Вихревая труба

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

N АВТОУСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социааистинческнх

Реснублни (61) Дополнительное к авт. свид-ву — . (22) Заяйлено 12. 02.79 (21) 2723523/23-06 (51)M. Кл. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

F 25 В 9/02

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 230281 Бюллетень Но 7

Дата опубликования описания 25. 02. 81 (53) УДК 621.

- 565 ° 3(088.8) (72) Авторы изобретения

С.В. Иванов. A.Ð. Брянский, М.В. и Е.Л. Шахова (71) Заявитель

Ъ (54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к технике низких температур, а более конкретно к конструкции вихревых труб для разделения воздуха на азот и кислород.

Известна вихревая труба, содержащая сопловой ввод, камеру энергетического разделения, диафрагму и охла-. ждаемую рубашку (1) .

Недостатком такой вихревой трубы является невозможность ее использования для разделения воздуха на компоненты.

Известна также вихревая труба, содержащая сопловой ввод, камеру 15 энергетического разделения, диафрагму с выходным каналом и кольцевую полость для отвода пограничного слоя, расположенную в зоне диафрагмы и сое диненную с осевой зоной камеры пер- 20 форированным патрубком (21 .

Однако эта вихревая труба способна разделять воздух на фракции, обогащенные азотом и кислородом, но ее эффективность при этом недостаточ . 25 на.

Цель изобретения — повьиаение термодинайической эффективности при работе вихревой трубы в режиме разделения воздуха на азот и кислород, . 30

Указанная цель достигается тем, что труба снабжена теплообменником, установленным в выходном канале диафрагмы, охлаждаемая полость которого подключена с одной стороны к кольцевой полости, а с другой — к перфорированному патрубку. Теплообменнкк также может быть образован двумя пластинами, свернутыми по спирали.

На фиг. 1 изображена вихревая труба, продольный разрез; на фиг. 2 разрез A-A на фиг. 1.

Вихревая труба содержит сопловой ввод 1, камеру 2 энергетического разделения, диафрагму 3 с выходным каналом 4 и кольцевую полость 5 для отвода, пограничного слоя. Полость

5 расположена в зоне диафрагмы 3 и соединена с осевой зоной камеры

2 перфорированным патрубком 6.

Вихревая труба также снабжена теплообменником 7, установленным в выходном канале 4 диафрагмы 3.. Охлажденная полость 8 теплообменника

7 подключена с одной стороны к кольцевой полости 5, а с другой — к перфорированному патрубку 6. Охлаждаемая полость 8 теплообменника

7 образована двумя пластинами 9, 806999

Основным положительным эффектом, достигаемым. изобретением, является повышение термодинамической эффек.тивности при работе вихревой трубы в режиме разделения воздуха на азот и кислород. Повышение эффективности выражается, в частности в повышении степени извлечения азота (кислорода) что приводит к экономичности процесса разделения. В известной вихревой трубе относительный выход азота

35 свернутыми по спирали. Камера 2 .энергетического разделения закрыта крышкой 10.

Труба работает следующим образом.

Сжатый и охлаждаемый до двухфазного состояния воздух через сопловой ввод 1 подается в камеру 2 энер ° гетического разделения. Здесь образуется закрученный газожидкостный поток, газовая фаза которого обогащается азотом, а жидкая — кисло- 10 родом, Жидкость выводится из вихревой трубы через зазор между торцово1; поверхностью камеры 2 и крышкой 10.

Часть жидкости поступает в кольцевую полость 5 и оттуда через полость

8 и теплообменник 7 и перфорацию патрубка 6 выводится в осевую зону камеры 2 энергетического разделения, Газ из камеры 2 энергетического разделения 2 через отверстие в диафраг. ме 3 и выходной канал 4 диафрагмы 20

3 выводится к потребителю, при этом он смывает наружные поверхности пластин 9 и переохлаждает протекающую в полости 8 жидкость.

25 составляет 6 =0,5. При этом затраты энергии составляют 0,0978 кВт ч/кг.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить относительный расход азота до 0+=1,8, при этом затраты энергии составляют 0,0612 кВт ч/кг.

Формула изобретения

1. Вихревая труба, содержащая сопловой ввод, камеру энергетического разделения, диафрагму с выходным каналом и кольцевую полость для отвода пограничного слоя, расположенную в зоне диафрагмы и соединенную с осевой зоной камеры перфорированным патрубком, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности при работе вихревой трубы в режиме разделения воздуха на азот и кислород, труба снабжена,теплообменником, установленным в выходном канале диафрагмы, охлаждаемая полость которого подключена с одной стороны к кольцевой полости, а с другой — к перфорированному патрубку.

2. Труба по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что охлаждаемая полость теплообменника образована двумя пластинами, свернутыми по спирали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 485286, кл. F 25 В 9/02, 1974.

2. Авторское свидетелЬство СССР

Р 485288, кл. F 25 В 9/02, 1974.

806999

Я-А

Фиа2

Составитель Ю. Килимник

Редактор А. Шандор Техред М. Лоя Ко екто В. Бутяга

Заказ 2б 5 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,