Вихревой холодильник

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИК 09) (Ш 5 г 25 в ПИ ЗОБ ТЕНИ ВТОР СНО с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(21) 3512037/23-06(71) Куйбышевский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт им,В.В.Куйбышева(56) 1, Авторское свидетельство СССР0115180, кл. Р 25 В 9/02, 1958.2. Авторское свидетельство СССРМ 117187, кл. Р 25 В 9/02, 1958.(54)(57) ВИХРЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК,содержащий камеру, снабженную рубашкой, сообщающейся с ней в верхней части, и две последовательно соединенныевихревые трубы, первая из которыхна выходе горячего потока снабженаэжектором, вторая на выходе холодногопотока соединена с нижней частью камеры, а горячим концом подключена кэжектору первой трубы, о т л и ч а юц и й с я тем, что, с целью повышенияхолодопроизводительности и полученияболее низких температур, первая вихревая труба на выходе хаподного потокатакже снабжена эжектором, к которомуподсоединен нижний конец рубашки,Изобретение относится к холодильнойтехникев частности к вихревым трубам,Вихревой холодильный аппарат предназначен дпя непосредственного вубокогоохлаждении воздухом, например, .сталь 5;йых деталей при закалке и т.п. термической обработке,Известен вихревой холодильный аппарат, содержащий камеру холода, вихревуютрубу, эжектор и теплообменник для гене рации тепла ЦВ таком вихревом холодильном аппарате не утилизируется кинематическая энергия холодного потока, что приводит кснижению как температурного эффекта 15охлаждения, так и удельной холодопроизводительностиНаличие же теплообменника для регенерации тепла делает аппаратсложным и громоздким с большой тепловой инерцией. 20Наиболее близким к предлагаемомуявляется вихревой холодильник, которыйвыполнен двухступенчатым и содержикамеру, снабженную рубашкой, сообщеннойс ней в верхней части, и две последовательно соединенные вихревые трубы, первая из которых на выходе горячего потока снабжена эжекторомвторая на выходе холодного потока соединена с нихсней частью камеры, а горячим концомподключена к эжектору первой трубы 2,Однако такой вихревой холодильник,достаточно сложен, громоздок, металлоемок и имеет бопьшую тепловую инерцию.В нем используется возможность соверше 35ния работы холодным потоком и, крометого, он имеет относительно малую холодопроиэводительность.Цель изобретения - повышение холодопроиэв одительности и попучение болеенизких температур,Поставленная цель достигается тем,что в вихревом холодильнике содержащем камеруснабженную рубашкой, сообщающейся с ней в верхней части, идве последовательно соединенные вихревые трубы, первая из которых на выходе горячего потока снабжена эжектором,вторая на выходе холодного потока соединена с нижней частью камеры,а горячим концом подключена к эжектору первойЮтрубы, первая вихревая труба на выходехоподного потока также снабжена эжектором, к которому подсоединен нижний конец рубашки,На чертеже изображен предлагаемый 55холодильник.Внутри цилиндрического корпуса 1смонтирована камера 2 для деталей, подлежащих охлаждению Камера 2 снабженаконусообразным дном 3 для стока конденсата и герметичной крышкой 4. Камера 2 заключена в рубашку 5. Полость 6 рубашки 8 сообщается в верхней части с камерой 2 через отверстия 7, Хоподильник имеет также две вихревые трубы 8 и 9, первая иэ которых (труба 8) на выходе горячего потока снабжена эжектором 10, к которому подключен горячий конец второй трубы 9, а на выходе холодного потока эта труба 8 также имеет эжектор 11, к которому подсоединена нижним концом полость 6 рубашки 5 а на выходе этот эжектор 11 связан с сопловым вводом трубы 9, обеспечивая последовательное соединение труб 8 и 9, Труба 8 имеет сопповый ввод 12 сжатого газа,Холодильник работает следующим образом.Предварительно осушенный сжатый воздух подается через сопловой ввод 12 в вихревую трубу 8, в которой разделяется на два потока: хсподный и горячий. Холодный поток газа в качестве активного (эжектирующего) поступает в эжектор 11, в котором эжектируемым воздухом (пассивным) является отработавший воздух, выходящий из камеры 2через отверстия 7 и попость 6 рубашки,а горячий поток газа в качестве эжектирующего поступает в эжектор 10, в котором эжектируемым газом явпяется горячий поток, выходящий иэ второй вихревой трубы 9. Смесь газов из,эжектора 10 выходит в атмосферу в нижней части цилиндрического корпуса 1,Таким образом, в описанном вихревом холодильнике рационально испапьзуется распопагаемая работа (работа, которая затрачивается на изменение кинетической энергии потоков газа) как горячего , так и хоподного потоков вихревой трубы, что дает возможность получить в камере низкие температуры воздуха беэ процесса регенерации тепла, который осуществляется в процессе энергетического разделения газа во второй вихре вой трубе, эффективно работающей с помощью эжекторов.Наличие эжектора на выходе холодного потока первой вихревой трубы по сравнению с прототипом дает возможность регулировать удельную холодопро изводительность с и температурный эффект охлаждения 6 Тпутем изменения его коэффициента эжекции П . Нетрудно видеть, что при постоянной тепло3 1078712 4вой нагрузке камеры с уменьшением . Исследования показывают, что вОЬ Рх увеличивается, так как при описанном вихревом хщпдидьнике . авэтом возрастает степень расширения сравнению с прототипом при одииакф.газа во второй вихревой трубе.С увеличе- Ъых начальных параметрах сжата о Разанием же й МГх уменьшается, иувеличи-температурный эффект шщаждеиия воз",вается за счет количества холодного воз- растает на 17 - 20%, и удельнаядуха, прокачиваемого через вторую вэре- холодопроизводительность - на 38вую трубу, и следовательно, камеру. 40%.Составитель Ю,МартинчикРедактор С,Пекарь Техред С.Легеза КорректорМ.,Оевщик,Заказ 722/3 6 Тираж 814 ПодписноеВНИИПИ Государственнао комитета СССРпо делам изобретений и открытий113038, Москва, Ж 38, Раушскаи наб., д. 4/8филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, уп. Проектная, 4