Холодильная установка
ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая камеру холода, соединенные с ней теплообменник и вихревую трубу, имею|ЛЛЛХллХХХХ Суу xx;xxxx wwTOC щую сопловой ввод, диафрагму с патрубком отвода холодного потока, диффузор вывода горячего .потока и эжектор, отличающаяся тем, что, с целью расширения области ее применения и повышения доли холодного потока, к патрубку отвода холодного потока подключено тангенциальное сопло , соединенное через теплообменник с диффузором вывода горячего потока и образующие с упомянутым патрубком эжектор вихревого типа, причем сопловой ввод трубы и тангенциальное сопло эжектора выполнены одинаковыми, размещены в общем корпусе по разные стороны диафрагмы и ориентированы в одну сторону. Г / оо Ю О ел СО ь о б Фиг./
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК,.SU, 1135974 A
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ
Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
6 Фиг.l
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3676636/23-06 (22) 21.12.83 (46) 23.01.85. Бюл. № 3 (72) А. Ф. Дроздов и Ю. М. Симоненко (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (53) 621.565.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 283996, кл. F 25 В 9/02, 1968.
2. Авторское свидетельство СССР № 115180, кл. F 25 В 9/02, 1956. (54) (57) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая камеру холода, соединенные с ней теплообменник и вихревую трубу, имеющую сопловой ввод, диафрагму с патрубком отвода холодного потока, диффузор вывода горячего . потока и эжектор, отличающаяся тем, что, с целью расширения области ее применения и повышения доли холодного потока, к патрубку отвода холодного потока подключено тангенциальное сопло, соединенное через теплообменник с диффузором вывода горячего потока и образующие с упомянутым патрубком эжектор вихревого типа, причем сопловой ввод трубы и тангенциальное сопло эжектора выполнены одинаковыми, размещены в общем корпусе по разные стороны диафрагмы.и ориентированы в одну сторону. г
1135974
Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к вихревым охладителям, основанным на использовании эффекта Ранка и предназначенным для охлаждения изделий в камере холода либо для кондиционирования воздуха.
Известны вихревые холодильные установки с использованием энергии горячего потока вихревой трубы с эжектором, питаемым этим потоком и способствующим и нтенсификации теплоотвода от стенок вихревой трубы путем прососа наружного воздуха (1).
Недостатком этих установок является низкая эффективность, обусловленная тем, что при снижении доли холодного потока температура стенок вихревой трубы уменьшается, и количество дополнительного тепла, передаваемого через ее стенку, становится незначительным.
Наиболее близкой к изобретению является холодильная установка, содержащая 20 холодильную камеру и соединенные с ней теплообменник и вихревую трубу с сопловым вводом, диффузором, диафрагмой и эжектором на ее горячем потоке. Работа этой установки основана на повышении перепада давления на вихревой трубе путем снижения давления в холодильной камере, а следовательно, и на холодном потоке вихревой трубы (2).
Недостатком известной установки является ограниченная область ее использова- зп ния, так как она работоспособна при охлаждении только замкнутых объектов (камер холода), к которым из-за значительной разности давлений между их полостью и окружающей средой предъявляются особые требования: камеры должны иметь специ- З5 альную форму, достаточную толщину стенок и крышки, а соединение между ними должно обеспечивать нужную плотность.
Кроме того, установка эжектора за холодильной камерой приводит к снижению доли 4О холодного потока, что вызывает уменьшение скорости охлаждающего потока и темпа охлаждения объекта. Восстановление давления потока путем снижения его скорости в диффузоре и последующее увеличение этой скорости в эжекторе сопровождаются 45 значительными необратимыми потерями и снижают термодинамическую эффективность установки в целом. Использование ли- . нейного эжектора также усложняет кон- =. струкцию и увеличивает габариты установки.
Цель изобретения — расширение области применения установки и повышение доли холодного потока.
Цель достигается тем, что в холодиль- 55 ной установке, содержащей камеру холода, соединенные с ней теплообменник и вихревую трубу, имеющую сопловый ввод,.диафрагму с патрубком отвода холодного потока, диффузор вывода горячего потока и эжектор, к патрубку отвода холодного потока подключено тангенциальное сопло, соединенное через теплообменник с диффузором вывода горячего потока и образующее с ука- занным патрубком эжектор вихревого типа, причем сопловой ввод трубы и тангенциальное сопло эжектора выполнены одинаковыми, размещены в общем корпусе по разные стороны диафрагмы и ориентированы в одну сторону.
На фиг. 1 схематично показана предлагаемая холодильная установка; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1;,на фиг. 3 — разрез
Б-Б на фиг. 1.
Холодильная установка содержит камеру
1 холода, составной корпус 2, вихревую трубу 3 с патрубком 4 подвода сжатого газа, сопловым вводом 5 и диффузором 6 вывода горячего потока. На холодном потоке вихревой трубы 3 расположена диафрагма
7 с патрубком 8 вывода холодного потока, который с активным тангенциальным соплом 9, подключенным к патрубку 10, и диффузор 11 на смешанном потоке образуют вихревой эжектор. Между диффузором 6 вихревой трубы 3 и патрубком 10 вихревого эжектора включен теплообменник 12. В качестве охлаждающей среды во втором канале теплообменника 12 используется поток из камеры 1 холода либо окружающий воздух, нагнетаемый вентилятором 13 (в случае охлаждения разомкнутого объема или негерметичной камеры 1 холода) . Сопло 9 и сопловой ввод 5 выполнены одинаковыми, расположены в корпусе 2 по разные стороны диафрагмы 7 и ориентированы в одну сторону.
Установка работает следующим образом.
Сжатый газ через патрубок 4 поступает в расположенный в корпусе 2 сопловой ввод
5 вихревой трубы 3. Расширяясь и приобретая вихревой характер движения, газ разделяется на горячий поток, формирующийся по периферии вихревой трубы 3, и холодный поток — в ее осевой зоне. Кинетическая энергия горячего потока преобразуется в потенциальную энергию давления в щелевом диффузоре 6, а вращающийся холодный поток, истекая через диафрагму
7, по патрубку 8 направляется в осевую область вихревого эжектора, являясь его пассивным потоком. Дополнительная подкрутка холодного потока в осевой зоне вихревого эжектора осуществляется расширяющимся в активном тангенциальном сопле
9 горячим потоком, подводимым к патрубку 10 после предварительного охлаждения в теплообменнике 12 обратным потоком из камеры 1 либо окружающим воздухом, нагнетаемым вентилятором 13. Для дополнитель1!35974
Фиг.2
Составитель Ю. Мартинчик
Редактор А. Гратилло Техред И. Верес Корректор А. Обручар
Заказ 10228/27 «раж 529 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного снижения давления осевого потока в вихревом эжекторе, а следовательно, для повышения разности давления на вихревой трубе 3 служит щелевой диффузор 11.
Предлагаемая холодильная установка позволяет обеспечить охлаждение всего
5 потока газа, обладает расширенной областью использования, так как давление в камере холода близко к окружающему, при этом снижаются требования к ее прочности и герметичности. 10
Кроме того, при использовании для обдува теплообмен ника окружающего воздуха
I возможно использование предлагаемой установки для целей кондиционирования.
Вследствие размещения эжектора соосно и в непосредственном контакте с вихревой трубой снижается необратимость при снижении давления холодного потока, так как последний, сохраняя интенсивное вращение, вводится непосредственно в осевую зону эжектора. Простота установки, обусловленная унификацией сопла эжектора и соплового ввода трубы, и размещение их в одном корпусе позволяют легко реализовать установку в промышленных условиях.
