RU2282801C2 - Cooling device operation method and cooling device - Google Patents
Cooling device operation method and cooling device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282801C2 RU2282801C2 RU2004112119/06A RU2004112119A RU2282801C2 RU 2282801 C2 RU2282801 C2 RU 2282801C2 RU 2004112119/06 A RU2004112119/06 A RU 2004112119/06A RU 2004112119 A RU2004112119 A RU 2004112119A RU 2282801 C2 RU2282801 C2 RU 2282801C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cold
- stage
- vortex
- energy separation
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 17
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области создания холодильной техники, работающей на использовании свойств вращающегося газового потока.The invention relates to the field of creating refrigeration equipment that uses the properties of a rotating gas stream.
Известен способ работы холодильного устройства, включающий последовательную (ступенчатую) подачу прямого потока через несколько (две и более) вихревых труб таким образом, что рабочим (входным) потоком вихревой трубы каждой последующей ступени является холодный поток предыдущей ступени [1, с.111], причем холодный поток последней ступени подается в холодоприемник (холодильник) для использования.A known method of operation of a refrigeration device, comprising a sequential (step) flow of direct flow through several (two or more) vortex tubes in such a way that the working (input) stream of the vortex tube of each subsequent stage is the cold stream of the previous stage [1, p. 111], moreover, the cold stream of the last stage is fed into the cold receiver (refrigerator) for use.
Реализуется этот способ в холодильном устройстве, содержащем несколько последовательно (ступенчато) соединенных вихревых труб таким образом, что входной патрубок каждой последующей ступени соединен с холодным патрубком предыдущей ступени [1, с.112, фиг.6.14], причем холодный патрубок последней ступени соединен с входом холодоприемника.This method is implemented in a refrigeration device containing several series (stepwise) connected vortex tubes in such a way that the inlet pipe of each subsequent stage is connected to the cold pipe of the previous stage [1, p.112, Fig. 6.14], and the cold pipe of the last stage is connected to the entrance of the refrigerator.
В известном устройстве используются двухпоточные неохлаждаемые вихревые трубы, обладающие низкой холодопроизводительностью, да, к тому же, их горячие потоки выбрасываются в атмосферу. Кроме того, термодинамическая эффективность такого устройства невелика из-за того, что горячие потоки последующих вихревых труб [1, с.112, фиг.6.14] выхолаживаются ниже входной температуры То, а поэтому выбрасывают из устройства холод, т.е. в таком устройстве велика недорекуперация, для уменьшения которой в конструкцию нужно вводить массивный и дорогой рекуперативный теплообменник, который примет на себя всю функцию теплообмена, однако при наличии высокоэффективных теплообменных поверхностей у неохлаждаемых вихревых труб.The known device uses two-line uncooled vortex tubes with low cooling capacity, and, moreover, their hot flows are released into the atmosphere. In addition, the thermodynamic efficiency of such a device is small due to the fact that the hot flows of the subsequent vortex tubes [1, p.112, Fig. 6.14] are cooled down below the inlet temperature T о , and therefore, cold is emitted from the device, i.e. in such a device, there is a large under-recovery, to reduce which a massive and expensive recuperative heat exchanger must be introduced into the design, which will assume the entire heat transfer function, however, in the presence of highly efficient heat-exchange surfaces in uncooled vortex tubes.
Если в схеме, изображенной в [1, с.112, фиг.6.14], ΔТх для первой вихревой трубы может составлять около ≈50°, то при Твх-0=+20°С ее Тх-0=-30°С. Но как показывает практика, при подаче в вихревую трубу холодного газа резко снижаются и ΔТх и ΔТг. Например, при подаче во вторую трубу газа с Твх-1=-30°С ее горячий конец начинает выдавать уже не теплый, а холодный газ, например, Тг-1=-24°С, т.е ΔТг-1=всего лишь 6° (см. таблицу).If in the scheme depicted in [1, p. 112, Fig. 6.14], ΔТ х for the first vortex tube can be about ≈50 °, then at Т вх-0 = + 20 ° С its Т х-0 = -30 ° C. But as practice shows, when cold gas is introduced into the vortex tube, ΔТ х and ΔТ g sharply decrease. For example, when a gas is fed into the second pipe with T in-1 = -30 ° C, its hot end begins to give out not warm but cold gas, for example, T g-1 = -24 ° C, i.e. ΔТ g-1 = only 6 ° (see table).
