Вихревая труба

. Ф О П И С АН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ пп 68272 У Союз Советских Социалистических Республик(23) Пр Опубли Дата о осударстоенный иомит оритетвано 30,08.79, Бюллетень32бликования описания 30.08.79 53) УДК 621,565(71) Заявитель 54) ВИХРЕВАЯ ТРУБ В известной вихревой трубе сопловые вводы улитки образованы наоором плоских пластин, каждая из которых может вращаться вокруг отдельной оси от привода. .сгулирование расхода газа через вихревую труоу осуществляется путем еремещсния пластин, в результате чего пзмсяется роходное сечение сопловых вводов,Недостатком известно вихревоирубы являсгся то, что при изменени лощади роходного сечения сопловых вводов за счет вращения плоскх пластин, ооразющпх эи Вводы, меняетсяГол входа Газового потока, аксих 1 альная тсрмоднамческая эффекгивность впхрсвотруоы можсг оыть получена только прп одном зачснп угла входа, 1 ри раоогс крево груоы в других режимах, при другом положен плоских пластин термодинамическая эрфсктпвость впхревоп труОы оудст снижена. Цел диапа трубыка фрагм го пе улитк мом р чим Изобретение относи гся к холодильнои технике, а именно к регулируемым вихревым трубам, использующимся для получения холода, и может быть использовано в газоперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности,Известна вихревая труба, служащая для обеспечения пропорциональности давления (расхода) выходящих из вихревой трубы потоков газа и содержащая цилиндриче О ский корпус с сопловым вводом в виде спирального канала, образованного многовитковой пружиной, размещенной в кольцевом зазор" между корпусом и коаксиальной вставкой, плунжер с рсзьбовым сосдинсни см для его предварительного поджатия, канал для вывода горячего потока, пружину для поджатия 1.Недостатком такой конструкции является невозможность регулирования давления га за на входе в вихревую трубу и невозможность изменения задания регулятору (натяга многовитковой пружины) без разборки вихревой трубы.Известна также вихревая труба, содер жащая цилиндрический корпус, подсоединенную к нему улитку с сопловыми вводами, диафрагму с отверстием для вывода охлажденной части газа и исполнительный механизм регулятора с приводом 21. ЗО ью изобретения является расширение зона эффективной работы впхрсвоп занная цель достигается тем, что дпаа установлена с возможностью оссворемещенпя относительно корпуса и и, служит исполнительным мсханпзегулятора и выполнена с двумя рабобоковыми поверхностями, одна из ко682727 торых расположена в корпусе и имеет цилиндрическую форму, а другая располоокена в улитке с повторением ее профиля.Наличие поршня позволяет за счет егоосевого перемещения изменять проходное бсечение соплового ввода, меняя ширинусопла и сохраняя при этом постояннымитангенциальное расположение сопловыхвводов и, следовательно, обеспечить максимальную термодинамическую эффективность на всех режимах.На фиг. 1 изображена предложенная вихревая труба; на фиг. 2 - сечение А - Лфиг. 1; на фиг. 3 - поршень,Вихревая труба содержит цнлиндрнческий корпус 1, подсоединенную к немуулитку 2 с сопловым вводом 3, коническийпатрубок 4 для разделения газа на холодный и горячий потоки, патрубок 5 холодного потока и патрубок 6 горячего потока. 20Соединение корпуса 1, улитки 2, патрубков4, 5 и 6 жесткое, например сварное. В корпусе 1 и улитке 2 установлена диафрагма 7с отверстием 8 для вывода охлажденнойчасти газа. Диафрагма 7 установлена с воз Зможностью осевого перемещения относительно корпуса и улитки, служит исполнительным механизмом регулятора и выполнена с двумя рабочими боковыми поверхностями 9 и 10, Боковая поверхность 9 распо- з 0ложена в улитке 2 с повторением ее профиля, а боковая поверхность 10 расположенав корпусе 1 и имеет цилиндрическую форму. Для предотвращения перетечек газа изулитки 2 в холодный поток щель между дна- Зэфрагмой 7 и корпусом 1 уплотнена резиновыми кольцами 11. Привод 12 исполнительного механизма регулятора жестко укреплен на патрубке 5 холодного потока и имеет шток 13, который через сальниковос уплотнительное устройство 14 входит в патрубок 6 холодного потока, корпус 1, гдежестко соединяется с диафрагмой 7,Вихревая труба работает следующим образом.45Газ подается в корпус 1 и через сопловыевводы 3 и улитку 2 вводится в коническийпатрубок 4, где разделяется на холодныйи горячий потоки. Холодный поток выводится через цснтральное расширяющее о вср- д 0стие 8 в диафрагме 7 и патрубок 5 холодного потока, а горячий поток выводится через патрубок 6 горячего потока. Величинадавления газа на входе в вихревую трубузадается регулятором и измеряется пм. При 55изменении давления на входе в вихревуютрубу, например при повышении выше заданного, регулятор включает привод 12 исполнительного механизма, который черезшток 13 приводит диафрагму 7 в движение. 60Диафрагма 7 при перемещении увеличивает площадь проходного сечения соплового 4ввода 3, Давление газа на входе в вихревую трубу уменьшается, При достижении величины давления газа на входе, равной заданной, регулятор включает привод 12 исполнительного механизма, и дифарагма 7 останавливается. При понижении давления газа на входе в вихревую трубу ниже заданного диафрагма 7 движется в обратном направлении, и давление газа на ьходе увеличивается за счет уменьшения площади проходного сечения соплового ввода 3,Предложенная вихревая труба может быть использована также для регулирования давления газа в одном из потоков, выходящих из вихревой трубы. Для этого регулятор измеряет давление газа в одном из этих потоков, а процесс регулирования не отличается от описанного.При регулировании за счет осевого перемещения диафрагмы 7 сохраняется тангенциальное расположение соплового ввода 3 относительно конического патрубка 4 и спиральная форма улитки 2 при любом положении диафрагмы 7 и, следовательно, сохраняется максимальная термодинамическая эффективность на всех режимах.Сохранение максимальной термодинамнческой эффективности на всех режимах позволит увеличить холодопроизводительность при работе вихревой трубы для получения холода и регулирования давления, так как снижение термодинамической эффективности за счет отклонения геометрии соплового ввода от оптимальной снижает термодинамическую эффективность и, следовательно, холодопроизводительность на5 20 о/о Фар мул а изобретенияВихревая труба, содержащая цилиндрический корпус, подсоединенную к немуулитку с сопловыми вводами, диафрагму сотверстием для вывода охлажденной частигаза и исполнительный механизм регулятора с приводом, отличающаяся тем,что, с целью расширения диапазона эффективной работы, диафрагма установлена свозможностью осевого перемещения относительно корпуса и улитки, служит исполнительным механизмом регулятора и выполнена с двумя рабочими боковыми поверхностями, одна из которых расположена в корпусе и имеет цилиндрическую форму, а другая расположена в улитке с повторением еепрофиля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР482598, кл. г 25 В 9/02, 1973.2. Патент США2907174, кл, 62 - 5,опубл, 1959,682727 пг 3 оставитель Ю. Килим Корректо Реда Е, Братчик еркович Типография, пр. Сапунова, 2 ыг. А-А Заказ 21229 Изд.519 Тираж 621НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 одписио ткрытий