Влагоотделитель

 

Изобретение относится к влагоотделителям для системы кондиционирования воздуха. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик путем интенсификации отделения влаги при уменьшении габаритов. Промежуточный сепаратор 4 установлен между входным патрубком 2 и цилиндрическим воздуховодом 1 с каналом для отвода влаги. Промежуточный сепаратор 4 выполнен в виде конусообразной поверхности. Эта поверхность сформирована перемещением прямолинейной образующей переменной длины из вершины 5 через винтовую кромку цилиндрического воздуховода. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам осушки воздуха от капельной влаги и предназначено для использования в системах кондиционирования воздуха на летательных аппаратах. Известен влагоотделитель, содержащий цилиндрический воздуховод, который сообщен с входным патрубком и каналом для отвода влаги и снабжен встроенным завихрителем потока. Наиболее близким техническим решением к изобретению является влагоотделитель, принятый за прототип, содержащий цилиндрический воздуховод, сообщенный с тангенциально расположенным входным патрубком и периферийным каналом для отвода влаги. Эксплуатационные характеристики прототипа неоптимальны из-за пониженной интенсивности отделения влаги. При этом не обеспечено невозмущенное движение потока, возникают завихрения и застойные зоны, вследствие чего происходит вынос влаги в осевую зону воздуховода. Необходимость предупреждения этого ведет к необходимости увеличения габаритов влагоотделителя. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик влагоотделителя путем интенсификации отделения влаги при уменьшении габаритов. Указанная цель достигается тем, что влагоотделитель, содержащий цилиндрический воздуховод, сообщенный с тангенциально расположенным входным патрубком и периферийным каналом для отвода влаги содержит промежуточный сепаратор, который установлен между входным патрубком и цилиндрическим воздуховодом и выполнен в виде конусообразной поверхности, формируемой перемещением прямолинейной образующей переменной длины из вершины конусообразной поверхности через обращенную к ней кромку цилиндрического воздуховода, выполненную по винтовой линии. При этом во входном патрубке, выполненном прямоугольным в сечении, параллельном оси воздуховода, одна из стенок расположена в плоскости, касательной к цилиндрическому воздуховоду, одно из ребер совмещено с вершиной конусообразной поверхности сепаратора, а другое ребро расположено по касательной к винтовой линии, причем кромка цилиндрического воздуховода ограничена стенкой входного патрубка, совпадающей с вершиной конусообразной поверхности сепаратора и пересекающейся с последней. Размеры влагоотделителя целесообразо выполнить в соответствии с соотношениями а (1,6.1,9)h; b (0,3.0,4)D; c (0,4.0,6)D; где а длина отрезка, параллельного оси цилиндрического воздуховода между стенками входного патрубка; b расстояние от вершины до точки сопряжения ребра с винтовой линией; с расстояние от точки пересечения кромки воздуховода до плоскости противоположной стенки входного патрубка; h полушаг винтовой линии; D диаметр воздуховода. На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый влагоотделитель, вид спереди; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг.3 то же, вид сверху; на фиг.4 развертка промежуточного сепаратора. Влагоотделитель содержит цилиндрический воздуховод 1, сообщенный с тангенциально расположенным входным патрубком 2 и периферийным каналом 3 для отвода влаги. Влагоотделитель снабжен промежуточным сепаратором 4, который установлен между входным патрубком 2 и цилиндрическим воздуховодом 1. Промежуточный сепаратор 4 выполнен в виде конусообразной поверхности, формируемой перемещением прямолинейной образующей переменной длины из вершины 5 конусообразной поверхности через обращенную к ней кромку 6. Одна из стенок (7) входного патрубка 2 расположена в плоскости, касательной к цилиндрическому воздуховоду 1. Одно из ребер (8) входного патрубка 2 совмещено с вершиной 5 конусообразной поверхности сепаратора 4. Другое ребро 9 расположено по касательной и винтовой линии. Кромка 6 цилиндрического воздуховода 1 ограничена стенкой 10 входного патрубка 2, совпадающей с вершиной 5 конусообразной поверхности сепаратора 4 и пересекающейся с последней. Размеры влагоотделителя целесообразно выполнить с соотношениями а (1,6.1,9)h; b (0,3.0,4)D;
c (0,4.0,6)D, где а длина отрезка параллельного оси воздуховода и ограниченного стенками входного патрубка;
b расстояние от вершины 5 конусообразной поверхности сепаратора 4 до точки сопряжения ребра 9 входного патрубка 2 с винтовой линией;
с расстояние от точки пересечения кромки 6 цилиндрического воздуховода 1 со стенкой 10 входного патрубка 2 до плоскости, совпадающей с противоположной стенкой 7 входного патрубка 2;
h полушаг винтовой линии;
D диаметр цилиндрического воздуховода 1. В процессе работы влагоотделителя поток влажного воздуха, содержащий взвешенные капли влаги, поступает во входной патрубок 2, который за счет расположения стенки 7 в плоскости, касательной к цилиндрическому воздуховоду 1 и совмещения ребра 8 с вершиной 5 конусообразной поверхности сепаратора 4, а также за счет расположения ребра 9 по касательной к винтовой линии, обеспечивает формирование движения потока воздуха на входе в цилиндрический воздуховод 1 по винтовой линии. Пpи этом прямоугольноcть сечения входного патрубка 2 обеспечивает равномерное заполнение объема цилиндрического воздуховода 1 потоком воздуха, движущимся по винтовой линии. Выполнение промежуточного сепаратора 4 в виде конусообразной поверхности, формируемой перемещением прямолинейной образующей переменной длины из вершины 5 конусообразной поверхности через обращенную к ней кромку 6 цилиндрического воздуховода 1, выполненную по винтовой линии, обеспечивает невозмущенное движение потока воздуха по поверхности сепаратора 4 и цилиндрического воздуховода 1, что способствует эффективной сепарации капель влаги на их стенки и препятствует выносу влаги в осевую зону цилиндрического воздуховода 1. Кромка 6 цилиндрического воздуховода 1, ограниченная стенкой 10 входного патрубка 2, совпадающей с вершиной 5 конусообразной поверхности сепаратора 4 и пересекающейся с последней, обеспечивает слив отсепарированной влаги с конусообразной поверхности сепаратора 4 на поверхности цилиндрического воздуховода 1. Соотношение а (1,6.1,9)h, как показал эксперимент, оптимально для предотвращения срыва и уноса влаги с поверхности цилиндрического воздуховода 1 в поток воздуха в зоне входного патрубка 2. Выполнение размеров b и с по соотношениям b (0,3.0,4)D, c (0,4.0,6)D также по результатам эксперимента, обеспечивает скорость воздуха во входном патрубке 2, оптимальную для невозмущенного движения потока по винтовой линии в цилиндрическом воздуховоде 1.

