Патрубок вихревой трубы для вывода разделенного потока

О П И С А Н И Е)901762ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик.3(088.8) Опубликовано 30.01.82. Бюллетень4Дата опубликования описания 05.02.82 по делам нзааретеннй н открытий(54) ПАТРУБОК ВИХРЕВОЙ ТРУБЫ ДЛЯ ВЫВОДА РАЗДЕЛЕННОГО ПОТОКА1Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано, например, для систем кондиционирования воздуха в судостроении.Известны вихревые трубы, содержащие вихревую камеру с сопловым вводом сжа того воздуха, диафрагму с подключенным к ней патрубком для вывода холодного потока и установленный на горячем конце, снабженном охлаждающей рубашкой, дроссель в виде кольцевого активного сопла эжектора для подсасывания в рубашку наружного воздуха. Эти трубы имеют глушитель, выполненный в виде втулки из пористого материала, закрепленной на дросселе с возможностью осевого перемещения вдоль горячего конца трубы 1 . 15 Недостатками такой конструкции труб являются увеличение их габаритов из-за наличия глушителя-втулки, большой расход дефицитного пористого материала, отсутствие воздушного охлаждения вихревой трубы.Известна также труба, содержащая вихревую камеру с сопловым вводом сжатого воздуха, диафрагму с подключенным к ней патрубком для вывода холодногб потока и установленный на горячем конце, снабженном охлаждающей рубашкой, дроссель в виде кольцевого активного сопла эжектора для подсасывания в рубашку наружного воздуха, причем активное сопло на рабочей поверхности снабжено профилированными лопатками для закручивания охлаждающего потока. Кроме того, патрубок для вывода разделенного (холодного) потока выполнен переменного сечения с расширяющейся средней частью и облицован изнутри звукопоглощающим материалом, а по оси расширяющейся части установлена вставка из такого же материала, образующая со стенками пат рубка канал равного сечения 2.Недостатки известной трубы - сложность конструкции, трудность получения высоких термогазодинамических характеристик, невозможность снижения уровня шума ниже 60 дБ.Наиболее близким к предлагаемому является патрубок вихревой трубы для вывода разделенного (горячего) потока, содержащий заглушку на торце, окна на боковой поверхности и установленную с воз 901762цов трубы всасывающие патрубки 4 для подсоса окружающего воздуха и нагнетаюпсис патрубки 5 для подачи смешанного 23 воздуха от холодного и горячего концов. В вихревой камере 1 установлена диафрагма 6, имеющая вид сопла Лаваля.Диафрагма 6 имеет выступ 7, перекрывакнций ввод сопла 2, а на противопсложном конце дифарагмы снаружи имеется патрубок 8 со сквозными окнами 9 для выхода холодного воздуха. На патрубок наворачиваются контргайка 1 О и регулировочная гайка 11, имеющие свободный ход в осевом направлении, и насадок 12 с гладкой сферической частью 13, переходящей в сужающийся конус 14, Торец 15 патрубка 8 заглушен.Регулировочная гайка 11 имеет кольце 30 33 вой участок 16 с острой кромкой, который со сферической частью насадка 12 образует регулируемую кольцевую щель 17. Кольцевой участокб гайки 11 размещен над окнами 9 патрубка 8, Ширина щели 40 17 влияет на термодинамические характе ристики, коэффициент эжекции и уровень 43 шума. Ширина щели 17 регулируется с по. мощью гайки 11 при ее осевом перемещении по диафрагме, а фиксация производится с помощью контргайки 10.Сопло 2 жестко соединено с патрубком 18 вывода горячего потока, Патрубок 18 пред ставляет собой трубу переменного сеченияцилиндрической концевой частью, на которой имеется резьба и окна 19 для выхода горячего воздуха. С целью снижения вибрации патрубок 18 изготавливается пе. ременного сечения из меди с последующим отжигом. Патрубок 18 аналогично противоположному концу вихревой трубы име 3можщстью перемещения по резьбе, айку, имеющую кольцевой участок, размещенный концентрично патрубку в зоне окон. Патрубок имеет глушитель из шумопоглопи к щего м атери ала 31.Однако указанный патрубок также не може обеспечить снижения уровня шума ниже 60 дБ.Цель изобретения -- снижение уровня шума.