Вихревая труба

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ.К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(43) ОпУбликовано 05.09.76. Бюллетень33 (53) УДК 62,5653 (088,8) Государственный комнтет Совета Мнннстроа СССР оо делам нзооретеннй н открытнй,4 б) Дата опубликования описаиия 13.07.77(71) Заявитель Ташкентское производственнге объединение по транспортировке и поставке газа(54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА Изобретение относится к вихревым трубам, служащим для разделения сжатых газов на горячий и холодньв потоки и может быть использовано в холодильных и нагревательных установках, приме. няемых в газовой, химической и других отраслях промышленности.Известна вихревая труба, содержащая две симметрично расположенные камеры с сопловымн вводами, подключенными к общей магистрали сжатого газа, и размещенную в плоскости симметрии диафрагму. Цель изобретения - повышение термодинами. ческой эффективности вихревого разделения в условиях изменения направления холодного и горячего потоков внутри вихревой трубы.Эта цель достигается тем, что тангенциальные сопловые вводы выполнены с противоположными направлениями закрутки газа, а в отверстии дна фрагмы установлена раскручивающая решетка с профилированными лопатками, снабженная приво. дом поворота последних на 180 СПривод поворота может быть выполнен в виде кинематически связанного с решеткой крана, установленного на магистрали сжатого газа и переклю. чающего подачу последнего с одного сопловог ввода на другой.Привод поворота может быть выполнен также ив виде пневмоцилиндра, полости которого сооб.щаются с соответствующими сопловыми вводами, а шток кинематически связан с решеткой,На фиг, 1 изображен продольный разрез описы.ваемой вихревой трубы с приводом в виде крана; на фиг, 2 - разрез по А.А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б.Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по В-Вна фиг. 1; на фиг,5 - развернутое сечение по Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - продольный разрез вихревой тру.бы с приводом пневмоцилийдра.Труба содержит симметрично расположенные 5 камеры, каждая из которых образована с 1 ьканоми корпусом 2. На одном конце каждого корпуса 2 выполнен фланец 3, а к другому концу прикреплен сопловой ввод втулки 4 с тангенциальными отверстиями 5.чр Обе втулки 4 одинаковые, но развернуты отно.сительно одна другой на 180.К левому и правому стаканамприсоединенысоответственно патрубки 6 и 7.Диафрагма содернат циск 8, к которомушпильками 9 прикреплены стаканы . В лиске 8527570 Одновременно с подачей сжатого газа в каме,р ру 31 давление в полости 30 пневмоцилиндра 29становится больше, чем давление в его полости 32, и шток 28 занимает крайнее правое положение. В результате этого происходит поворот оси 15 вместе с решеткой 11 и нрофилироваьпьми лопатками 12 46 на 180, и лопатки 12 приобретают возможностьраскручивать холодный поток, поступающий к ним с другой стороны (справа налево) и имеющий обратное вращение. имеется осевое отверстие и выполнена выточка, вкоторую вмонтированы два полукольца 10, имеющие внутреннюю сферическую поверхность. Внутри полуколец 10 установлена развцхряюшая решетка 11 с профилированными лопатками 12, 5На решетке 11 имеются радиальные шипы 13и 14 которые входят в круглые отверстия полуколец 10. В шипе 13 выполнено отверстие под квадратный конец оси 15, помещенной в радиальномсверлении диска 8 диафрагмы. 10В варианте трубы, изображенном на фиг. 1, наоси 15 укреплена коническая шестерня 16, находя.шаяся в зацеплении с коническим колесом 17,Колесо 17 укреплено на шпинделе 18 трехходовогокрана 19, выходные патрубки 20 и 21 которого 153присоединены соответственно к патрубкам 6 и 7.Кран 19 содержит входной патрубок 22, пробку 23с каналом 24 в цей и рукоятку 25,укрепленную цацпьицделе 18. Входной патрубок 22 крана 19 выполнен нод углом 90 к выходным патрубкам 20и 21, а число зубьев конического колеса 17 выбрановдвое большим, чем у шестерни 16,Вихревая труба работает следующим образом,При подводе сжатого газа к входному патруб.ку 22 трехходового крана 19 и положении проб.ки 23 газ через канал 24 и патрубок 6 подается вкамеру, образованную левым стаканом 1 и корпу.сом 2.