Охлаждающее устройство
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 840614 (61 ) До пол н и тел ьное к а вт. с вид- ву (22)Заявлено 11.09.79 (21) 2817000/23-06 с присоединением заявки М— (28) Приоритет (53)M. Кл.
F 25 В 9/02
F 25 В 11/00
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
ОпУбликовано 23.06.81. Бюллетень М 23
Дата опубликования описания 23.06.81 (53) УДК 621.578 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. b. Давыдов и Г. М. Катенев
Всесоюзный научно-исследовательский институту гелиевой техники (71) Заявитель (54) ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для турбомашин с малым расходом газа, в частности для микрорубодетандеров и приводных микротурбин.
Известно охлаждающее устройство, содержащее сопло Лаваля, подключенное к источнику сжатого газа, и установленную на выходе из сопла крыльчатку 111.
Недостатком известной конструкции является низкая термодинамическая эффективность.
Цель изобретения — повышение термодинамической эффективности охлаждаюшет о устройства.
Поставленная цель достигается тем, что уст. ройство дополнительно содержит направляющий аппарат, выполненный в виде осерадиальной решетки с закручивающимн лопатками и постоянной площадью проходного сечения межлопаточных каналов, входной диаметр которых равен диаметру сопла Лаваля, а выходной диаметр — входным размерам крыль чатки.
На фиг. 1 показана принципиальная конструктивная схема, центробежного микротурбодетандера; на фиг. 2 — конструктивная ю схема осевой ступени микротурбодетандера. . Охлаждающее устройство (микротурбодетандер) содержит сопло 1 Лаваля „расположенное на оси вращения ротора, которое стыкуется с направляющим аппаратом 2, выполненным в виде осерадиальной решетки с закручивающими лопатками и постоянной площадью проходного сечения межлопаточных каналов; и крыльчатку 3, служащую рабочим колесом микротурбодетандера. Крыльчатка
3 консольно закреплена на валу 4, который подвешен на подшипниках 5 с закрепленным на нем тормозным устройством 6.
Охлаждающее устройство, выполненное в виде осевой микроступени, имеет конструктивные элементы, аналогичные центральной ступени.
Охлаждающий аппарат работает следующим образом.
Рабочий гаэ под давлением поступает в сопло 1 Лаваля, где охлаждается, расширяясь
840614
Вход газа! Ф 6 пыхпд
ZQ30
ВНИИПИ Заказ 4740/58
Тираж 566 Подписное до расчетного давления, после чего поток газа поступает в направляющий аппарат 2, который обеспечивает разворот потока на расчетный угол на его закручиваюших лопатках с постоянной площадью проходного сечения межлопаточных каналов, после чего газ поступает на крыльчатку 3. Отдав запас кинетической энергии через крыльчатку 3 и вал
4 на тормозное устройство 6, охладившийся газ отводится через отводягцую коммуникацию к потребителю.
Расширение и охлаждение рабочего газа происходит в сопле 1 Лаваля с большой про ходкой площадью, а разворот потока до расчетного угла выхода осуществляется в»аправляющем аппарате 2. Так как проходная площадь межлопаточных каналов соплового аппарата 2 постоянна, поток газа проходит их с расчетной скоростью, не ускоряясь.
Вследствие большого проходного сечения сопла Лаваля значительно снижаются гидравлические потери, что приводит к увеличению термодинамической эффективности охлаждающего устройства.
Использование изобретения позволяет повысить термодинамическую эффективность охлаждающего устройства и КПД ка 8%.
5 Формула изобретения
Охлаждающее устройство, преимущественно микротурбодетандер, содержащее сопло Лаваля, подключенное к источнику сжатого газа, и установленную на выходе из сопла крыльчатку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, устройство дополнительно содержит направляющий аппарат, выполненный в виде осерадиальной решетки с закручиваюшими лопатками и постоянной плошадью проходного сечения межлопаточных каналов, входной диаметр которых равен диаметру сопла Лаваля, а выходной диаметр — входным размерам крыль О чатки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство (ГГР N 5)4169, кл. F 25 В 9/02, 1974.
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
