Вихревая труба

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И) А 1)з Е 25 В 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯКА МУ С ВТОРСКО ЕТЕЛЬС(57) Использова быть использова ленности Сущно Н труба содержит ту кольцевом ротор ала, охватывающим го потока, на кото выходной направл первый из котор шипником и поср хода - с вводом муфту, состоя щу 1 с.п. Ф-лы, 2 ил. 7(71) Институт технической теплофУССР(54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА ние: изобретение может но в холодильной промышсть изобретения:вихревая рбину, устанОвлейную на е 5 с газовым подшипником патрубок вывода холоднором размещены входной и яющие аппараты 7,8 и 10, ых сообщен с газовым подедством регуляторов 1 расгаза, а также магнитную ю из двух полумуфт 6 и 13,Изобретение относится к холодильной ванный подвод 2 газа, разгрузочный портехнике, в частности к холодильным маши- шень 3 турбины, газовый подшипник 4 турнам, установкам и системам, использую- бины, ротор 5, турбины, внутренняящим вихревой эффект. "-полумуфта 6, входной вспомогательный иИзвестна вихревая труба. предназна основной сопловой аппараты 7 и 8, лопаткиченная для охлаждения и нагревания, ис ротора турбины, выходной направляющийпользующая эффект разделения закручен- аппарат 10, система 11 охлаждения вихреноготечения расширившегося газа, переме- вой трубы. вйход 12 газа на горячем концещэющегося одновременно и в осевом на- . вихревой трубы, наружная полумуфта 13 справлении, на два потока с различными 10 еентйлятором системы охлаждения, лаби-.температурами 13, :- : " ринтныеупотнения 14, диафрагма 15, выходНедостаткбм данной вйхревой трубы16 газа на холодном конце вихревой трубы,являетсято,что реальнополучаемыевтакой . Заревая труба работает следующим .вихревой трубе разности температур мень- образом,ше термодинамически достижимых вслед Сжатый газ поступает через регуляторы. ствии особенностей происходящих в йих;1 расходагаэавканалысекционированногопроцессов - турбулентного обмена между." подвода 2 газайо одномуиэ них он попадагорячйм и холоднымпотоком и недостатковет в полость газового подшипника 4. Рэспоконструкций, допускаащих еплопередачуложейные в верхней чэстй цилиндри-ческойпо элементам устройства, .;.:;.;:., . ".:. 20 поверхности подшипника входные отверНаиболее близкимпотехнической сущ-стия обеспечивают преимущественное поности и достигаемому эффекту к заявляемо- ступлейие газа в серхнеЕ полуйространствому устройству является охлаждаемая " кольцевого зазор. подшипника и вызываютвихревая тРуба, выбранная в качестве йро- появление поля давления равнодействуатотипа, содержащая корпус с вводом газа, 25 щая которого, йриложенная к ротору 5 турохлаждаемой камерой энергетического раэ- бины, позволяет ему подниматься нэделения диафрагмой с патрубкомвывода газовой подушке вверх против силы гяжехолодного потока и дросселем Свыводомсти. Крометого,прибыстромвращенииртогорячего потока 23. . " .ра,и непрерывной подаче газа в тонкомНедостаткомизвестногоустройстваяв зазоре газового подшипника движущиесялается низкая экономичность из-за малой поверхностиувлекаютза собой частицы га"степени расширения газа.:заиобуславливаютпоявлениегазодинамиЦелью изобретения является повыше- ческого клина, Таким образом, роторние экономичности; достигаемое за счет, бо- турбины в радиальном направлении в рэболее .глубокого расширения газа, которое 35 чем состоянии не имеет точек соприкоснопоэволяетпризадэннойтемперарнойзф- . вейия с йеподвмжными поверхностямифективности вихревой трубы уменьшитьподшипника,расход сжатого газа. Поставленная цель до. Поток газа из йолости подшипника встигается тем, что вихревая труба, содержа- сторону холодного койца ограничен лабищая корпус с вводом газа, охлаждаемой 40 ринтныМ уплотнейием 14, имеющим болькамерой энергетического разделения. ди. " шое гйдравличвское сопротивление..