Экспериментальные данные продувки вихревой трубы холодным воздухомTable
Experimental data for blowing a vortex tube with cold air
То есть, в данном случае даже при двухступенчатой схеме через горячий патрубок будет выбрасываться большое количество холода, что является существенным недостатком, для исправления которого в конструкцию необходимо вводить массивные и дорогие рекуперативные теплообменники, улавливающие и возвращающие этот холод, что также является существенным недостатком.That is, in this case, even with a two-stage circuit, a large amount of cold will be emitted through the hot branch pipe, which is a significant drawback, for which correction it is necessary to introduce massive and expensive recuperative heat exchangers that capture and return this cold, which is also a significant drawback.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является уменьшение указанных недостатков.The technical result of the proposed technical solution is to reduce these disadvantages.
В части способа технический результат достигается тем, что производится охлаждение всех камер энергоразделения последовательно (ступенчато) включенных вихревых труб. В качестве охлаждающей среды можно использовать водопроводную или оборотную воду, охлажденный газ, арктический холодный атмосферный воздух, газовый поток, выходящий из горячего конца двухпоточной вихревой трубы, а также обратный поток холодоприемника и т.п.In terms of the method, the technical result is achieved by cooling all the energy separation chambers of sequentially (stepwise) connected vortex tubes. As a cooling medium, you can use tap or circulating water, chilled gas, arctic cold atmospheric air, a gas stream leaving the hot end of a two-stream vortex tube, as well as the return flow of a cold receiver, etc.
Последний вариант, особенно совмещенный с предыдущими, наиболее предпочтителен.The latter option, especially combined with the previous ones, is most preferable.
При этом охлаждение камер энергоразделения последовательно включенных вихревых труб производится обратным потоком, выходящим из холодоприемника, последовательно пропускаемым в обратном порядке через охлаждающие полости камер энергоразделения вихревых труб, т.е. таким образом, что охлаждающим потоком предыдущей ступени является охлаждающий поток последующей ступени.In this case, the cooling of the energy separation chambers of the vortex tubes connected in series is carried out by the reverse flow leaving the cold receiver, sequentially passed in the reverse order through the cooling cavities of the vortex tube energy separation chambers, i.e. so that the cooling stream of the previous stage is the cooling stream of the next stage.
В части устройства технический результат достигается тем, что камера энергоразделения каждой последовательно включенной вихревой трубы заключена в отдельный герметичный корпус, образующий охлаждающую полость, через которую пропускается охлаждающая среда (вода, холодный газ и т.п.). Для использования в качестве охлаждающей среды охлажденного обратного потока, выходящего из холодоприемника, охлаждающие полости камер энергоразделения последовательно соединяются обратным порядком, т.е. таким образом, что вход охлаждающей полости предыдущей ступени соединен с выходом охлаждающей полости последующей ступени, а вход охлаждающей полости последней ступени соединен с выходом холодоприемника (холодильника), т.е. помимо прямого потока, проходящего через входные патрубки вихревых труб, организуют и обратный поток, проходящий через охлаждающие полости камер энергоразделения.In terms of the device, the technical result is achieved in that the energy separation chamber of each series-connected vortex tube is enclosed in a separate sealed housing forming a cooling cavity through which the cooling medium (water, cold gas, etc.) is passed. For use as a cooling medium, a cooled return stream leaving the cold receiver, the cooling cavities of the energy separation chambers are connected in series in the reverse order, i.e. so that the inlet of the cooling cavity of the previous stage is connected to the outlet of the cooling cavity of the next stage, and the inlet of the cooling cavity of the last stage is connected to the outlet of the cold receiver (refrigerator), i.e. In addition to the direct flow passing through the inlet nozzles of the vortex tubes, they organize a reverse flow passing through the cooling cavities of the energy separation chambers.
В результате получается законченная конструкция охладителей или даже ожижителей. При этом появляется возможность уменьшить площади теплообмена дорогих рекуперативных теплообменников или даже исключить их из конструкции. Это упрощает и удешевляет конструкцию.The result is a complete design of coolers or even liquefiers. In this case, it becomes possible to reduce the heat transfer area of expensive recuperative heat exchangers or even to exclude them from the design. This simplifies and reduces the cost of construction.
