Охлаждаемые вихревые трубы

J — ребро 2 — экран J — охлаждаемая вихревая труба первой ступени 4 — кожух 5 — эжектор б — вихревая труба второй ступени [c.279]

Охлаждаемые вихревые трубы [c.288]

Рис. 6.6. Характеристики охлаждаемой вихревой трубы [112] I — охлаждаемая 2 — неохлаждаемая

Более поздние исследования, проведенные В.А.Сафоновым в ХАИ, А.П. Меркуловым с учениками в КуАИ (23, 117, 168, 169, 170], позволили уточнить характеристики охлаждаемых вихревых труб. Исследованная коническая вихревая труба имела диаметр тр Оптимальная длина камеры энергоразделения в [c.291]

Исходными данными при расчете двухконтурной вихревой трубы является глубина охлаждения и снимаемый теплосъем Q , который в конечном итоге совместно с теплопотерями должен определить потребную холодопроизводительность разрабатываемого устройства — вихревого холодильного агрегата (ВХА). Если давление среды, где размещен охлаждаемый объект, отличается от атмосферного, то его конкретное значение так же входит в условия однозначности, т. е. должно быть задано Р . В противном случае принимается, что давление холодного потока равно атмосферному давлению. [c.227]

Исследованная А.П. Меркуловым с соавт. [116] вихревая труба (рис. 6.8), охлаждаемая жидкой закрученной пеленой жидкости, вращающейся в камере энергоразделения имеет по эффекту энергоразделения характеристики, близкие к приведенным на [c.290]

Рис. 6.9. Конструкция и основные размеры вихревой трубы (образец S) с рециркуляцией охлаждаемого на оребрении горячего потока [7]

Формула (18) при п=0,25 соответствует ламинарному режиму движения при п = 0,33 — вихревому автомодельному режиму, при котором коэффициент Ок не зависит от определяющего раз ера тела й. За определяющий размер тела для горизонтально расположенных цилиндров и шаров принимается их диаметр -для вертикальных труб и пластин — высота нагреваемого (охлаждаемого) участка для горизонтальных пластин (плит)— меньшая сторона плиты. При теплопередаче вверх рассчитанные значения Ок увеличиваются на 30%, а при теплопередаче вниз — уменьшаются на 30%. [c.17]

На рис. 3, е показана одна из схем высокочастотного нагрева тонкостенных труб. Здесь высокочастотный ток от генератора Г подводится к индуктору, представляющему собой петлю из прямого и обратного проводов 1. На эти провода, сделанные из трубок и охлаждаемые изнутри водой, надеваются слоистые железные сердечники для концентрации магнитного потока. Индукторы с магнитными сердечниками играют роль своеобразного трансформатора, у которого первичным витком является провод 1, а магнитной системой — сердечник 2, замыкающийся нагреваемыми кромками. Роль вторичного витка играют опять-таки свариваемые кромки, которые нагреваются благодаря магнитному гистерезису (пока материал магнитен) и вихревыми токами Фуко в течение всего времени сварки. [c.10]

Существующие топки котлов реконструируются на фонтанно-вихревые топки путем изменения их конфигурации и установки дополнительных перегородок. В топках обеспечивается сжигание мелких и средних фракций топлива в вихревом факеле в условиях многократной циркуляции частиц. Крупные фракции сжигаются на дожигательной решетке, выполненной из охлаждаемых труб. Очаговые остатки в виде камней и других крупных частиц удаляются шурующей планкой в систему золоудаления. В топке температура горячего слоя и факела поддерживается на уровне 950 - 1050°С, что предотвращает шлакование экранов, стенок, решетки. При сжигании высоковлажных топлив температура поддерживается за счет установки двухступенчатых воздухоподогревателей и нужного количества экранов. [c.147]

Больщая часть конструкций современных вихревых труб к числу адиабатных не относится, так как теплообменом с окружающей средой пренебрегать нельзя. В то же время существует класс различных по своему конструктивному исполнению охлаждаемых вихревых труб, в которых в целях повышения эффектов охлаждения стремятся интенсифицировать теплосъем с горячего конца вихревой трубы. Для этих случаев уравнение сохранения энергии в правой части будет содержать дополнительное слагаемое, учитывающее потери, связанные с отводом тепла в окружа-юшую среду, 0 [c.44]

В середине 60-х и в конце 70-х годов появились интересные конструкции, позволившие довести температурную эффективность процесса энергоразделения до 0,70 [40,116] при степени расширения п,- 9, абсолютный эффект охлаждения составил ЛТ = 87К. Адиабатный КПД вихревых труб достиг 0,38-0,4 для неохлаждаемых фуб (вихревая труба с дополнительным потоком Ш.А. Пиралишвили) и 0,4-0,42 для неадиабатных охлаждаемых вихревых труб с рециркуляцией подофетого потока (вихревая труба с рециркуляцией потока А.Д. Суслова и А.В. Мурашкина). Рассмотрим их подробней. [c.79]

