Низкотемпературный охладитель

(51) 4 Р 25 В 902 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН про- рнохреК ып. 5,Патен опублик. (54)(57) ЛАДИТЕ ные сим О нвых 00 ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Одесский технологический инсхолодильной промышленности(56) Метенин В. И. Исследованиетивоточных вихревых труб. - Инженфизический журнал, т. 7, 1964,2.Меркулов А. П., Колышев Н.Исследование температурных полей ввой трубы с диффузором,/ Трудыбышевского авиационного института,ХХ 11, Куйбышев, 1965. фРГ1751223, кл. 17 а974.НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙЛЬ, содержащий две расположетрично относительно сопло 801219882 вводов вихревые трубы с диффузорами на противоположных концах и центральный теплопроводный стержень, проходящий по оси обеих труб, отличающийся тем, что, с целью повышения холодопроизводительности и расширения области применения путем попеременной работы труб в режиме самовакуумирования, стенки диффузоров жестко соединены со стержнем, установленным с возможностью продольного перемещения, а сопловые вводы труб расположены параллельно с образованием общей междиафрагменной камеры, снабженной клапаном, укрепленным на стержне, и имеющей на выходе регенератор, причем к торцу стержня с внешней стороны диффузора одной из труб дополнительно прикреплен сильфон, заполненный агентом, имеющим температуру кипения выше околоосевых слоев вихря этой трубы при закрытом клапане и ниже этой температуры - при открытом.1 Ч1219882 Составитель Ю. Мартынчик Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор В. Бутяга За каз 1313/48 Тираж 483 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 415 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к холодильнойтехнике, более конкретно к вихревымустройствам, работающим в режиме максимальной температурной эффективности.Цель изобретения - повышение хо.лодопроизводительности и расширение области применения путем попеременной работытруб в режимесамовакуумирования.На чертеже схематически показан предлагаемый охладитель,Охладитель содержит две вихревые трубы 1 и 2, расположенные симметрично относительно сопловых вводов 3 и 4, Трубы имеютдиффузоры 5 и 6, расположенные на противоположных концах, и центральный теплопроводный стержень 7, проходящий по осиобеих труб, стенки 8 и 9 диффузоров5 и 6 жестко соединены со стержнем 7,установленным с возможностью продольного перемещения, а сопловые вводы 3и 4 труб расположены параллельно с образованием общей междиафрагменной камеры 10, снабженной клапаном 11, укрепленным на стержне 7, и имеющей на выходе регенератор 12. К торцу стержня 7с внешней стороны диффузора 5 трубы 1дополнительно прикреплен сильфон 13, заполненный агентом, имеющим температурукипения выше температуры околоосевыхслоев вихря этой трубы при закрытомклапане 11 и ниже этой температуры приоткрытом. Перед вводом 3 предусмотренвентиль 14, а для вывода холодного потока выполнены диафрагмы 15 и 16,Охладитель работает следующим образом.В пусковой период при закрытом вентиле 14 высокоскоростной поток расширяющегося газа подводится к сопловому вводу 4вихревой трубы 2, которая работает в относительно экономичном режиме и обеспечивает при доле холодного потока 20 - 30 гпонижение температуры газа с коэффициентом энергетической эффективности=60 в 6. В этот период вихревая труба 1 с сопловым вводом 3 отключена,агент в сильфоне 13 находится в газообразном состоянии и вследствие повышенного давления в его полости теплопроводный стержень 7 прижимает клапан 11 2к диафрагме 15. После снятия основной тепловой нагрузки от охлаждаемого объекта и при необходимости получения более низких температур по холодному потоку ()65) вентиль 14 открывают и вих ревая труба 1 начинает работать в режиме самовакуумирования, т. е. весь поток газа, подводимый в эту вихревую трубу через сопловой ввод 3, выходит через диффузор 5. При этом теплопроводный 10 стержень 7 постепенно охлаждается. Вэтот момент вихревая труба 2 продолжает работать с выпуском холодного потока, который истекает через диафрагму 16, открытый клапан 1 и регенератор 12.Горячий поток выходит в атмосферу (зону 15 сброса) через диффузор 6 с подвижнойстенкой 9. При охлаждении теплопроводного стержня 7 ниже температуры холодного потока вихревой трубы 2 происходит конденсация агента в сильфоне 13.При достижении силы давления на стержень 7 со стороны сокращающегося сильфона 13 выше силы давления на клапан 11 происходит резкое перемещение стержня 7 в сторону вихревой трубы 2, При этом клапан 11 прижимается к диафрагме 16 25 и открывает выпуск потока через диафрагму 15 в регенератор 12. Одновременно при перемещении подвижных стенок 8 и 9 диффузоров 5 и 6 происходит увеличение зазора диффузора 6 и уменьшение зазора диффузора 5, необходимые для З 0 обеспечения оптимального режима работывихревой трубы 2 в режиме самовакуумирования, а вихревой трубы 1 - с выпуском холодного потока. При работе вихревой трубы 1 холодный поток дополнительно переохлаждается при интенсивном теплообмене с теплопроводным стержнем 7. Одновременно происходит снижение температуры участка стержня 7, расположенного в центре самовакуумирующейся вихревой трубы 2. Повышение температуры 40 теплопроводного стержня 7 приводит к вскипанию агента в сильфоне 13 и переключению режимов работы вихревых труб. При этом вихревая труба 1 переводится в режим самовакуумирования, а вихревая труба 2 работает с выпуском холодного потока.