Кроме того, благодаря охлаждению камер энергоразделения вихревых труб появляется возможность эффективно использовать более простые однопоточные вихревые трубы. В результате повышается холодопроизводительность устройства и исключается необходимость выброса в атмосферу горячих потоков. Это позволяет применять предложенный способ для охлаждения ценных или опасных газов.In addition, due to the cooling of the energy separation chambers of the vortex tubes, it becomes possible to efficiently use simpler single-flow vortex tubes. As a result, the cooling capacity of the device is increased and the need for the emission of hot streams into the atmosphere is eliminated. This allows you to apply the proposed method for cooling valuable or dangerous gases.
На фиг.1-а представлен простейший вариант двухступенчатого холодильного устройства.Figure 1-a presents the simplest version of a two-stage refrigeration device.
Такое устройство состоит из двух последовательно (ступенчато) соединенных однопоточных труб 1 и 2, а также из холодоприемника 3.Such a device consists of two sequentially (stepwise) connected single-threaded
Первая вихревая труба, представляющая собой первую (предыдущую) ступень ➀, содержит входной патрубок 4, холодный патрубок 5 и конусную камеру энергоразделения 6. Камера энергоразделения заключена в герметичный кожух (корпус) 7, образующий охлаждающую полость 8, которая имеет входной 9 и выходной 10 патрубки.The first vortex tube, which is the first (previous) stage ➀, contains an
Другая вихревая труба, представляющая собой вторую (последующую) ступень ➁, также содержит входной патрубок 11, холодный патрубок 12 и конусную камеру энергоразделения 13. Камера энергоразделения 13 заключена в герметичный корпус (кожух) 14, образующий охлаждающую полость 15, которая имеет входной 16 и выходной 17 патрубки.Another vortex tube, which is the second (subsequent) stage ➁, also contains an
Вход 11 последующей ступени ➁ (вихревой трубы 2) соединен с холодным патрубком 5 предыдущей ступени ➀ (первой вихревой трубы), а холодный патрубок последней ступени, в данном случае ступени ➁, соединен с входом 18 в холодоприемник 3.The
Получается, что охлаждающие полости вихревых труб последовательно соединены таким образом, что вход 9 охлаждающей полости 8 предыдущей ступени ➀ соединен с выходом 17 охлаждающей полости 14 последующей ступени ➁, а вход 16 охлаждающей полости 15 последующей (последней) ступени ➁ соединен с выходом 19 холодоприемника 3.It turns out that the cooling cavities of the vortex tubes are connected in series so that the
Холодоприемник состоит из корпуса 3, входного 18 и выходного 19 патрубков. Входной патрубок 18 холодоприемника соединен с холодным патрубком 12 второй вихревой трубы. Выходной патрубок 19 холодоприемника соединен с входным патрубком 16 охлаждающей полости 15 последующей ступени ➁.The cold receiver consists of a
Выходной патрубок 10 охлаждающей полости 8 предыдущей ступени ➀ соединен с выходом 20 из холодильного устройства.The
Работает рассмотренное устройство следующим образом. Сжатый газ подается на вход 4 первой вихревой трубы, внутри которой он раскручивается, дросселируется, расширяется и разделяется по зонам с существенно разными температурами. По внутренней стенке конусных камер энергоразделения (6 и 13) располагается зона повышенных температур. По оси этих камер и в холодных патрубках (5 и 12) располагается зона пониженных температур.The considered device works as follows. Compressed gas is fed to the
Поэтому из холодного патрубка 5 первой вихревой трубы на вход 11 второй вихревой трубы 2 поступает холодный газ, который во второй вихревой трубе дополнительно охлаждается и поступает на вход 18 холодоприемника 3.Therefore, cold gas flows from the
Отработанный газ, имеющий низкую температуру, выходит из холодоприемника 3 и через патрубки 19 и 16, поступая в охлаждающую полость 15, охлаждает наружную поверхность камеры энергоразделения 13. Тем самым происходит отбор тепловой энергии через стенку камеры энергоразделения 13 от вращающегося горячего газового потока, находящегося внутри этой камеры. В результате температура потока, выходящего из патрубка 12, понижается и постепенно понижается температура в холодоприемнике.The exhaust gas having a low temperature exits the
Точно также выходящий из патрубка 17 поток охлаждает камеру энергоразделения 6 и выхолаживает поток, выходящий из патрубка 5 первой вихревой трубы. В результате происходит общее понижение температуры газа, выходящего из холодного патрубка 12 второй вихревой трубы, и в холодоприемнике 3, что плавно снижает температуру потока, проходящего по элементам 19-16-15-17-9-8.Similarly, the stream exiting the
Известно, что в камере энергоразделения вращательное течение газа имеет явно выраженный турбулентный характер, поэтому реализуется очень высокоэффективный теплообмен между газовым потоком и внутренней металлической (теплопроводной) стенкой камеры [2, с.74]. Эффективность такого теплообмена иногда на порядок превосходит эффективность теплообмена в обычном теплообменнике. Благодаря этому появляется возможность использовать стенку камеры энергоразделения вихревой трубы в качестве теплообменника.It is known that in the energy separation chamber the rotational gas flow has a pronounced turbulent character, therefore, a very highly efficient heat transfer between the gas stream and the inner metal (heat-conducting) wall of the chamber is realized [2, p. 74]. The efficiency of such heat transfer sometimes exceeds the efficiency of heat transfer in a conventional heat exchanger by an order of magnitude. This makes it possible to use the wall of the vortex tube energy separation chamber as a heat exchanger.
