССР

Ilo делам нзооретеннй н OTKpblTNN

,4б) Дата опубликования описаиия13.07.77 (72) Автор. изобретения

А. И. Щербинин (71) Заявитель

Ташкентское производственнге объединение по транспортировке и поставке газа (54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к вихревым трубам, служащим для разделения сжатых газов на горячий и холодньй потоки и может быть использовано в холодильных и нагревательных установках, применяемых в газовой, химической и других отраслях промышленности.

Известна вихревая труба, содержащая две симметрично расположенные камеры с сопловымн вводами, подключенными к общей магистрали сжатого газа, и размещенную в плоскости симметрии диафрагму.

Цель изобретения — повышение термодинамической эффективности вихревого разделения в условиях изменения направления холодного и горячего потоков внутри вихревой трубы.

Эта цель достигается тем, что тангенциальные сопловые вводы выполнены с противоположными направлениями закрутки газа, а в отверстии дна. фрагмы установлена раскручивающая решетка с профилированными лопатками, снабженная приводом поворота последних на 180 С

Привод поворота может быть выполнен в виде кинематически связанного с решеткой крана, установленного на магистрали сжатого газа и переключающего подачу последнего с одного сопловогг ввода на другой.

Привод поворота может быть выполнен также и в виде пневмоцилиндра, полости которого сообщаются с соответствующими сопловыми вводами, а шток кинематически связан с решеткой.

На фиг. 1 изображен продольный разрез описываемой вихревой трубы с приводом в виде крана; на фиг. 2 — разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез по В-В на фиг. 1; на фиг.5 — развернутое сечение по Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 — продольный разрез вихревой трубы с приводом пневмоцилийдра.

Tpy5s содержит симметрично расположенные

15 камеры, каждая из которых образована с1 аканом 1 и корпусом 2. На одном конце каждого корпуса 2 выполнен фланец 3, а к другому концу прикреплен сопловой ввод втулки 4 с тангенциальными отверстиями 5. чп Обе втулки 4 одинаковые, но развернуты относительно одна другой на 180 .

К левому и правому стаканам 1 присоединены соответственно патрубки 6 и 7.

Диафрагма содернмт шгск 8, к которому шпильками 9 прикреплены стаканы l. В гашеке 8

5 7570

Одновременно с подачей сжатого газа в каме,р ру 31 давление в полости 30 пневмоцилиндра 29 становится больше, чем давление в его полости 32, и шток 28 занимает крайнее правое положение. В результате этого происходит поворот оси 15 вместе с решеткой 11 и црофилироваььыыми лопатками 12 на 180, и лопатки 12 приобретают возможность раскручивать холодный поток, поступающий к ним с другой стороны (справа налево) и имеющий обратное вращение. имеется осевое отверстие и выполнена выточка, в которую вмонтированы два полукольца 10, имеющие внутреннюю сферическую поверхность. Внутри полуколец 10 установлена раэвихряюцьая решет ка 11 с профилированными лопатками 12. 5 решетке 11 имен)тся радиальные шипы 13 и 14, которые входят в круглые отверстия полуколец 10. В шипе 13 выполнено отверстие под квадратный конец оси 15, помещенной в радиальном сверлении диска 8 диафрагмы. l0

В варианте трубы, изображенном на фиг. 1, на оси 15 укреплена коническая шестерня 16, находящаяся в зацеплении с коническим колесом 17.

Колесо 17 укреплено на шпинделе 18 трехходового крана 19, выходные патрубки 20 и 21 которого 15 присоединены соответственно к патрубкам 6 и 7.

Кран 19 содержит входной патрубок 22, пробку 23 с каналом 24 в ней и рукоятку 25,укрепленную на шпинделе 18. Входной патрубок 22 крана 19 выполнен нод углом 90 к выходным патрубкам 20 и 21, а число зубьев конического колеса 17 выбрано вдвое большим, чем у шестерни 16.

Вихревая труба работает следующим образом.

При подводе сжатого газа к входному патрубку 22 трехходового крана 19 и положении пробки 23 газ через канал 24 и патрубок 6 подается в камеру, образованную левым стаканом 1 и корпусом 2.

Гаэ, проходя через тангенциальные отверстия 5, подвергается закручиванию внутри левого корпуса 2 трубы. На кромке отверст)(я диска 8 диафрагмы закрученный поток газа разделяется на холодный и горячий. Горячий поток отводится к потребителю в направлении стрелки Д.

Холодный поток поступает в отверстие диска 8 З5 диафрагмы и, проходя через лопатки 12, развихряется и отводится в направлении стрелки Е.

