SU1076712A1

SU1076712A1 - Vortex-type freezer

Info

Publication number: SU1076712A1
Application number: SU823512037A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Метенин; Тамара Владимировна Лобанова
Original assignee: Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1982-11-15
Publication date: 1984-02-29

Abstract

ВИХРЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК, содержащий камеру, снабнсенную рубашкой , сообщающейс с ней в верхней части , и две последовательно соединенные вихревые трубы, перва из которых на выходе гор чего потока снабжена эжектором, втора на выходе холодного потока соединена с нижней частью камеры , а гор чим концом подключена к эжектору первой трубы, отличаю-, щ и и с тем, что, с Целью повышени хоподопроизводительности и получени более НИ31СИХ температур, перва вихрева труба на выходе холодного потока также снабжена эжектором, к которок подсоединен нижнийконец рубашки. (ЛVORTEX REFRIGERATOR, containing a chamber equipped with a jacket, communicating with it in the upper part, and two series-connected vortex tubes, the first of which is equipped with an ejector at the outlet of the hot flow, the second at the outlet of the cold stream is connected to the lower part of the chamber, and the hot end is connected to the ejector of the first pipe, which differs from, with the fact that, with the purpose of increasing the flow capacity and obtaining more than UNIFIED temperatures, the first vortex pipe at the outlet of the cold flow is also equipped with an ejector to which en nizhniykonets shirt. (L

Description

Изобретевие огыоситс к хопошшьной гехввке, в честности к вихревым грибам. Вихревой холодильный аппарат предааэ начев дл непосредственного глубокого охлаждени воздухом, например, .сталь ;ных де талей t при закалкр н т.п. термической обработке. Известен вихревой холодильный аппарат , содержаашй KJsMepy холода, вихревую трубу, эжектор и теплообменник гене рации тепла .l . В таком вихревом холодильном аппара те не утилизируетс кинематическа энер ги холодного потока, что приводит к снижению как температурного эффекта охлаждени , так и удельной хшодопроизводительности , .Наличие же теплообменника дл регенерации тепла делает аппарат сложным и громоздким с большой тепловой инерцией. Наиболее близким к предлагаемому вл етс вихревой холодильник, который выполнен двухступенчатым и содержит камеру, снабженную рубашкой, сообщенно с ней в верхней части, и две последова- тельно соединенные вихревые трубы, перва из которых на выходе гор чего потока снабжена эжектором , втора на выходе холодного потока соединена с нижней частью камеры, а гор чим концом подключена к эжектору первой трубы 2 Однако такой вихревой холодильник, достаточно сложен, громоздок, металлоемок и имеет большую тепловую инерцию В нем используетс возможность соверше ни работал холодным потоком и, кроме того, он имеет относительно малую холодопроизводительность . Цель изобретени ; - повышение холодо производительности и получение более низких температур. Поставленна цель достигаетс тем, что в вихревом холодильнике, содернсащем камеру, снабженную рубашкой, сообщающейс с ней в верхней части, и две последовательно соединенные вихревые трубы, перва из которых на выходе гор чего потока снабжена эжектором, втора на выходе холодного потока ci единена с нижней частью камеры,а гор чим концом подключена к эжектору перв трубы,перва вихрева труба на выходе холодного потока также снабжена эжекто ром, к которому подсоединен нижний конец рубашки, На чертеже изображен предлагаемый хоподштьнвк. Внутри цилиндрического корпуса 1 смонтнр1жана камера 2 дл деталей, под лежащих охлаждению. Камера 2 снабжена конусообразным дном 3 дл стока конденсата и герметичной крышкой 4. Камера 2 заключена в рубашку 5. Полость 6 рубашки 5 сообщаетс в верхней части с камерой 2 через отверсти 7. Хол дильник имеет также две вихревые трубы 8 и 9, перва из которых (труба 8) на выходе гор чего потока снабжена эжектором 10, к которому подключен гор чий конец второй трубы 9, а на выходе холодного потока эта труба 8 также имеет эжектор 11, к которому подсоединена нижним концом полость 6 рубашки 5, а на выходе этот эжектор 11 св зан с сопловым вводом трубы 9, обеспечива последовательное соединение труб 8 и 9, Труба 8 имеет сопловый ввод 12 сжатого газа, Хмодильник работает следующим образом. Предварительно осушенный сжатый воздух подаетс через сопловой ввод 12 в вихревую трубу 8, в которой раздел етс на два потока: холодный и гор чий, Холодный поток газа в качестве активного (эжектирующего) поступает в эжектор 11, в котором эжектируемым воздухом (пассивным) вл етс отработавший воздух, выход щий из камеры 2 через отверсти 7 и полость 6 рубашки, а гор чий поток газа в качестве эжектирующего поступает в эжектор 10, в котором эжектируемым газом вл етс гор чий поток, выход щий из второй вихревой трубы 9, Смесь газов из .эжектора 10 выходит в атмосферу в нижней части цилиндрического корпуса 1, Таким образом, в описанном вихревом холодильнике рационально используетс располагаема работа (работа, котора затрачиваетс на изменение кинетической энергий потоков газа) как гор чего , так и холодного потоков вихревой трубы, что дает возможность получить в камере низкие температуры воздуха без п роцесса регенерации тепла, который осуществл етс в процессе энергетического разделени газа во второй внхревой трубе, эффективно работающей с помощью эжекторов. Наличие эжектора на выходе холодного потока первой вихревой трубы по сравнению с прототипом дает возможность регулировать удельную холодопроизводительНость-с и температурный эффект охлаждени uTj путем изменени его коэффициента эжекции Hjj . Нетрудно видеть, что при посто нной теплопThe invention is inevitable to the safeguard, in fairness to the vortex mushrooms. Vortex refrigerating apparatus with pre-aaaaaaa for direct deep cooling with air, for example, steel; t details when hardened, etc. heat treated. Known vortex refrigeration unit, containing KJsMepy cold, vortex tube, ejector and heat generation heat exchanger .l. In such a vortex refrigeration apparatus, the kinematic energy of the cold flow is not utilized, which leads to a decrease in both the temperature effect of cooling and specific productivity,. The presence of a heat exchanger for heat recovery makes the device complex and cumbersome with large thermal inertia. The closest to the present invention is a vortex cooler, which is made up of two stages and contains a chamber equipped with a jacket, in communication with it in the upper part, and two successively connected vortex tubes, the first of which at the outlet of the hot flow is equipped with an ejector. the flow is connected to the lower part of the chamber, and the hot end is connected to the ejector of the first pipe 2. However, such a vortex cooler is rather complicated, cumbersome, bulky, and has a large thermal inertia. possibility of working makes no cold flow and, moreover, it has a relatively small cooling capacity. Purpose of the invention; - increase in cold performance and lower temperatures. The goal is achieved by the fact that in the vortex cooler, containing a chamber equipped with a jacket, communicating with it in the upper part, and two successively connected vortex tubes, the first of which at the outlet of the hot stream is equipped with an ejector, the second at the outlet of the cold stream ci is united with the lower part of the chamber, and the hot end is connected to the ejector of the first pipe, the first vortex pipe at the outlet of the cold stream is also equipped with an ejector to which the lower end of the jacket is connected. The drawing shows the proposed hopper . Inside the cylindrical housing 1 there is a chamber 2 for parts lying under cooling. Chamber 2 is provided with a conical bottom 3 for condensate drainage and a sealed lid 4. Chamber 2 is enclosed in jacket 5. Cavity 6 of jacket 5 communicates in the upper part with chamber 2 through openings 7. The hall also has two vortex tubes 8 and 9, the first of which (pipe 8) at the outlet of the hot stream is equipped with an ejector 10 to which the hot end of the second pipe 9 is connected, and at the outlet of the cold stream this pipe 8 also has an ejector 11 to which the lower end 6 of the jacket 6 of the jacket 5 is connected, and at the outlet this the ejector 11 is associated with a nozzle input pipe 9, about Ensuring the serial connection of pipes 8 and 9, Pipe 8 has a nozzle input 12 of compressed gas, Hmodilnik works as follows. Pre-dried compressed air is fed through a nozzle inlet 12 into the vortex tube 8, in which it is divided into two streams: cold and hot. The cold gas stream as an active (ejecting) enters the ejector 11, in which the ejected air (passive) is exhaust air discharged from chamber 2 through openings 7 and the cavity 6 of the jacket, and the hot gas stream as an ejector enters the ejector 10, in which the ejected gas is a hot stream coming from the second vortex tube 9, the gas mixture from ejector 10 is released into the atmosphere in the lower part of the cylindrical body 1. Thus, in the described vortex cooler, rational use of available work (work that is spent on changing the kinetic energy of the gas flows) of both the hot and cold flows of the vortex tube makes it possible to obtain The chamber has low air temperatures without the process of heat recovery, which is carried out in the process of energetic gas separation in the second internal heating tube, effectively working with ejectors. The presence of an ejector at the outlet of the cold flow of the first vortex tube in comparison with the prototype makes it possible to control the specific refrigerating capacity and temperature of the cooling uTj by changing its ejection coefficient Hjj. It is easy to see that with constant heat

