Вихревой холодильник

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 08. 06, 81 (21) 3297437/23-06 (11 М. КЛ. с присоединением заявки Йо Р 25 В 9/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 0703,83, Бюллетень Ко 9 Дата опубликования описания 070333 А.Д. Суслов, А. В. Мурашкин, В. Н. Михушкин;, Ю.А. Новосельский и В.Н, Воробьев(54) ВИХРЕВОИ ХОЛОДИЛЬНИКс Изобретение относится к холодиль ной технике, в частности к установкам для разделения газового потока на холодный и теплый с помощью вихревых труб. Известен вихревой холодильник, содержащий размещенные соосно одна в другой две вихревые трубы, внешняя из которых подключена к источнику сжатого газа, а внутренняя питается эа счет подвода в ее сопловой аппарат горячего периферийного потока повышенного давления внешней вихревой трубы 1.Недостатками этого холодильника являются сложность конструктивного выполнения, нарушение вихревых потоков внешней вихревой трубы за счет размещения в камере энергетического разделения внутренней вихревой трубы, а также невозможность отвода тепла горячего периферийного потока, питаю щего внутреннюю вихревую трубу.Указанные недостатки значительно снижают КПД энергоразделителя.Известен также вихревой холодильник, содержащий две соосно установленные вихревые трубы с сопловыми вводами, диффуэорами для вывода горячего потока и патрубками вывода холодного потока, причем патрубоквывода холодного потока второй трубы размещен в осевой зоне диффузорапервой трубы, а по оси диафрагмывторой трубы расположена трубка ввода газа 1 23.В этом холодильнике вихревыетрубы подключены параллельно к одному источнику сжатого газа.Обязательное наличие общего длявсех труб источника сжатого газа приводит к увеличению его расхода, чтов свою очередь значительно снижаетхолодопроизводительность аппарата.15 Малая эффективность обусловлена тем,что большая часть вытекающего из трУбгорячего потока, имеющего повышенноедавление, выбрасывается в атмосферу. Целью изобретения является повышение КПД холодильника.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве днффузор первой трубы связан с сопловым вводом второй трубы, а ее диффузор - с трубкой ввода газа, причем эти линии связи снабжены теплообменниками, а диффузор второй трубы дополнительно соединен через вентиль с атмосферой.На чертеже изображена схема данного холодильнихаХолодильник содержит две соосн 9 установленные вихревые трубы 1 и 2 а сопловыми ннодами 3 и 4, диффузорами 5 и 6 для вывода горячего потока ипатрубками 7 и 8 вывода холодного потока. Патрубок 8 вывода холодного по тока второй трубы 2 размещен н осевой зоне диффузора 5 первой трубы 1, а по оси диффузора 6 второй трубы 2 расположена трубка 9 ввода газа. Диффузор 5 первой трубы 1 связан с 10 соплоным вводом 4 второй трубы 2, а ее диффузор .6 - с трубкой 9 нвода газа, причем эти линии связи снабжены теплообменниками 10 и 11, а диффузор 6 второй трубы 2 дополнительно сое динен через вентиль 12 с атмосферой. Количество вихревых труб, соединенных в каскад, может быть и более двух,Вихревой холодильник работает следующим образом.Сжатый газ из внешнего источника подается н сопловой ввод 3 первой вихревой трубы 1, где происходит энер горазделение на горячий периферийный и холодный осевой потоки, Периферийный поток, поднимаясь н диффузоре 5 вихревой трубы 1., попадает в теплообменник 10, где, отдавая тепло, охлаждается и поступает в соплоной ввод 4 второй вихревой трубы. После энерго-о разделения н вихревой трубе 2 холод. ный осевой поток через патрубок 8 поступает в холодную осевую зону первой вихревой трубы 1, а горячий периферийный поток, поднимаясь в диффу зоре 6, делится на два потока. Один поток через вентиль 12 выводится из цикла, а второй - через теплообменник 11, где отдает тепло и охлаждается, подается через трубку 9 ввода 40 газа в холодную осевую зону второй вихревой трубы 2. Охлаждаясь вместе с холодным ядром обеих вихревых труб, дополнительный поток вместе с ними через патрубок 7 выводится иэ холоДильника к потребителю. Такое выполнение вихревого холодильника позволя 6 т решить задачу использования энергии горячего потока, интенсифицировать процесс энергоразделения эа счет увеличения расстояния, на котором протекают процессы тепломассообмена, при этом приосевой холодный поток, поступающий в первую вихревую трубу, дополнительно охлаждается н ней.Проведенные исследования показывают, что адиабатный КПД вихревого холодильника повышается на 10-13 по сравнению с известными конструкциями. Повышение адиабатного КПД влечет за собой, как следствие, снижение энергозатрат на единицу производимого холода, Использование энергии горячего потока для питания второй вихревой трубы также снижает энергозатраты на сжатие рабочего газа. Экономический расчет по одному вихревому холодильнику при эксплуатй ции в 3 смены н течение года показывают экономию электроэнергии на сумму 1240 р.формула изобретенияВихревой холодильник, содержащийдве соосно установленные вихревыетрубы с сопловыми вводами, диффуэорами для вывода горячего йотока ипатрубками вывода холодного потока,причем патрубок вывода холодного потока второй трубы размещен в осевойзоне диффуэора первой трубы, а по ос%диффузора второй трубы расположенатрубка ввода газа, о т л и ч а ю "щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, диффузор первой трубыснязан с соплоным вводом второй трубы, а ее диффуэор - с трубкой вводагаза, причем эти линии связи снаб"жены теплообменниками,а диффузор второй трубы дополнительно соединен через вентиль с атмосферой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 721644, кл. Р 25 В 9/02, 1980.2. Авторское свидетельство СССРР 469858, кл, Р 25 В 9/02, 1973.1002754 оставитель Ю. Климнехред А.Ач едакто ектор Г Дылы За илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная ХдкоЬжйЛОЖА 1521/15 Тираж 528 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Рауш