Уже одна из первых охлаждаемых вихревых труб [242], разработанная Е.Н. Оттеном, имела диффузорную камеру энергетического разделения. Опыты, поставленные позже, подтвердили необходимость выполнения охлаждаемых вихревых труб с коническими камерами энергоразяеления (40, 112, 116, 117, 172]. Очевидно, что это позволяет увеличить путь взаимодействия элемента газа, попавшего из приосевого потока в периферийный, способствующий процессу перераспределения энергии. Эффективность охлаждаемых вихревых труб увеличивается с ростом ц и становится максимальной при работе вихревых труб на режиме ц> 1. [c.288]

Все виды охлаждаемых вихревых труб были подразделены [116] на два типа с кольцевой полостью межрубашечного пространства, по которому протекает охлаждающая жидкость и с подачей охлаждающей жидкости во внутрь камеры энергоразяеления. Однако работы А.И. Азарова [7—10] и А.Д. Суслова [37—40] с учениками существенно расширили возможные схемы и варианты конструктивного исполнения охлаждаемых вихревых труб. Это и вихревые трубы с внутренним оребрением, и рециркуляция подогретых масс газа в вихревой трубе с дополнительным потоком. [c.288]

Опыты показывают, что охлаждаемые вихревые трубы эффективны, когда к трубе предъявляются требования достижения максимально возможной холодопроизводительности. Причем на режиме работы по относительной доле охлажденного потока ц = 1 выполняется очевидное равенство между температурной ri, и адиабатной (р эффективностями процесса энергоразделения (л, = Фад)- Исследование вихревой трубы охлаждаемой водой, протекающей по межрубащечному пространству проводили авторы работы [1Л2], которым удалось достигнуть весьма больших значений по тем временам величин адиабатного КПД (рис. 6.6). Причем температурная эффективность трубы возрастала с ростом срабатываемого перепада давления, что невсегда очевидно для адиабатных вихревых труб. При этом авторы прищли к заключению, что температура охлаждающей воды не ифала существенной роли в эффекте охлаждения, а ее отклонение на 10 °С [c.289]

В гл. 6 рассмотрена категория неадиабатных (охлаждаемых или нагреваемых) вихревых энергоразделителей. Рассмотрены вихревые трубы с внутренним оребрением камеры энергоразделения и рециркуляцией горячего потока, вихревые трубы с щелевым диффузором (самовакуумирующиеся вихревые трубы) и приведены примеры их технического применения вихревые гигрометры, вихревые карбюраторы, вакуумная ловушка и т.п. [c.5]

Сжатый воздух из магистрали через патрубок 1, силикагелевый осушитель 2, теплообменник 3 подается на вход в сопловой ввод закручивающего устройства вихревой трубы 4. Охлажденный в вихревой трубе 4 поток через отверстие диафрагмы 5, щелевой диффузор 6 поступает в камеру холода 7, где осуществляет необходимый теплосъем от охлаждаемого объекта. Из камеры холода 7 через кольцевую полость 5 и второй контур теплообменного аппарата отработавший охлажденный поток отсасывается эжектором 9 в атмосферу. В качестве активного газа в эжекторе 9 используется подогретый поток, истекающий из вихревой трубы. Режим работы вихревой холодильной камеры ХК-3 регулируется изменением относительной доли охлажденного потока с помощью регулировочной иглы 10, управляемой сектором 11. Охлаждаемый вихревой камерой объем тщательно изолируется крышкой 12, снабженной резиновым уплотнением и зажимным винтом. Вакуум в холодильной камере, создаваемый эжектором, способствует повышению поджатия крышки и надежности уплотнения. Наличие в замкнутом объеме холодильной камеры под теплообменным аппаратом 3 [c.234]

В качестве источника холода в системах осушки сжатого воздуха достаточно эффективно могут применяться вихревые трубы. Использование их может быть продиктовано следующими соображениями простотой эксплуатации и малой стоимостью изготовления системы использованием не только холодного потока для охлаждения сжатого воздуха перед влагоотдели-телем, но и горячего потока для подофева сжатого воздуха после влагоотделителя, что также снижает относительную влажность. Как пример, можно рассмотреть осушитель, включающий вихревую трубу (ВТ) 1 и теплообменник 2 (рис. 5.24), Холодный воздух из ВТ поступает в межтрубный канал 5 для охлаждения протекающего по змеевиковой трубе 4 влажного сжатого воздуха, поступающего в нее через патру к 3. Охлажденный поток через патрубок 6 выходит во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 7 и в нижнюю камеру теплообменника 8. Здесь под действием центробежной силы происходит сепарация конденсата, который стекает в нижнюю часть камеры, откуда удаляется через сливной кран 9. Осушенный таким образом воздух поступает в сопловой ввод 10 ВТ. Холодный поток, перемещаясь по патрубку и, попадает в канал 5. Нафетый поток выходит из осушителя через дроссельный вентиль /2 и патрубок 13. Холодный поток, подогретый в теплообменнике теплом охлаждаемого сжатого воздуха, по патрубку 14 поступает в трубопровод 15, где сме- [c.259]