Поставленная цель достигается тем, что торец патрубка снабжен насадком, имеющим сферическую часть, переходящую в су жакгциЙся конус, а кольцеоЙгайки выполнен с острой кромкой., образуюсцей со сферической частью насадка регулируемую кольцевую щель.На чертеже изображена вихревая тру ба с патрубками предлагаемой конструкции для вывода холодного и горячего потоков.Вихревая труба содержит вихревую камеру 1 и сопло 2 для тангенциального вво 20 да сжатого газа. Вихревая камера 1 жестко соединена с корпусом 3, имеющим соответственно для горячего и холодного конет насадок 12, регулировочную гайку 11 с кольцевым участком 16 и контргайку 1 О.Диаметр сферической части насадков 12 Рср выполняют в пределах 4 РтрР, Ъ 1,5 Рт, где Рт средний диаметр горячего конца трубы (патрубка 18). Для повышения газодинамических характеристик (снижения завихрения на свободном конце насадков) сферическая часть последних переходит в усеченный конус, образую,цая которого является касательной к сферической части насадков. Сферическая часть насадков должна иметь чистоту поверхности не ниже 7 класса. Ширину щели устанавливают от 0,01 до 0,3 мм. Ширину щели, учитывая ее акустическую характеристику, устанавливают так, чтобы при регулировании ее проходное сечение обеспечивало максимальные расходы холодного и горячего потоков.Вихревая труба работает следующим образом.В вихревую камеру 1 через сопло 2 подается сжатый воздух, который вследствие тангенциального ввода разделяется в сопловом сечении на периферийный горячий поток, движущийся вихрем по патрубку 18 к его концевой цилиндрической части, а осевой холодный поток воздуха движется в противоположную сторону по соплу Лаваля. Выступ 7 диафрагмы 6 служит для предотвращения перемешивания в сопловом сечении разделенного на горячий и холодный потоки воздуха. Сопло Лаваля диафрагмы 6 уменьшает закрутку холодного воздуха и способствует плавному регулированию термогазодинамических параметров.Разделенные потоки воздуха через окна 9 и 19 подаются к щелям 17, При выходе из щелей воздух обтекает гладкую сферическую часть 13 насадков 12 со значительной местной скоростью и направляется вдоль усеченного конуса 14 в осевом направлении. Направление движения воздуха, выходящего из щели 17, строго по сферической части 13 обуславливается давлением, вязкостью воздуха, а также формой насадка, имеющего сферическую поверхность с высокой чистотой обработки (не ниже 7 класса). При этом на гладкой сферической части насадка создается разрежение, куда устремляется поток воздуха через патрубки 4.Смешанный поток воздуха под напором направляется в трубопровод системы кондиционирования из нагнетающих патрубков 5. При этом вследствие смешивания на холодном конце происходит процесс охлаждения, а на горячем - нагрева окружающего воздуха.Изменением ширины щелей 17 регулируют оптимальные термогазодинамические характеристики, температуру и расход разделенного воздуха, а также коэффи901762 Формула изобретения Составитель Ю.Мартинчик Редактор И. Михеева Техред А. Бойкас Корректор Н. Степ Заказ2350/47 Тираж 541 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4циент эжекции,от которого зависит производительность по окружающему воздуху, Эти параметры являются определяющими для кондиционирования судовых помещений. При уменьшении ширины щели уро. уровень шума снижается, а коэффициен 1 эжекции увеличивается на обоих концах. Патрубок вихревой трубы для вывода 10 разделенного потока, содержащий заглушку на торце, окна на боковой поверхности и установленную с возможностью перемещения по резьбе гайку, имеющую кольцевой участок, размещенный концентрично стенке патрубка в зоне окон, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня шума, торец патрубка снабжен насадком, имеющим сферическую часть, переходящую в сужаю. щийся конус, а кольцевой участок гайки выполнен с острой кромкой, образующей со сферической частью насадка регулируемую кольцевую щель. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 606044, кл. Г 25 В 9/02, 1976.2. Авторское свидетельство СССРМо 486064, кл. Г 25 В 9/02, 1973.3, Авторское свидетельство СССРМв 547603, кл. Г 25 В 9/02, 1975.