Вихревой холодильник

 

(и) 769233

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.10.78 (21) 2678068/23-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет 14.04.77 (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ¹ 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.

F 25В 9/02

Государственный комитет (53) УДК 621.57 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

А. И. Азаров C t

Одесский технологический институт холодильной.; . ::,Д," . йГ (%3 ( промышленности (71) Заявитель (54) ВИХРЕВОЙ ХОЛОДИЛЪНИК

Изобретение относится к холодильной технике, а именно — к вихревым холодильникам, использующим эффект Ранка, устанавливаемым в кабине терловоза, грузового автомобиля и т. д. и питаемым в качестве дополнительных потребителей сжатого воздуха от пневмосистемы транспортного объекта.

Известны транспортные вихревые холодильники для охлаждения напитков и про- О дуктов, используемых во время рейса водителя транспортного объекта. В простейшем случае такой холодильник содержит подключенную к пневмосистеме вихревую трубу, холодный конец которой снабжен реку- 15 перативным охладителем (11.

В известных холодильниках реализована регенеративная схема вихревого охлаждения, причем для интенсификации теплоотдачи к охлаждающему воздуху охладитель холодильной камеры и теплообменник предварительного охлаждения сжатого воздуха выполнены в виде емкостей, заполненных жидкостью, через которую барботируют охлаждающий воздух. Эти вихревые холодильники по совокупности технологических и эксплуатационных характеристик имеют существенное преимущество перед холодильниками «традиционных» типов, в частности перед холодильниками абсорбцион- 30 ными и термоэлектрическими. Практика подтвердила возможность получения не только социального, но и экономического эффекта при расширснии производства и применения названных холодильников. Наиболее перспективным представляется совершенствование решений, основанных íà регенеративной схеме вихревого охлаждения.

Между тем, упомянутое известное решение не позволяет улучшить компактность регенеративного вихревого холодильного агрегата, сечение двух упомянутых емкостей должно быть достаточно большим, чтобы не препятствовать процессу барботажа без уноса капель жидкости воздушным потоком, Кроме того, последовательное соединение двух емкостей воздуховодами для организации барботажа усложеняет сборку агрегата, так как заключительные операции ее приходится осуществлять непосредственно при установке хладоагрсгата в холодильный шкаф. При этом контроль герметичности хладоагрегата, величины расхода сжатого воздуха и температурных характеристик может быть произведен только после сборки вссго холодильника, т. е. отсев некондиционных хладоагрегатов не может быть произведсн заранее.

769233

При расширении годового производства холодильников последний недостаток становится существенным. Предпочтителен такой холодильник, в котором сборка и опрооование вихревого хладоагрегата возможны вне холодильного шкафа, т. с. возможна отбраковка некондиционных узлов на ранней стадии сборки.

Известен также вихревой холодильник, содержащий теплоизолированную холодильную камеру с охладителем, вихревуlo трубу с диафрагмой и сопловым вводом, подключенным к штуцеру сжатого газа и теплообменник, выполненный в виде размещенного в кожухе пакета из перфорированных дисков, чередующихся с кольцевыми прокладками, разделяющими объем теплообменника на внутрсннюю и наружную полости, последняя из которых сообщена с диафрагмой вихревой трубы и атмосферой (2j

Недостатком этого холодильника является отсутствие подохлаждения поступающего в вихревую трубу воздуха, в результате чего расход последнего увеличивается. Кроме того, сборка этого холодильника затруднена.

Целью данного изобретения является снижение потребления сжатого воздуха и повышение технологичности.

Цель достигается тем, что внутренняя полость теплообменника включена в линию связи штуцера сжатого газа с сопловым вводом вихревой трубы.

На чертеже изображен горизонтальный разрез вихревого холодильника.

