Вихревой холодильник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву= (22) Заявлено 08. 06. 81 (г1) 3297437/23-06 t$1) М. КЛ з с присоединением заявки Но

25 B 9/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (ЗЗ УДК 621. 574 (088.87

Опубликовано 07.03,83. Бюллетень Hо 9

Дата опубликования описания0703ЯЗ

A Д. Суслов, A. В. Мурашкин, В. Н. Михушкин

Ю.A. Новосельский и В.Н. Воробьев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54)- ВИХРЕВОИ ХОЛОДИЛЬНИК

Изобретение относится к холодиль. ной технике, в частности к установкам для разделения газового потока на холодный и теплый с помощью вихревых труб.

Известен вихревой холодильник, содержащий размещенные соосно одна в другой две вихревые трубы, внешняя из которых подключена к источнику сжатого газа, а внутренняя питается эа счет подвода в ее сопловой аппарат горячего периферийного потока повышенного давления внешней вихревой трубы g1).

Недостатками этого холодильника являются сложность конструктивного выполнения, нарушение вихревых потоков внешней вихревой трубы за счет размещения в камере энергетического разделения внутренней вихревой трубы, а также невозможность отвода тепла горячего периферийного потока, питаю. щего внутреннюю вихревую трубу.

Указанные недостатки значительно снижают КПД энергоразделителя.

Известен также вихревой холодильник, содержащий две соосно установленные вихревые трубы с сопловыми вводами, диффуэорами для вывода горячего потока и патрубками вывода холодного потока, причем патрубок вывода холодного потока второй трубы размещен в осевой зоне диффузора первой трубы, а по оси диафрагмы второй трубы расположена трубка ввода газа 121.

В этом холодильнике вихревые трубы подключены параллельно к одному источнику сжатого газа.

Обязательное наличие общего для всех труб источника сжатого газа приводит к увеличению его расхода, что в свою очередь значительно снижает холодопроизводительность аппарата.

15 Малая эффективность обусловлена тем, что большая часть вытекающего из труб горячего потока, имеющего повышенное давление, выбрасывается в атмосферу.

Целью изобретения является повышение КПД холодильника.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве днффузор первой трубы связан с сопловым вводом второй трубы, а ее диффузор — с трубкой ввода газа, причем эти линии связи снабжены теплообменниками, а диффузор второй трубы дополнительно соединен через вентиль с атмосферой.

На чертеже изображена схема данного холод льнихл

1002754

Холодильник содержит две соосно установленные вихревые трубы 1 и 2 а сопловыми ннодами 3 и 4, диффузорами

5 и 6 для вывода горячего потока и патрубками 7 H 8 вывода холодного потока. Патрубок 8 вывода холодного по- 5 тока второй трубы 2 размещен н осевой зоне диффузора 5 первой трубы 1, а по оси диффузора 6 второй трубы 2 расположена трубка 9 ввода газа. (Диффузор 5 первой трубы 1 связан с 10 соплоным вводом 4 второй трубы 2, а ее диффузор .6 — с трубкой 9 нвода газа, причем эти линии связи снабжены теплообменниками 10 и 11, а диффузор

6 второй трубы 2 дополнительно сое- 15 динен через вентиль 12 с атмосферой.

Количество вихревых труб, соединенных в каскад, может быть и более двух.

Вихревой холодильник работает следующим образом.

Сжатый газ иэ внешнего источника подается н сопловой ввод 3 первой вихревой трубы 1, где происходит энер. горазделение на горячий периферийный и холодный осевой потоки. Периферийный поток, поднимаясь н диффузоре 5 вихревой трубы 1., попадает в теплообменник 10, где, отдавая тепло, охлаждается и поступает в соплоной ввод

4 второй вихревой трубы. После энерго- о разделения н вихревой трубе 2 холодный осевой поток через патрубок 8 поступает в холодную осевую зону первой вихревой трубы 1, а горячий периферийный поток, поднимаясь в диффу- 35 зоре 6, делится на два потока. Один поток через вентиль 12 выводится из цикла, а второй — через теплообменник 11, где отдает тепло и охлаждается, подается через трубку 9 ввода 40 газа в холодную осевую зону второй вихревой трубы 2. Охлаждаясь вместе с холодным ядром обеих вихревых труб, дополнительный поток вместе с ними через патрубок 7 выводится иэ холоДильника к потребителю. Такое выполНение вихревого холодильника позволяет решить задачу использования энергии горячего потока, интенсифицировать процесс энергоразделения эа счет увеличения расстояния, на котором протекают процессы тепломассообмена, при этом приосевой холодный поток, поступающий в первую вихревую трубу, дополнительно охлаждается н ней.

Проведенные исследования показывают, что адиабатный КПД вихревого холодильника повышается на 10-13% по сравнению с известными конструкциями. Повышение адиабатного КПД влечет за собой, как следствие, снижение энергозатрат на единицу производимого холода. Использование энергии горячего потока для питания второй вихревой трубы также снижает энергозатраты на сжатие рабочего газа. Экономический расчет по одному вихревому холодильнику при эксплуата ции в 3 смены н течение года показывают экономию электроэнергии на сумму 1240 р. формула изобретения

Вихревой холодильник, содержащий две соосно установленные вихревые трубы с сопловыми вводами, диффуэорами для вывода горячего йотока и патрубками вывода холодного потока, причем патрубок вывода холодного потока второй трубы размещен в осевой зоне диффуэора первой трубы, а по оса диффузора второй трубы расположена трубка ввода газа, о т л и ч а ю - . шийся тем, что, с целью повышения КПД, диффузор первой трубы снязан с соплоным вводом второй трубы, а ее диффуэор — с трубкой ввода газа, причем эти линии связи снаб" жены теплообменниками,а диффуэор второй трубы дополнительно соединен через вентиль с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 721644, кл. F 25 В 9/02, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 469858, кл. F 25 B 9/02, 1973.

1002754 ,ФкоАъ и

)F0iF0il

Составитель Ю. Климник

Редактор М. Дылын Техред A.A÷ корректор Г. Огар

Заказ 1521/15 Тираж 528 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4