Вихревая труба

СОЮЗ СОВЕТСКИХивььссвссникРЕСПУБЛИК ае а 1 02 БРЕТЕНИЯ АНИЕ Иснесли свидетель АВТОР(71) Одесский технопогический инститхоподильной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССМ 470684 е кпв Р 25 В 9/02 д 1973 в(54) (57) 1. ВИХРЕВАЯ ТРУБА поавт. св. М 470684, о т д и ч а юУДДРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЯЛдМ ИЗОБЩтКНИй И ОтНРЦтИй щ а я с я тем, что, с целью повьняе ния холопопроизводитепьнссти, мемщу . диафрагмами допсанительво разме.кена перегородка, выпопненная в вице коль цевой шайбы с осевым патрубксм, ориея тированным в направлении к соплово му вводу.2. Труба по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что перегородка разме щена на расстоянии от соплового ввода, равном 5 10 З, диаметр ее патрубка составляет 0,60 0,65 ТЬ, а длина - 0,51,5 Э э гяе .О диаметр трубы в сопповом сечении.35 Ка фиг. 1 представлена данная вех". ревая труба, продольный разрез; на фиг, 2 - один из возможных вариантов устройства, когда перегородка выполне" на как продолжение одной из диафрагм.Устройство содержит камеру 1 с сопловым вводом 2 и выпуском 3 хэИзобретение относится к холодильной технике, а именнЬ к вихревым генераторвм холода, основанным на использовании эффекта Ранка и преднвзначенным для систем технологическогои комфортного кондицинирования, в частности, для охлаждения кабин транспортных объектов, кабин мостовых крановв горячих цехех и т, д.По основному ввт. св. Ж 470684известна вихревая труба с сопловымвводом и с параллельно установленнымикольцевыми диафрагмами на охлаждаемом горячем конце, в которой между15диафрагмами помещены кольцевые шайбы с внутренним диаметром, большимдиаметра отверстия диафрагмы, образующих внутреннее оребрение горячего конца. У этой вихревой трубы диафрагмы на участках, примыкающкх к20шайбам, с их внутренней стороны имеютперфоращпо для вывода капельной жидкости через горячий конец.Введение упомянутой перфорации25позволяет осуществить перетоки горячего потока и интенсифицироватьпроцесс охлаждения его в межреберных щелях 1 .Однако отсутствие организованнойрецнркуляции привело к тому, что наэ- З 0ванная труба при воздушном охлаждениигорячего конца все же имеет удельную холодопроиэвоцител" ность болеенизкую,чем лучшие водоохлажцаемыевихревые трубы,Цать изобретения - повышение хо, лодопроизводительности вихревой трубы.Поставленная цель достигается. тем,что в вихревой трубе между диафрагмами дополнительно размещена перегородка, выполненная в виде кольцевой шайбы с осевым патрубком, ориентирован"ным в направлении к сопловому вводу.Причем целесообразно перегородку 45располагать нв расстоянии от соплового вводаравном 5 10 Р, диаметр ее патрубка должен составлять0,600,65 Р, .а длина 0,5.1,5 Э.где Э - диаметр трубы в сопловом 50сечении. лоднмо потока. К вихревой камере 1 присоединен горячий конец, состоящий иэ гладкостенного конического участка 4 и набора соосно установленных охлаждаемых кольцевых диафрагм 5 соосные центральные отверстия которых образуют полость горячего кон цв, эамыкаемую днищем 6 с дросселем 7 горячего потока, расположенным в хвостовой зоне 8 полости горячего конца. К гладкостенному коническому участку 4 примыкает возлесопловая эона 9 торячего конца. Между диафрагмами 5 размещены шайбы 10. На участках диафрагмы 5, примыкающих к шайбам 10, с их внутренней сторо ны, выполнена герфорацня 11. Горячий конец трубы заключен в охлаждающую рубашку 12 еМежду кольцевыми диафрагмами 5 установлена перегородка 13, которая снабжена осевым отверстием 14, разме щенным в патрубке 15 (фиг. 1). Патрубок 15 может выполняться в виде вытяжки в перегородке 13, изго- овлен ной как продолжение щной иэ диафрагм 5 (фиг. 2), Причем осевая протяженность патрубка 15 составляет 0,5 .. 1,5 диаметра вихревой трубы, осевое отверстие 14 равно 0,60,65 диаметра вихревой трубы в сопловом сечении, а перегородка 13 размещена на расстоянии 5 10 диаметров от соплового сечения. Патрубок 15 ориентирован в направлении к сопловому сечению вихревой трубы (возлесопловой зоне горячего конца).Устройство работает следующим образом.Высокоскоростной поток расширякь. щегося газа, например сжатого воздуха, через сопловой ввод 2 устремляется в камеру 1, где приобретает вихревой характер движения. Охлвдившиеся при этом околоосевые слои вихря выводятся через выпуск 3 к охлаждаемому объекту, а нагревшиеся периферийные слои устремляются в противопотоке с холодными в полость горячего конца, образованную глвдкостенным коническим участком 4 и центральными отверстиями диафрагм 5 и, смывая обхватываемые шайбами 10 части диаф рагм 5, отдают тепло среде, прокачиваемой через рубашку 12.3Через осевое отверстие 14 и патрубок 15 перегородки 13 гаэ иэ хвостовой зоны 8 полости горячего конца3 1016638 ф эжектнруется окопоосевымн слоями теплоотдачи в возлесопповой зоне 9, вихря. Под воздействием образовавшей- Прн этом повышается холодолронзводн ся разности давпеннй периферийные теаьность вихревой трубы н степень спок вихря нз возлесопловой зоны 9 равномерности нагрева среды, акываю йо перфорации 11 устремпяются в хво, % шей периферию диафрагм, цричем макси стовую зону 8. мум повышения достигается прн расстояТакая рецнркупяция газа позволяет нии от соплового сечения до перегороа выравнять плоткостн теплового потока ки равном 5 103, осевой про на отдепьных диафрагмах путем перено- - тяженностн углубления (вытяжки) в ней са части тепла нз наибопее теплонапря 0,5 1,532 и диаметра отверстия женкой возлесопповой зоны 9 в хвосто- . в перегородке 0,6 0,65 Э, где вую зону 8 горячего конца. Наличие р- диаметр вихревой трубы в осиповом режрцчщцин способствует формированию сечении.околоосевых слоев вихря из подохлажденного на внутращнх участках днаь Экспериментально доказано повыше рагм 5 газа из хвостовой зоны 8. ние хоподоцроизводнтепьности предпаНазванные цроцессы приводят к гаемой вихревой трубы по сравнению уменьшению необратимости процессас прототююм на 12%. Экоцомвческнй теплопередачн от вихревого потока к эффект от внедренна предпагаЕмой виэ Охпаждающей среде путем интенсификации 20 ревой трубы составняет 22 тис. руб. Составитель Н. БеляковТехред Т.Маточка К рВ. к 368/40 ТиражВНИИПИ Государственнпо делам изобретен 113035, Москва, Ж,530ого комитета СССРнй и открытийРаушская наб,одпнсное 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4