Вихревой холодильник
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3830177/23-06 (22) 25.12.84 (46) 23.03.86. Бюл. № 11 (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (72) А. Ф. Дроздов, С. О. Муратов, Е. Н. Панибратец и С. В. Приходько (53) 621.565.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 470684, кл. F 25 В 9/02, 1973. Авторское свидетельство СССР № 585376, кл. F 25 В 9/02, 1975. Авторское свидетельство СССР № 456118, кл. F 25 В 9/02, 1973. (54) (57) 1. BHXPEBOA ХОЛОДИЛЪНИК, содержащий вихревую трубу с сопловым вводом сжатого газа, оребренной камерой энергетического разделения, диафрагмой вывода холодного потока и патрубком вывода горя„„SU„» 1219881 A чего потока, отличающийся тем, что, с целью увеличения перепада температур и сокращения времени выхода на установившийся режим, вихревая труба дополнительно содержит гладкостенную втулку, установленную с возможностью осевого перемещения на всю глубину камеры энергетического разделения и образующую при полном вводе втулки в камеру рабочую полость трубы, подключенную к сопловому вводу. 2. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью предварительного охлаждения сжатого газа, полость между стенкой камеры энергетического разделения и втулкой подключена при помощи входного и выходного каналов к сопловому вводу. 3. Холодильник по п. 1, отличающийся Я тем, что втулка со стороны, противоположной сопловому вводу, снабжена упругой пластиной для выпуска горячего потока. 1219881 Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к вихревым охладителям, реализующим эффект Ранка, и предназначенным для охлаждения и термостатирования замкнутых объемов. Цель изобретения — увеличение перепада температур и сокращение времени выхода на установившийся режим, а также предварительное охлаждение сжатого газа. На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый холодильник, режим максимальной производительности; на фиг. 2 — то же, режим максимальной температурной эффективности. Холодильник содержит вихревую трубу 1 с сопловым вводом 2 сжатого газа, камерой 3 энергетического разделения, оребренной посредством чередующихся ребер 4 и прокладок 5, диафрагмой 6 вывода холодного потока и патрубком 7 вывода горячего потока. Труба также содержит гладкостенную втулку 8, установленную с возможностью осевого перемещения на всю глубину камеры 3 энергетического разделения посредством упругой пластины 9, прикрепленной винтом 10 к крестовине 11, запрессованной во втулке 8. Корпус трубы 1 имеет каналы 12 и 13 соответственно для входа и выхода среды для предварительного охлаждения сжатого газа, осуществляемого с помощью клапанов 14 — 16. Втулка 8 при полном вводе в камеру 3 образует рабочую полость 17 трубы, подключенную к сопловому вводу 2. Полость 18 между стенкой камеры 3 и втулкой 8 подключена посредством каналов 12 и 13 и клапанов 14 и 15 к сопловому вводу 2. Холодильник включает также теплообменник 19, а корпус трубы 1 имеет фланец 20 и впускной патрубок 21. Вихревая труба работает следующим образом. В режиме максимальной холодопроизводительности подачу воздуха осуществляют через клапан 16 при закрытых клапанах 14 и 15. Сжатый воздух с температурой окружающей среды через впускной патрубок 21 подается в сопловой ввод 2 и, приобретая вихревой характер движения, устремляется в оребренную камеру 3. В камере 3 Зо 40 периферийный поток, нагретый в результате энергообмена с центральными слоями газа, отдает тепло ребрам 4 и формирует высокотурбулентный осевой поток, который движется к сопловому вводу 2, обмениваясь энергией с периферийным вихрем. В результате этого энергообмена газ охлаждается и выводится иь вихревой трубы в теплообменник 19. Воспринимая полезную тепловую нагрузку в теплообменнике 19, холодный поток по каналу подается на оребрение вихревой трубы для охлаждения ребер 4. В режиме максимальной температурной эффективности гладкостенная втулка 8 перемещается с помощью винта 10 в камеру 3, при этом упругая пластина 9 упирается краями в выступы на фланце 20 и прогибается, тем самым образуя щель для выпуска горячего потока. Сжатый воздух при открытых клапанах 14 и 15 и закрытом 16 поступает по каналу 12 в полость 18, образованную с одной стороны гладкостенной втулкой 8, с другой — внутренним оребрением камеры 3 и, предварительно охладившись в результате теплообмена с отработавшим холодным потоком, подается через канал 13 во впускной патрубок 21 к сопловому вводу 2. На выходе из соплового ввода 2 газ приобретает вихревой характер движения. В результате этого вращательного движения образуется потенциальный вихрь, который движется в сторону крестовины 11. Нагретый в процессе энергообмена периферийный поток тормозится на крестовине 11 и наиболее нагретая часть отводится через щель под упругой пластиной 9 в окружающую среду. Из оставшейся части периферийного вихря формируется высокотурбулентный осевой поток, двигающийся в сторону соплового ввода 2. По всей длине гладкостенной втулки 8 происходит энергообмен между периферийным и осевым вихрями, в результате которого осевой поток раскручивается и, охлаждаясь, выводится через осевое отверстие диафрагмы 6. Охлажденный поток подается в теплообменник 19, воспринимая полезную нагрузку, и отводится для осуществления охлаждения подаваемого в вихревую трубу сжатого газа. 1219881 1219881 Реда кто р A. Во ро в ич Заказ 1313/48 Составитель А. Железнов Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко Тираж /33 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