Кондиционеры КВ-2-400 и КВ-3-400, предназначенные для душирования кабины машиниста, не требуют специальной очистки воздуха от масла и капельной влаги. Это обусловлено тем, что каналы отвода охлажденного потока в устройствах, соединяющих предшествующую ступень расширения с последующей, выполнены в виде пластинчатых рекуперативных противоточных теплообменников — рефрижераторов, размешенных в канале отвода охлаждаемого воздуха. В рабочую зону машиниста подается чистый воздух из вентиляционной системы после охлаждения на сребренной поверхности теплообмена рефрижераторов (летний режим) либо после подогрева на наружном оребрении поверхности камер энергоразделения (зимний режим). Число вихревых камер удваивается при переходе к каждой последующей ступени. Во второй и последующих ступенях используется коллективное оребрение камер энергоразделения в виде пакетов теплопроводных пластин с соосными отверстиями, число которых соответствует числу вихревых труб. [c.280]

Традиционно неадиабатные вихревые трубы рассматривались лишь как охлаждаемые. Развитие областей внедрения вихревых энергоразделителей в системы охлаждения, термостатирования теплонапряженных деталей и узлов агрегатов энергетической, авиационной и некоторых других отраслей [7, 8, 38, 39, 73, 145, 194] потребовало постановки опытов по исследованию характеристик вихревых труб при подводе тепла к подогреваемему периферийному потоку через стенки камеры энергоразделения от внешнего источника. Экспериментальные исследования [73, 145, 194] по определению влияния внешнего теплового потока, подводимого от внешнего источника тепла через стенки камеры энергоразделения, были проведены на двух вихревых трубах с цилиндрической проточной частью и геометрией по своим параметрам близкой к оптимальной, по рекомендациям А.П. Меркулова [116]. Снижение эффектов охлаждения обохреваемой от внешнего источника вихревой трубы по сравнению с адиабатными условиями можно оценить относительной величиной [c.281]

Вихревые трубы с щелевыми диффузорами, предназначенные для охлаждения объектов преимущественно осесимметричной конфигурации, помещенных в приосевую область труб такой конструкции, которые в больщинстве отечественных работ называют самовакуумирующимися [40, 112, 116]. Впервые это название ввел А.П. Меркулов [116]. Их используют, например, для охлаждения излучающего элемента (рубина) твердотельного оптического квантового генератора и зеркальца вихревого гифо-метра. В больщинстве случаев использование для охлаждения отдельных элементов устройств вихревых труб с щелевыми диффузорами позволяет существенно снизить габариты и массу системы охлаждения, заметно упростить конструкцию и повысить коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого элемента, помещенного в приосевую зону камеры энергоразделения [21]. Опыты показывают, что эффективность теплосъема при переходе с обыч- [c.295]

Схема оптического квантового генератора с вихревым охлаждением активного элемента — излучателя показана на рис. 6.10. Активный элемент I размещен в оправках на оси камеры энергоразделения 2, изготовленной из прозрачного материала — кварцевого стекла. Сжатый газ подается в полость камеры энер-горазделения через тангенциальное сопло в виде интенсивно закрученного потока. На удаленном от соплового ввода конце камеры энергоразделения установлен щелевой диффузор 3. Ось вихревой трубы совмещена с одной из фокальных осей эллиптического отражателя 4. В другой его фокальной плоскости под камерой энергоразделения 2 размешена лампа накачки 5. Эллиптический отражатель 4 имеет зеркальную внутреннюю поверхность. Регулирование интенсивности охлаждения излучателя осуществляется сменой работы вихревой трубы путем изменения щелевого зазора при перемещении подвижной щеки диффузора. Время выхода оптического генератора на установившийся режим определяется теплогенерационными свойствами охлаждаемого активного элемента-излучателя. [c.296]

Характеристики самовакуумирующейся вихревой трубы практически остаются неизменными для камер энергоразделения, относительная длина которых / = 2- 5. Увеличение длины приводит к снижению эффекта охлаждения в приосевой зоне камеры. Аналогично влияет и внесение осесимметричных охлаждаемых объектов в приосевую зону [27]. Эквивалентное увеличение длины [c.303]