3 107871243 10787124

вой нагрузке камеры с уменьшением Исс едовани показывают, что вhowling load of the camera with a decrease in Iss

Пх ЬТк увеличиваетс , так как приописание вихревом хоппдильннке пвPt Ltk increases as the description of the vortex hoppdilnke pv

этом возрастает степень расширени .сррвиеиию с прототипом при однвак газа во второй вихревой грубе.С увеличе-Ю1Х начальных параметрах сжатого газаthis increases the degree of expansion. srvviyuyu with the prototype with odnvak gas in the second vortex coarse. With increasing-U1X initial parameters of compressed gas

нием же Лу уменьшаетс , а в увепичи- 5темпераlyjpHbifl эффект охлаждени воэваетс за счет количества холодного воз-растает на 17 - 20%| а удельна Lu decreases and, in the case of a very cool cooling effect, increases by 17-20% due to the amount of cold | and specific

духа, прокачиваемого через вторую виэре-холодопроизвсдительность - на 35 -spirit, pumped through the second Wiere-cold performance - by 35 -

вую трубу, и следовательно, камеру.40%.40%.

Claims

Vortex REFRIGERATOR containing a chamber equipped with a jacket communicating with it in the upper part and two vortex tubes connected in series, the first of which is equipped with an ejector at the outlet of the hot stream, the second at the outlet of the cold stream is connected to the lower part of the chamber, and the hot end is connected to the ejector the first pipe, characterized in that, in order to increase the cooling capacity and obtain lower temperatures, the first vortex pipe at the outlet of the cold stream is also equipped with an ejector to which it is connected The bottom of the shirt.

1 1076712