афрагмой с патрубком вывода холодного Поэтомуоснбвнаячастьгазанаправляетсяпотока и дросселем с выводом гОрячего по- вовспомогэтельныйсопловойаппэрат 7, ко-тока, дополнительно снабжена турбиной, торый закручивает поток и направляет егоустановленной на кольцевом роторе с газо на лопатки 9 турбины,вым подшипником; охватывающим патру- . В связи с малыми зазорами газовогобок вывода холодного потока, на котором йодшипйика, и связанными с ними небольразмещены входной и выходной йаправля-шими расходами, предусмотрена втораяющие аппараты, первый из которых сооб- секция ввода газа, которая направляет егощен с газовым подшипником, а также 50 наосновнойсопловойаппарэт 8. Газ,разомагнитную муфту, состоящую из двух полу- гнанный в сопловом аппарате. входит намуфт, которые установлены на наружных лопатки 9 роторатурбиныиприводитеговоповерхностях кольцевого ротора и корпуса, вращение. Силовое воздействие потока га. при этом ввод газа сообщен посредством за на лопатки, которое может сдвинуть рорегуляторов расхода с газовым подшипни тор турбины до его соприкосновения ском и входным направляющим аппаратом. неподвижными деталями статора, компенНа фиг.1 представлена схема вихревой сируется перепадом давлений на рэзгрузочтрубы; на фиг.2 - сечение А - А на фиг,1. ном поршне 3, Подьем ротора иПредложенная вихревая труба содер- .окончательное осевое уравновешиваниежит регуляторы 1 расхода газа, секциониро- производится открытием и изменением со1763815 отношения проходных регуляторов 1 рэсхо- турный пристеночный поток, охлаждэемыйда газа. системой 11 охлаждения, который выходитПри расширении в сопловых аппаратах через выход 12 на горячем конце вихревойи выполнении работы в лопаточном аппэра- трубы и центральный холодный поток, кототе газ охлаждается, Величина охлаждения 5 рый после поворота, минуя диафрагму в пуопределяется срабатываемйм перепадом стотелом рбторетурбины, выходит издавЛений, который в свою очередь зависит хоиодного койцв трубы,от нагрузки турбины. Ротор турбины тормо-,Ф о р м у л э и 3 о б р е те н и язится силами вязкого трения в газовом под- ":.: Вихревая труба. содержащая корпус сшипйике и моментом, передаваемым в 10 вйодомгаза, охлаждэемой кэмеройзнергемагнитной муфте, Изменение площади вы- .тическогоразделения,- диафрагмой с пэт.ходного сечения системы охлаждения по рубкам вывода" холодного потоке изволяет регулировать нагрузку турбины, дросселем с выводом горячего потока, о тприводящейчерез магнитную муфту вэнти-иич аю щ эя с я тем, что, с целью-повышелятор и велйчинуохлайдения расширяюще-. 15 ния Экойомичностй, вихревая труба дополгося в турбине газа.,., ,:, .", .:.;нительно содержит турбину, установленную. Известно, что дляуспешной работы вих-: :,: н . кольцевом роторе с газовым подшипниревой трубы необходйма зэкруткэ- потока; : :ком,охаатывэющим патрубок выводахолодПревращение части кййетическьй эйергйи ного потОка,на котором размещены. струи, Выходящих из сопловых-аппаратов в 20 входной и выходной направляющие аппараработу налопатках турбиййпри применяе-.:.ты; первыйиз квч)рых сообщен с газовым: мых на практике степенях реактивности вы-,; подшипникбм; э также магнитную муфту,зывает поворот йотока к оси турбимы.;.:состоящую йз"двух йолумуфт, которыеустаПозтому подготовку входа потока в рабочую,новленынэ:наружныхповерхностях кольцечасть вихревойтрубы вцполняет нэ выход вого ротора"и корпуса" ,при этом ввод газаной направляющий аппарат 10;:.: . сообщен йосфедством регуляторов расходаДалеЕ вращающийся в перемещающий- с газовым подшипником и входным нэправся вдоль оси гэз делится на высокотемпера- "ляющим аппаратом.Составитель А, ФедотовРедактор Техред М.Моргентал Корректо Шар 6 Тираж ПодписноеПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 344ВНИИ