Если построить подобную схему холодильного устройства без использования вихревых труб, а на теплообменниках и обычных пневмодросселях, то такая эквивалентная схема может иметь вид (фиг.1-б). Нумерация эквивалентных элементов на этой схеме такая же, как и на фиг.1-а:If you build a similar scheme of a refrigeration device without the use of vortex tubes, but on heat exchangers and conventional pneumatic throttles, then such an equivalent circuit may have the form (Fig.1-b). The numbering of equivalent elements in this diagram is the same as in figure 1-a:
1 - пневмодроссель первой ступени;1 - pneumatic throttle of the first stage;
2 - пневмодроссель второй ступени;2 - pneumatic throttle of the second stage;
3 - холодоприемник;3 - cold receiver;
6 - прямой поток теплообменника первой ступени;6 - direct flow of the heat exchanger of the first stage;
8 - обратный поток теплообменника первой ступени;8 - return flow of the heat exchanger of the first stage;
13 - прямой поток теплообменника второй ступени;13 - direct flow of the heat exchanger of the second stage;
15 - обратный поток теплообменника второй ступени.15 - return flow of the heat exchanger of the second stage.
При сравнении этих идентичных схем можно увидеть, что устройство, изображенное на фиг.1-а, значительно проще и дешевле своего эквивалента, изображенного на фиг.1-б.When comparing these identical circuits, you can see that the device shown in Fig.1-a is much simpler and cheaper than its equivalent, shown in Fig.1-b.
В случае, если интенсивность теплообмена в последовательно соединенных камерах охлаждения 8 и 15 окажется недостаточной, например, из-за отсутствия оребрения на наружной поверхности камер энергообмена 6 и 13, и на выход 20 все равно подается холодный газ, то вход 4 первой ступени ➀ необходимо подключить через рекуперативный теплообменник 21, который обеспечит возврат холода (фиг.2) - нерасчетный режим работы.If the heat transfer rate in the successively connected
При этом вход в вихревую трубу первой ступени соединен с входом в устройство, а выход из охлаждающей полости камеры энергоразделения первой ступени соединен с выходом из устройства, причем соединены они через рекуперативный теплообменник.In this case, the entrance to the vortex tube of the first stage is connected to the entrance to the device, and the exit from the cooling cavity of the energy separation chamber of the first stage is connected to the exit from the device, and they are connected through a regenerative heat exchanger.
Возможно применение не только однопоточных (фиг.1...2), но и двухпоточных охлаждаемых вихревых труб (фиг.3, 4, 5, 6...). Применение двухпоточных вихревых труб позволяет для охлаждения не только использовать обычный дроссель-эффект (т.е. по своей сути, неохлаждаемая однопоточная вихревая труба ничем не отличается от обычного пневмодросселя), но и выводить из системы часть тепловой энергии и через стенку камеры энергообмена, и через горячий патрубок. Кроме того, нет необходимости сбрасывать в атмосферу горячий поток. Для этого горячий патрубок одной или всех двухпоточных вихревых труб соединяются с каналом обратного потока.It is possible to use not only single-flow (Fig. 1 ... 2), but also dual-flow cooled vortex tubes (Fig. 3, 4, 5, 6 ...). The use of two-stream vortex tubes allows for cooling not only to use the usual choke effect (i.e., in essence, an uncooled single-stream vortex tube is no different from a conventional pneumatic choke), but also to remove part of the thermal energy from the system through the wall of the energy exchange chamber, and through the hot pipe. In addition, there is no need to discharge a hot stream into the atmosphere. To do this, the hot pipe of one or all of the two-flow vortex tubes are connected to the return flow channel.