Для защиты откачиваемых объемом от попадания рабочих жидкостей вакуумных установок в технике вакуумирования используются вакуумные ловушки, исключающие возможность попадания в откачиваемую полость паров жидкости и масла [65]. Повышение эффективности работы вакуумных охлаждаемых ловушек может быть достигнуто с помощью двухдиффузорной вихревой трубы с конической камерой энергоразделения [31] (рис. 6.14). Вакуумная охлаждаемая ловушка содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и размещенный в корпусе 1 охлаждаемый элемент 4 с каналом 5 для газообразного хладагента, сообщенным с газовым автономным охладителем, содержащим теплообменник-регенератор с линиями прямого 6 и обратного 7 потоков, первая из которых подключена к источнику высокого давления. Газовый автономный охладитель выполнен в [c.304]

Опишем цикл предлагаемой установки изображенный на Т, S-н Р, i — диаграммах (рис. 8.20). В предлагаемой установке в вихревой трубе происходит сепарация конденсата — жидкой фазы хладагента и отвод части несконденсировавшегося газа. Как уже отмечалось, вихревая труба выполняет роль конденсатора и расширительного устройства с переохладителем. После процесса охлаждения 2"—2 рабочее тело через завихритель 13 подается в вихревую трубу 3 в виде интенсивно закрученного вихревого потока. В процессе энергоразделения повышается температура у периферийного потока, перемещающегося от соплового ввода за-вихрителя 13 к крестовине 7. Температура периферийных масс газа на 30—50% выше исходной. Этот факт и высокий коэффициент теплоотдачи от подогретых масс газа к стенкам камеры энергетического разделения 14 приводит к интенсификации теплообмена и уменьшению потребной поверхности теплообмена у конденсатора, а, следовательно, обеспечивает уменьшение его габаритов и металлоемкости. В приосевом вихре, имеющем пониженную температуру за счет расширения в процессе дросселирования и вследствие реализации эффекта Ранка, происходит конденсация. Образовавшиеся капли влаги отбрасываются центробежными силами на периферию. Часть конденсата вытекает через кольцевую щель 18 в конденсатосборник, а другая уносится потоком и вытекает через кольцевое коническое сопло 9 в камеру сепарации 4. По стенкам камеры сепарации жидкая фаза хладагента стекает и отводится в испаритель 10. Из испарителя 10 жидкая фаза прокачивается насосом 11 через охлаждаемый объект 12, охлаждает его и возвращается в испаритель 10. Из испарителя 10 паровая фаза через сопло 17 поступает в вихревую трубу в центральную ее часть в область рециркуляционного течения и через коническое кольцевое сопло 9 выбрасывается в се-парационную камеру 4, откуда в виде паровой фазы всасывается вновь в компрессор 1, сжимается до необходимого давления и вновь возвращается через теплообменник 2 на вход в вихревую трубу 3. По межрубашечному пространству 16 между камерой энергоразделения 14 и кожухом 15 циркулирует охлаждающая [c.397]

Обоснованием повышения удельной холодопроизводительно-сти может быть очевидный результат, вытекающий из Т, S — диаграммы. Использование вихревой трубы позволяет заменить процесс расширения в дросселе 3—6 (см. рис. 8.20) на процесс расширения в вихревой трубе 3-4-5, совмещая переохлаждение с расширением. Т. е. в охлаждаемый объект поступает рабочее тело, состояние которого будет определяться точкой 5, а не точкой 6, как было бы при использовании в качестве расширителя дроссельного устройства. Холодопроизводительность при ис- [c.398]

Вихревая камера горения представляет собой горизонтальный охлаждаемый цилиндр, выполненный из ошипованных экранных труб, покрытых огнеупорной карборундовой обмазкой. Подвод топлива и воздуха производится через прямоточные горелки, расположенные тангенциально. В нижней части топки находится устройство, называемое лёткой,, для удаления шлака в жидком состоянии. Камера охлаждения имеет прямоугольное сечение и полностью покрыта цельносварными экранными панелями, что позволяет работать под наддувом при избыточном давлении в топке до 5000 Па, [c.117]

Масло из емкости 1 насосом 3 подается в смеси тель инжекторного типа 4, куда под давлением из емкости 2 поступает азотная кислота. Смеситель 4 оборудован вихревой насадкой. Смесь прокачивается через теплообменник-реактор типа труба в трубе , охлаждаемый холодной водой (температура воды 20—30°С), после чего поступает в промежуточную емкость-колонну 6. В ней происшдит отделение [c.67]

Вихревая камера горения представляет собой горизонтальный охлаждаемый цилиндр, выполненный из ошипованных экранных труб, покрытых огнеупорной карборундовой обмазкой. Подвод топлцва и воздуха производится через прямоточные горелки, расположенные тангенциально. В нижней части топки находится устройство, называемое лёткой, для удаления шлака [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...