Устройство для охлаждения рабочего тела

 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано при получении искусственного холода. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности достигается зй счет того, что, ионизируя в каждом подводящем канале при оптимальной скорости среды меньший удельный объем рабочего тела, получается больший объемный'заряд в потоке при минимальном значение подаваемого напряжения. Устройство состоит из' системы входных трубопроводных магистралей, переходящих в единый канал 3. Входные магистрали состоят из центрального осесимметричного канала 1 и боковых каналов 2, которые могут располагаться в виде нескольких поясов на общем трубопроводе под углом а = 90° к оси последнего. Потоки хладоили криогента в двухфазном состоянии поступают на вход в сопловые аппараты, где рабочее тело ионизируют в поле коронного разряда, образуемого игольчатым электродом 5 и электропроводной частью сопла 4. Высоковольтный потенцил подается от источника 7 отдельно на каждую группу коронирующих электродов 5 через систему разъемов 8 и 9 и блок-, регулирования 10. При преодолении газовым потоком тормозящего действия электрического поля коллектора 6 совершается внешняя работа, что приводит к уменьшению энтальпии потока. 1 ил;' ^^• N^fe1^Сл) Оч>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 25 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е 4

4hi

О 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824674/06 (22) 26.03,90 (46) 23.02.92. Бюл, М 7 (71) Московский энергетический институт (72) А.Б.Грачев, Л,M.Макальский, M.Ä.Ôåдоров и О.А.Демешин (53) 621.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 932150, кл. F 25 В 21/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РАБОЧЕГО ТЕЛА (57) Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано при получении искусственного холода. Цель изобретения — повышение надежности и экономичности достигается за счет того, что, ионизируя в каждом подводящем канале при оптимальной скорости среды меньший удельный объем рабочего тела, получается больший объемный заряд в потоке при минимальном значении подаваемого напряжения. Устройство состоит йз

„„ Ы„„1714307 А1 системы входных трубопроводных магистралей, переходящих в единый канал 3. Входные магистрали состоят из центрального осесимметричного канала 1 и боковых каналов 2, которые могут располагаться в виде нескольких поясов на общем трубопроводе подуглома =90 коси последнего, Потоки хладо- или криогента в двухфазном состоянии поступают на вход в сопловые аппараты, где рабочее тело ионизируют в поле коронного разряда, образуемого игольчатым электродом 5 и-электропроводной частью сопла 4. Высоковольтный потенцил подается от источника 7 отдельно на каждую группу коронирующих электродов 5 через систему разъемов 8 и 9 и блок . регулирования 10. При преодолении газовым потоком тормозящего действия электрического поля коллектора 6 совершается внешняя работа, что приводит к уменьшению энтальпии потока. 1 ил;

1714307

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике, в частности может быть использовано при получении искусственного холода и применяться в отраслях народного хозяйства, занятых получением и 5 применением низких температур.

Известно устройство для охлаждения рабочего тела, которое содержит канал конфузорно-диффузорного профиля с диэлектрическими стенками, в котором 10 расположены последовательно зона ионизации с коронирующим и вытягивающим электродами и зона преобразования энергии, заканчивающаяся коллекторным электродом, причем коронирующий электрод 15 выполнен игольчатым, а вытягивающий и коллекторный — кольцевыми. Однако s такой конструкции при больших расходах рабочего тела для поддержаНия оптимальной скорости потока в зоне ионизации необхо- 20 димо увеличивать проходное сечение вытягивающего электрода, что уменьшает обьемный заряд в потоке и ведет к необходимости подавать на коронирующий электрод повышенное напряжение. Все это 25 снижает эффективность охлаждения рабочего тела в устройстве.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности.

Это достигается тем, что устройство, со- 30 держащее основной канал конфузорнодиффузорного профиля со стенками, выполненными из диэлектрического материала, в котором расположены коронирующий, вытягивающий и коллекторные 35

- электроды, снабженО дополнительными каналами конфузорно-диффузорного профиля, выполненными из диэлектрического материала, объединенными на выходе с,основным каналом в общий трубопровод и 40 расположенными под углом а < 90О к оси последнего, при этом дополнительные каналы снабжены дополнительными коронирующими и вытягивающими элек1родами.

