Вихревая труба
Иллюстрации
Реферат
Всес -„-, .„ антант«о.. -, ОП И " - И=
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистицескик
Республик
) 567906
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свил-ву >4561 (22) Заявлено 29.05.73 (21) 1921677/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.08.77. Бюллетень № (45) Дата опубликования описания 30.08
I) М. Кл
T 25 В 9/02
Государствеииый комитет
Совета Мииистрав СССР оо делам изаоретеиий и открытий
) УЛК 621.565.3 (OSS.8) А. И. Азаров, А. В. Ансимов, И. А. Александрович, В. П. Пацановский, П. P. Семенов и А. М. Фурлетов (72) Авторы изобретения
Одесский технологический институт холодильной промышленности и Рижский ордена Трудового Красного Знамени вагоностроительный завод (71) Заявители (54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА
Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в качестве вихревого генератора холода в портативных транспортных холодильниках, охладителях питьевой воды и воздухоохлади- 5 телях — кондиционерах небольшой производительностии.
По основному авт.св. № 456118 извест на вихревая труба с сонловым вводом и с параллельно установленными кольцевыми О диафрагмами на охлаждаемом горячем конце, между которыми помещены кольцевые шайбы с внутренним диаметром, большим диаметра отверстий диафрагм, образующих внутреннее оребрение горячего конца. 15
Однако известные трубы не могут получать холод низких температур.
Зля повышения жономичности в поедлагаемой вихревой трубе выпускной патрубок холодного потока введен внутрь холодиль- 20 ной головки, которая размещена внутри охлаждаемого объекта и имеет оребрение в виде пакета параллельно расположенных и установленных с зазором относительно патрубка дисков с кольцевыми прокладками меж- 25 ду ними и с перфорацией на участках между патрубком и прокладками, образующей лабиринтный канал, сообщенный на выходе с полостью охлаждающей рубашки оребренного горячего конца.
Сопловому вводу основной вихревой камеры по холодному потоку может быть предвключена дополнительная вихревая камера, зеркально размещенная относительно основной и имеющая на горячем конце оребрение, одинаковое с оребрением горячего конца последней, причем охлаждающие рубашки йа горячих концах обеих камер сообщены.
Кроме того, наружное оребрение горячих концов обеих камер может иметь перфорацию, смещенную в смежных диафрагмах в диаметрально противоположные стороны.
На чертеже изображена вихревая груба с основной и дополнительной вихревыми камерами.
Холодильная головка 1 размещена в охлаждаемом объекте 2, например в камере портативного транспортного холодильника, устанавливаемого в кабине тепловоза. Хола567 906
Перфорация 22 смежных диафрагм 19 смещена в диаметрально противоположные 4О стороны.
Патрубок 12 присоединен к пневмосистеме транспортного объекта, либо (при располагаемом давлении в системе выше 0,5
МПа) к предвключенной по холодному пота 45 ку дополнительной вихревой камере 24, впускной патрубок 25 которой присоединен к источнику сжатого воздуха, выпускной патрубок холодного потока 26-к патрубку 12, а горячий конец выполнен в виде пакета диафрагм 27 и шайб 28, идентичных диафрагмам 19 и шаибам 20. Перфорация 29 смежных диафрагм 27 смещена в диаметрально противоположные стороны.
Охлаждающие рубашки на горячих концах основной 9 и дополнительной 24 вихревых камер сообщены между собой каналом 30.
От источника питания сжатый воздух через патрубок 25 подается при высоком дав- 60 дильная головка 1 снабжена оребрением в виде пакета параллельно расположенных дисков 3, чередующихся с кольцевыми прокладками 4. Наружные участки 5 дисков 3 образуют оребрение, размещенное в охлаждаемом объекте 2. Участки 6 дисков 3 между кольцевыми прокладками 4 и выпускным патрубком 7 холодного потока образуют внутреннее оребрение, омываемое холодным потоком и имеющее перфорацию 8. Основ- щ ная вихревая камера 9 с сопловым вводом
10 помещена и корпус 1, снабженный впускным патрубком 12.
Выпускной патрубок 7 холодного потс . ка введен с зазором внутрь холодильной 15 .головки 1 сквозь соосные центральные отверстия 13 в дисках 3 и покрыт полимерной пленкой например фторопластом, препятствующей выпадению инея на поверхности.