Формула изобретения

1. ВЛАГООТДЕЛИТЕЛЬ, содержащий цилиндрический воздуховод, сообщенный с тангенциально расположенным входным патрубком и периферийным каналом для отвода влаги, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем интенсификации отделения влаги при уменьшении габаритов устройства, он снабжен промежуточным сепаратором, который установлен между входным патрубком и цилиндрическим воздуховодом и выполнен с конусообразной поверхностью, формируемой перемещением прямолинейной образующей переменной длины и вершины конусообразной поверхности через обращенную к ней кромку цилиндрического воздуховода, выполненную по винтовой линии, при этом во входном патрубке, выполненном прямоугольным в сечении, параллельном оси цилиндрического воздуховода, одна из стенок расположена в плоскости, касательной к цилиндрическому воздуховоду, одно из ребер совмещено с вершиной конусообразной поверхности сепаратора, а другое ребро расположено по касательной к винтовой линии, причем кромка цилиндрического воздуховода ограничена стенкой входного патрубка, совпадающей с вершиной конусообразной поверхности сепаратора и пересекающейся с последней. 2. Влагоотделитель по п.1, отличающийся тем, что размеры влагоотделителя связаны соотношениями
a (1,6 1,9)h,
b (0,3 0,4)D,
c (0,4 0,6)D,
где a длина отрезка, параллельного оси цилиндрического воздуховода и ограниченного стенками входного патрубка;
b расстояние от вершины конусообразной поверхности сепаратора до точки сопряжения ребра входного патрубка с винтовой линией;
c расстояние от точки пересечения кромки цилиндрического воздуховода со стенкой входного патрубка до плоскости, совпадающей с противоположной стенкой входного патрубка;
h полушаг винтовой линии;
D диаметр цилиндрического воздуховода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4