На чертеже изображено устройство для 45 охлаждения рабочего тела, Устройство состоит из системы входных трубоп роводн ых магистралей, состоящей из центрального осесимметричного канала

1 и боковых каналов 2, расположенных сим- 50 метрично на диаметре и под некоторым углом к центральной оси и переходящих в единый канал 3, выполненный из диэлектрического материала. Боковые каналы 2 могут располагаться в виде нескольких поясов на общем трубопроводе 3 и иметь угол пересечения с центральным входным каналом в пределах а = 0 -90О, Если боковые кана- 5 лы 2 располагать при больших чем 90О углах пересечения с трубопроводом 3, то они будут запирать проход рабочего тела по центральному каналу 1. Во входных магистралях

1 и 2 находятся сопла 4 конфузорно-диффузорного профиля и коронирующие электроды 5, .выполненные в виде игл. В трубопроводе 3 расположен электрод-коллектор 6, который может быть выполнен сетчатым, игольчатым или кольцевым.

Источник высокого напряжения 7 соединен с каждой группой коронирующих электродов 5 через систему разъемов 8 и 9 и блок регулирования 10, состоящего, например, из балластного сопротивления. В общем трубопроводе находится зона преобразования энергии 11. расположенная между системой входных магистралей 1 и 2 и. электродом-коллектором 6, соединенным через резистор 12 с землей, Устройство работает следующим образом.

Потоки хладо- или криоагента в двухфазном состоянии или в газовой фазе с температурой, близкой к состоянию насыщения, поступают на вход в сопловые аппараты, где рабочее тело ионизируют в поле коронного разряда. образуемого игольчатым электродом 5 и электропроводной частью сопла 4. Высоковольтный потенциал подается от источника высокого. напряжения 7 отдельно на каждую группу коронирующих электродов 5 через систему разъемов 8 и 9 и блока регулирования.

После расширения заряженные конденсированные частицы двигаются с потокамирабочего тела, соединяются вместе в зоне преобразования энергии 11, где тормозятся в электрическом поле электрода коллектора

6, имеющего одноименный знак заряда и препятствующего движению к нему конденсированных частиц. которые тормозят в свою очередь газовый поток. При преодолении газовым потоком тормозящего действия электрическОго поля коллектора 6 совершается работа, приводящая к уменьшению энтальпии потока. В установившемся режиме работа, совершаемая потоком в устройстве, выделяется в виде электрической энергии на сопротивлении 12.

В предлагаемой конструкции нельзя располагать боковые каналы при больших, 7 чем 90 углах пересечения с центральной магистралью, так как в этом случае одна из проекций скорости потока в боковых каналов будет иметь противоположное направление по отношению к скорости рабочего тела в центральном канале. Это приведет к частичному запиранию при проходе рабочего тела через входную часть центрального канала, уменьшив плотность объемного заряда в зо1714307

Составитель A.Ãpà÷åâ

Редактор И.Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор

Заказ 679 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101.не преобразования энергии 11. Располагать боковые каналы под углом меньшим чем 0 невозможно в силу осесимметричности кон струкции.

Формула изобретения " 5

Устройство для охлаждения рабочего тела, содержащее основной канал конфу"зорно-диффузорного профиля со стейками, выполненными из диэлектрического матерйала, в канале расположены коронирую- 10 щий, вытягивающий и коллекторный электроды, отл и ча ю ще ес я тем,что, с целью повышения надежности и экономичности, оно снабжено дополнительными каналами конфузорно-диффузорного профиля, выполненными из диэлектрического материала, объединенными на выходе с основным каналом в общий-трубопровод и расположенными под углом а< 90 к оси последнего, при этом дополнительные каналы снабжены дополнительными коронирующими и вытягивающими электродами.