Лабиринтный канал, образованный перфора- 20 цией 8 и зазорами 14 между дисками. 3, сообщается через канал 15 с поттостьто охлаждающей рубашки 16. Холодильная головка 1 сообщена с этой полостью обводным каналом 17, в котором установлен автоматический клапан 18.
Заключенный в охлаждающую рубашку
16 горячий конец имеет обычную трубчатую форму, либо для повышения энергетической эффективности при низких распола- 30 гаемых давлениях источника питания выполнен в виде пакета диафрагм 19 с размещенными между ними шайбами 20. Диафрагмы 19, образующие оребрение горячего конца основной вихревой камеры, имеют M соосные центральные отверстия 21 и перфоРацию 2 а также стянутышпильками 23. ленни в дополнительную вихревую камеру
24, из которой при промежуточном давлении и пониженной температуре выходит в патрубок 26. Нагретые периферийные слои вихревого r moI a при этом отдают тепло потоку, омывающему наружные участки диафрагм 27.
Предварительно охлажденный воздух из патрубка 26 подводится к патрубку 12 и через сопловой ввод 10 устремляется в основную вихревую камеру 9, откуда холодный поток по патрубку 7 входит в холодильную головку 1, а нагретый поток в обратном направлении с холодным движется в полость горячего конца, образованную совокупностью отверстий 21, и отдает тепло диафрагмам
19. Холодный поток из холодильной головки 1 выходит по зазорам 14 и перфорации
8 и омывает участки 6 дисков 3. Наружные участки 5 дисков 3 при этом отводят тепло от охлаждаемого объекта 2.
Из холодильной головки 1 воздух по каналу 15 попадает в полость охлаждающей рубашки 16, омывает наружные участки диафрагм 19 и 27 и, отведя тепло от горячего потока вихревой трубы, выбрасывается в атмосферу..
При работе на влажном воздухе иней, вносимый холодным потоком в холодильную головку 1, накапливается в ней. Во времени пауз в подаче сжатого воздуха к вихревой трубе таяние инея приводит к замедлению роста температуры в охлаждаемом объекте 2. При длительной работе без пауз сопротивление лабиринтного канала, образованного перфорацией 8 и зазорами 14 между дисками 3, возрастает по мере накапливания в нем инея, B определенный момент оно становится таким, что автоматический клапан 18 открывается и сбрасывает холодный поток, минуя внутреннее оребрение, образованное участками 6 дисков 3. Это приводит к быстрому таянию инея на участках 6 дисков 3 и закрытию клапана 18.
В описанной трубе теппопередача от охлаждаемого объекта 2 к холодному потоку осуществлена при минимальном термическом сопротивлении холодильной головки 1, имеющей развитое оребрение, не усложняющее ее конструкцию. Размещение головки соосно охлаждающей рубашке 16 сократило длину канала 15, уменьшило внешние теппопритоки к нему, IIDBblcHJIQ компактность трубы.
Перечисленные преимущества в совокупти с охлаждением горячего конца вихревой трубы уходящим из холодильной головки потоком обусловили выл:окую термодинамическую эффективность установки.
567906
Ф ормула изобретения
1. Вихревая труоа пи авт.ca. N 456118, отличающаяся тем,что,сцелью повышения экономичности, выпускной патру бок холодного потока введен внутрь холодильной головки, размещенной внутри охлаждаемого объекта и имеющей оребрение в виде пакета параллельно расположенных и установленных с зазором относительно патрубка писков с кольцевыми прокладками ro между ними и с перрорациеи на участках между патрубком и прокладками, образующей лабиринтный канал, сообщенный на выхэде с полостью охлаждающей рубашки оребренного горячего конца. 15
Составитель P. Щербак
Редактор Л. Жаворонкова ТехредМ. Левицкая Корректор П. Макаревич
Заказ 2720/27 Тираж 701 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4
28
27
2g ,70
fg
2г
2. Труба по п. 1, о т л и ч а ю ш а я. с я тем, что сопловому вводу предвключена - по холодному потоку дополнительная вихревая камера, зеркально размещенная относительно основной вихревой камеры и имеющая на горячем конце оребрение, одинаковое с оребрением горячего конца последней, а охлаждающие рубашки на горячих концах обеих камер сообщены.
3. Труба по пп. 1 и 2, о т л и ч а юm а=я с я тем, что наружное оребрение горячих концов обеих камер имеет перфорацию, смещенную в смежных диафрагмах в диаметрально противоположные стороны.