Охлаждающее устройство

( 9) 51)5 )- 25 В 9/О ЕТЕН ВИДЕТЕЛ ЬС ВТОРСКО СО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 527569, кл, Р 25 В 9/00, 1976,(57) Использование: для получения холода в до темпе- ость иэо- О СОСтоит С ХОЛОД- еленными м 3. Зона о тела чебителю - содержит 6 и ресидиапазоне температур от азотных ратур охлаждения фреоном. Сущн бретения: охлаждающее устройств из объема постоянной величины ной" и "горячей" зонами 1, 2, разд конфузорно-диффузорным канало 1 подключен к источнику рабочег рез впускной клапан 4 и к потре через выпускной клапан 5. Зона 2 рекуперативный теплообменник вер 7. 2 ил.Изобретение относится к области холодильной и криогенной техники, а именно, к устройствам для получения холода, содержащим рабочий объем постоянной величины, процессы в котором осуществляют циклически, и может быть использовано в широкой области температур от азотных до охлаждения фреоном.Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия,Поставленная цель достигается тем, что в охлаждающем устройстве, состоящем из соединенных последовательно распределителя с газоподводящим каналом и рабочего обьема постоянной величины, перед теплообменником установлен конфузорно-диффузорный канал, причем цилиндрический и конфузорно-диффузорный каналы выполнены со следующим соотношением их геометрических параметровОб 30 и а (7,где- длина цилиндрического канала,б - диаметр цилиндрического канала, а - угол конусности конфузорного и диффуэорного участков конфузорно-диффузорного канала,Благодаря исполнению конструктивного узла, соединяющего пульсационную трубу и ресивер в виде конфузорно-диффузорного канала, включающего конфузор, разгон ную (цилиндрическую) часть и диффуэор, обеспечивается другой принцип действия, заключающийся в преобразовании давления в кинетическую энергию, что при повторном трансформировании в давление позволяет сократить необратимые потери процесса, вызванные дросселированием газа в клапане,На фиг,1 представлено охлаждающее устройство; на фиг,2 - фаэовая диаграмма протекания проЦессов в цикле.Охлаждающее устройство для получения холода состоит из обьема постоянной величины с "холодной" 1 и "горячей" 2 зонами, разделенными конфузорно-диффузорным каналом 3."Холодная" зона 1 подключена к источнику рабочего тела через впускной клапан 4 и к потребителю - через выпускной клапан 5. Горячая" зона 2 содержит рекуперативный теплообменник 6, служащий для отвода тепла сжатия. и ресивер 7, Конфузорно-диффузорный канал 3 имеет конфузор 8, разгонную (цилиндрическую) часть 9, выполненную в виде трубки, сечение которой значительно меньше пульсационной трубки "холодной" 1 зоны, и диффузор 10.55 фузорно-диффузорного канала за счет дорасширения в нем рабочего газа происходить дополнительное его охлаждение и, как следствие, повышение КПД цикла.Пульсационное охлаждающее устройство, содержащее конфузорно-диффуэорный канал, выполненный в соответствии с предлагаемыми соотношениями, позволило Конусность конфуэорного и диффузорного участков должна быть выбрана с угломаа 7, чтобы исключить отрыв потока, а разгонный цилиндрический участок канала должен быть выбран с соотношением размеровЬан./Окан. 30, так как при значениях-кан./Окан. 30 происходит вырождение процесса.Охлаждающее устройство работает сле"0 дующим образом.Исходное состояние: клапаны 4 и 5 закрыты, полости 1,3,6 и 7 заполнены остаточ-ным Газом.Процесс Н 1: клапан 4 открывают - про 15 исходит процесс заполнения полости 1 рабочим газом с одновременным сжатием и"нагревом остаточного газа в "холодной" зоне 1. Затем рабочий газ вытесняет частьостаточного газа из "холодной" зоны 1, про 20 талкивая его через теплообменник 6 в ресивер 7 "горячей" зоны 2 с рекуперативнымотводом тепла сжатия внешнему источникув теплообменнике 6,Процесс 1 - 111: клапан 4 закрывают. Происходит адиабатическое расширение рабочего газа в ".холодной" зоне 1 до некоторогопромежуточного давления (в пределе равного максимальному давлению остаточного газа за цикл), Затем происходит30 дополнительное расширение рабочего газаза счет инерционного движения остаточного газа в конфузорно-диффузорном канале3, т,е. при выравнивании давлений в полости 1, заполненной рабочим газом, и остальной части устройства, заполненнойостаточным, все еще происходит движениеостаточного газа по инерции, который увлекает и рабочий гаэ, производящий дополнительное расширение.40 Процесс 11-И; клапан 5 открывают -происходит процесс внезапного расширения (выхлопа) с охлаждением рабочего газабез внешнего теплообмена, Затем начинается выталкивание холодной порции рабо 45 чего газа из "холодной" зоны 1 объемапостоянной величины,Процесс К-Ч; клапан 5 закрывают -происходит процесс обратного сжатия остаточного газа в "холодной" зоне 1 до давле 50 ния выше минимального за цикл. Далеецикл повторяется,Таким образом, с использованием кон.Резникгентал Составитель Тех ед М.М Редактор В.фельдман р ор Корректор М.К каз 1631 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 впервые обеспечить уровень коэффициентаполезного действия т)л-.60 65%. сопоставимый с КПД детандеров Формула изобретения Охлаждающее устройство, содержащее соединенные последовательно распределитель с газоподводящим каналом и рабочий обьем постоянной величины с теплообменником на горячем конце, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения коэффициента КПД полезного действия. перед теплообменником установлен конфузорно-диф фузионный канал, причем газоподводящий и конфузорно-диффузионный каналы выполнены со следующим соотношением их 5 геометрических параметров: 1/с 330,а 7,где- длина газоподводящего канала; О - его диаметр; а - угол конусности конфузор ного и диффузорного участков конфузорнодиффузионного канала.