Холодильник содержит теплоизолированную холодильную камеру 1 с охладителем

2, вихревую трубу 3 с диафрагмой 4 и сопловым вводом 5, подключенным к штуцеру

6 сжатого газа, и теплообменник, выполненный в виде размещенного в кожухе 7 пакета из перфорированных дисков 8, чередующихся с кольцевыми прокладками 9, разделяющими объем теплообменника на внутреннюю 10 и наружную 11 полости. Наружная полость 11 сообщена с диафрагмой

4 вихревой трубы 3 и с атмосферой. Внутренняя полость 10 теплообменника включена в линию связи штуцера 6 сжатого газа с сопловым вводом 5 вихревой трубы 3.

Пакет дисков 8 и прокладок 9 сжат при помощи крышки 12, на которой закреплен штуцер 6 сжатого газа и патрубок 13 для выпуска горячего потока вихревой трубы 3.

Штуцер 6 сжатого газа соединен с внутренней полостью 10 теплообменника посредством кольцевой полости 14.

Холодильник работает следующим образом.

Сжатый воздух от внешнего источника, например из тормозной пневмосистемы тепловоза, входит через штуцер 6 в полость 14, ограниченную прокладками 9. Здесь поток воздуха движется зигзагообразно через от5

65 верстия, размещенные в шахматном порядке на приоссвых участках дисков 8, охлаждается на их поверхности и по спиральному сопловому вводу 5 подается в вихревую трубу 3.

Образующийся здесь высокоскоростной вихревой поток энергетически разделяется, при котором температура соевых слоев понижается, а температура периферийных— повышается. Нагретые периферийные слои вихревого потока выводятся через патрубок 13, сопротивление которого выбирают таким, чтобы расход горячего потока составлял от 50 /о до 20 /о от общего потребления сжатого воздуха холодильником.

Охлажденные возлеосевые слои вихревого потока через отверстие диафрагмы 4 выводятся в полость охладителя 2. Холодный поток воспринимает здесь тепло, приходящее из холодильной камеры 1, выводится в полость 11 теплообменника, где омывает периферийные участки дисков 8, отводя при этом тепло от сжатого воздуха, движущегося в полости 10. Из теплообменника отработавший воздух отводится в атмосферу.

Таким образом, охлаждаемый сжатый воздух в полости 10 и охлаждающий холодный воздух в полости 11 движутся в противотоке, причем величина теплообменной поверхности, которую удается разместить в упомянутых полостях на 1 —:2 порядка больше величины поверхности змеевика, размещаемого в известных холодильниках.

О полноте использования в данном холодильнике энергии сжатого воздуха и получаемой холоднопроизводительности свидетельствует следующее: недорекуперация выходящего потока воздуха на всех режимах не превышает

1,2 —: 1,8 С; вредный теплоприток (вне охладителя) снижен по сравнению с известным холодильником в 12,—:15 раз ввиду отсутствия трубопроводов между элементами холодильника; повышение полноты полезного использования холодопроизводительности позволяет снизить потребление сжатого воздуха на

20О/о при одновременном улучшении температурных и динамических характеристик; упрощение конструкции, уменьшение затрат материалов и труда и снижение эксплуатационных затрат приводит к получению экономического эффекта в размере

154,11 тыс. руб. при промышленном производстве только одной первой модификации холодильника.

Формула изобретения

Вихревой холодильник, содержащий теплоизолированную холодильную камеру с охладителем, вихревую трубу с диафрагмой и сопловым вводом, подключенным к штуцеру сжатого газа, и теплообменник, вы76923 1

Составитель Ю. Килимник

Техред И. Пенчко

Редактор Н. Тимонина

Корректор Т. Трушкина

Заказ 2271, 14 Изд. № 526 Тираж 583 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 полHсHный в виде размещенного в кожухc пакета из перфорированных дисков, чередующихся с кольцевыми прокладками, разделяющими объем теплообменника на внутреннюю и наружную полости, последняя из которых сообщена с диафрагмой вихревой трубы и атмосферой, отличающийся тем, что, с целью снижения потрсбления сжатого воздуха и повышения тсхнологичности, внутренняя полость теплообменннка включена в лингно связи штуцера сжатого газа с сопловым вводом вихревой трубы.

Источники информации, принятыс во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 300726, кл. Г 25В 9/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 567906, кл. F 25В 9,02, 1973.