Г1ри поворо ге рукоягки 25 крана 19 па 90 сжатый газ изменяет свое направление и по патрубку 7 подается в камеру между правым стаканом 1 и корпусом 2 трубы и, проходя через таш енциальные отверстия 5 правой втулки 4, подвергается закручиванию в противоположном направлении уже внутри правого корпуса 2 трубы. При этом изме!гнется на противоположное и поступательное направление холодного и горячего потоков внутри корпусов 2 трубы, то есть холодный лоток выходит в направлении стрелкиЛ, а горя!ий — в направленпи стрелки 1.

Одновременно с поворотом рукоятки 25 кра- 50 на 19 осуьцсствляется поворот на 180 и оси 15 вместе с рсшс!кой 11 и лопатками 12. Вследствие этого лона!ки 12 приобретают возможность раскручи!)ать холодный поток, поступаа)щий к ним с другой с)ороцы (сь!1)!!!3а и:!ь!с!)о) и имеющий обрат- 55

НОС «!):III ICIIIIC.

В II;Iplui(!1:!< II;I пьп!!!1!!рь!ческая 1!!сс!ерня 26. нахгс!)!ся н иц ллснпп (. эубч;I I;IIi< Ill!(),, !!!<) II(! I()<. со !1! !(<к<)м 8 1! !1снмо- 60 цилиндра 29, одна иэ полос) ей которого -- полость 30 — сообщается с камерой 31 правого стакана 1, а вторая полость 32 сообщается с камерой 33 левого стакана 1.

Размеры шестерни 26 и зубчатой рейки 27 и ход штока 28 рассчитаны таким образом, чтобы при полном ходе штока 28 шестерня 26 повернулась ровно на 180 вокруг оси 15.

В данной вихревой трубе (фиг. 6) при подводе сжатого газа через патрубок 6 в полость 33, гаэ, проходя через тангенциальные отверстия 5 во втулке 4, подвергается закручиванию в левом корпусе 2 трубы.

Далее, также как и в варианте, изображенном на фиг.1 и описанном выше, на кромке отверстия в диске 8 диафрагмы закрученный поток газа разделяется на холодный н горячий. Горячий поток отводится к потребителю в направлении стрелки Д.

Холодный поток поступает в отверстие диска 8 диафрагмы и, проходя через лопатки 12, подвергается развихрению и отводится в направлении стрелки Е.

Полость 32 пневмоцилиндра 29 сообщается с камерой 33 (левого стакана 1), в которой давление газа больше, чем давление в камере 31 (правого стакана 1), сообщающейся с полостью 30 пневмоцилиндра 29, Поэтому шток 28 пневмоцилиндра 29 находится в крайнем левом положении.

При подаче сжатого газа через патрубок 7 в камеру 31, газ, проходя через тангенциальные отверстия 5 правой втулки 4, подвергается закручиванию в противоположном направлении.

При этом изменяется на противоположное и поступательное направление холодного и горячего потоков внутри корпусов 2 трубы, то есть холодный поток выходит в направлении стрелкиД, а горячий поток — в направлении стрелки E.

Формула изобретения

1. Вихревая труба, содержащая две симметрично расположенные камеры с сопловь!ми вводами, поди)!!очеь!1!ььыяь к общей маьистрэли сжатого газа, и раэме!псиную в плоскосги симметрии диафрагму, от л и ча I<) ш а я с)I тем> что, с целью повышения тс1)м()д В от13срстии низ<1) ьь;!1 >>1!>! ч(1!1!1()В" 1<1!)

11!)(>>< )!1. !1> дом поворота после)тних на (80, а сопловь)е вводы выполнены с противоположным направлением закрутки газа.

2. Труба по д. 1, о т л и ч а ю ш а я с я ) ем, ч)о привод поворота вьвтолнен и виде кинематичсски связанно)о с решеткой крана, установленного E)3 б ма) ис(ра)и) сжа)ого газа и переключакнцего подачу последнего с однся о соплового ввода на другой.

3. Труба но и. l, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что привод поворота выполнен в виде пневмоцилнндра, полости которого сообщены с соответствующими сопловыми виолами, а ппок кипематнчески связан с )ен)еткои

5 1 7 .5?(1

28 2У Р2 27 26

Составитель К). Мартинчик

Те рец А. /1смьннова

Редактор С. г итова

Корректор С, Шскмар

Заказ 9 (б/35

<Ьилиал ППП "Па генг, г. Уж1 ро, ул. Проектная. 4

Тираж 690 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комгпста Совсга Министров СССР но делам изобрстсннй и о1 крьпий

1l3035, Москва, Ж-35. Ра гнскав наб.. и. 4/5