Газ, проходя через тангенциальные отверстия 5,подвергается закрупваццю внутри левого корпу.са 2 трубы. На кромке отверстя диска 8 диафрагмы закрученный поток газа разделяется на холод.пыль и горячий. Горячий поток отводится к потребителю в направлении стрелки Д.Холодный поток поступает в отверстие диска 8 Зядиафрагмы и, проходя через лопатки 12, развихряется и отводится в направлении стрелки Е.Прц новоро ге рукоякц 25 крана 19 ца 90 сжатыйгаз изменяет свое направление и по патрубку 7подается в камеру между правым стаканом 1 икорпусом 2 трубь и, проходя через таш енциальныеотверстия 5 правой втулки 4, подвергается закручиванию в противоположном направлении уже внутриправого корпуса 2 трубы. При этом иэмещется напротивоположное и поступательное направление хо.лодного и горячего потоков внутри корпусов 2трубы, то есть холодный лоток выходит в направлении стрелкиД, а горячий - в направлецпи стрел.киЕОдноврсмснно с поворотом рукоятки 25 кра. 50ца 19 осупес)в)яется поворот ца 180 и оси 15вместе с ревекой 11 и лопатками 12. Вследствиеэтого лона гки 12 приобретают возможность раскручннать холодный поток, постуна 3 нций к ннм сдруго 3 с)ороны срца налево) ц имеющий обрат- я 5НОС Р:3 НСНС.В н 33 р 1;)не трубь, изображенном на фн, 6, цаоси 1 э укрсн:С 13 цн.31 н 1 рнсскзя нСссрня 26), на.х 33, 333311:с н иц нлсннн с эубч;ой рейкой 27,31,1333 н 3 31 к)1 3;3 3 нно цсс со н 1 ок)лннсвмо. 60 цилиндра 29, одна из полос)ей которого - по. лость 30 - сообщается с камерой 31 правого стакана 1, а вторая полость 32 сообщается с камерой ЗЗ левого стакана 1.Размеры шестерни 26 и зубчатой рейки 27 и ход штока 28 рассчитаны таким образом, чтобы при полном ходе штока 28 цестерця 26 повернулась ровно на 180 вокруг оси 15.В данной вихревой трубе (фиг. 6) при подводе сжатого газа через патрубок 6 в полость 33, гаэ, проходя через тангенциальные отверстия 5 во втул. ке 4, подвергается закручиванию в левом корпусе 2 трубы.Далее, также как и в варианте, изображенном на фиг.1 и описанном выше, на кромке отверстия в диске 8 диафрагмы закрученный поток газа разде. ляется ца холодный ц горячий. Горячий поток отводится к потребителю в направлении стрелки Д.Холодный ноток поступает в отверстие диска 8 диафрагмы и, проходя через лопатки 12, подвер. гается развихрецию и отводится в направлении стрелки Е.Полость 32 пневмоцилиндра 29 сообщается с камерой 33 (левого стакана 1), в которой давление газа болыпе, чем давление в камере 31 (правого стакана 1), сообщающейся с полостью 30 пневмо. цилиндра 29, Поэтому шток 28 пневмоцилиндра 29 находится в крайнем левом положении.При подаче сжатого газа через патрубок 7 в камеру 31, газ, проходя через тангенциальные от. верстия 5 правой втулки 4, подвергается закручиванию в противоположном направлении.При этом изменяется на противоположное и поступательное направление холодного и горячего потоков внутри корпусов 2 трубы, то есть холодный поток выходит в направлении стрелкиД, а горячий поток - в направлении стрелки Е. Формула изобретения 1. Вихревая труба, содержащая две симметрично расположенные камеры с сопловыми вводами, подкцочецц лп к общей маистрэли сжатого газа, и размснсннуо в плоскосги симметрии диафрагму, отл и ча и) ша я си тел, что, с нслью новьшения тс 1)л 3)дн 3 мисск(н .)ффск 1 нвн)Ст 1 В отверстии низ 1;31 и чснн)3.сн 3 )3 ск 1),"н 33333)н 3 я рсп 1 стка с ц 31 н.131)о 1 нн)л 1 )н)на нам 1, с 3333)ксннЯ 131 цВО.дом поворота последних на 180, а сопловгие ввгев 1 выполнены с противоположным направлением закрутки газа. 2. Труба по и. 1, о т л и ч а ю ш а я с я 1 ем, чо привод поворота выполнен и виде кинемати чески свяэанно 1 о с решеткой крана, установленного па ма неграа сжа 1 ого газа и переключакнцего подачу последнего с одися о соплового ввода на другой.3. Труба по и. 1, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что привод поворота выполнен в виде пиевмо 1 тилиидра, полости которого сообшены с соответствующими сопловыми ввопами, а ппок кипематнчески связанс пепгеткоиГоставитель 0. МзртинчикТерец А. 11 смьннова Редактор С итова Корректор С Шскмар Заказ 91 б/35 филиал ПП 11 "Пагснг, г. Уж 1 оннь ул. Проектная, 4 Тираж 690 Подписное ЦНИИПИ Государственного комгпста Совсга Министров ИСР по делам изобрстсннй и о 1 крыли 13035, Москва, Ж, Рз 1 гнскаа наб и. 4/5