Здесь возможны следующие варианты (на примере двухступенчатой конструкции):The following options are possible here (using the two-stage design as an example):
- фиг.3 и 4. Первая ступень ➀ состоит из двухпоточной вихревой охлаждаемой вихревой трубы, которая в отличие от однопоточной вихревой трубы (фиг.2) имеет горячий патрубок 22, связанный через тройник-смеситель 23 с выходным патрубком 20. В такой конструкции применение теплообменника 21 (фиг.3) не всегда обязательно (фиг.4);- Figures 3 and 4. The first stage ➀ consists of a two-stream vortex cooled vortex tube, which, in contrast to the single-stream vortex tube (Fig. 2), has a
- фиг.5 и 6. Вторая ступень ➁ состоит из двухпоточной вихревой охлаждаемой вихревой трубы, которая в отличие от однопоточной вихревой трубы имеет горячий патрубок 24, связанный через тройник-смеситель 25 с входным патрубком 9 охлаждающей полости 8 первой вихревой трубы. В зависимости от термодинамической задачи такое устройство может комплектоваться дополнительным теплообменником 26 (фиг.6), имеющим прямой 27 и обратный 28 каналы. При этом через прямой канал 27 теплообменника 26 соединяется холодный патрубок 5 первой вихревой трубы и вход 11 второй вихревой трубы, а через обратный канал 28 теплообменника 26 соединяется выход 17 охлаждающей полости 14 второй вихревой трубы с входом 9 охлаждающей полости 8 второй вихревой трубы. При этом в обратный поток 28 через тройник-смеситель 25 вводится поток, выходящий из горячего патрубка 24 второй вихревой трубы, причем вводиться такой поток может или после теплообменника (через тройник 25), или до теплообменника (такое возможное соединение на фиг.6 показано пунктиром 29);5 and 6. The second stage ➁ consists of a two-stream vortex cooled vortex tube, which, unlike a single-stream vortex tube, has a
- фиг.7, 8 и 9. Обе ступени ➀ и ➁ выполнены в виде двухпоточных вихревых охлаждаемых вихревых труб, имеющих горячие патрубки 22 и 24.- Figures 7, 8 and 9. Both stages ➀ and ➁ are made in the form of two-stream vortex cooled vortex tubes having
Здесь также возможны варианты:Options are also possible here:
- холодильное устройство построено только на охлаждаемых двухпоточных вихревых трубах (фиг.7) - без теплообменников. Потоки, выходящие из горячих патрубков 22 и 24, вводятся в обратный поток через тройники-смесители 23 и 25;- the refrigeration device is built only on cooled dual-stream vortex tubes (Fig.7) - without heat exchangers. The streams leaving the
- холодильное устройство построено с использованием теплообменников 21 и 26 (фиг.8, 9 и 10), при этом может быть либо один теплообменник 21 (фиг.8) или 26 (фиг.9), либо два теплообменника 21 и 26 (фиг.10).- the refrigeration device is constructed using
Получается, что ступени могут быть соединены между собой через рекуперативный теплообменник.It turns out that the steps can be interconnected through a regenerative heat exchanger.
Благодаря тому, что камеры энергообмена 6 и 13 совместно с охлаждающиими полостями 8 и 14 интенсивно реализуют процесс теплообмена между прямым и обратным потоками, то резко уменьшается потребная площадь теплообмена у вводимых в конструкцию теплообменников 21 и 26 (фиг.2, 3, 5, 6, 8...10). По сути, они всего лишь выполняют функцию компенсатора недорекуперации у высокоэффективного теплообменного аппарата «охлаждаемая вихревая труба», совмещающего в себе функции пневмодросселя и теплообменника. При грамотном расчете, при правильном проектировании и тщательном изготовлении рассмотренная конструкция вполне работоспособна и без рекуперативных теплообменников, функцию которых выполняют охлаждаемые вихревые трубы.Due to the fact that the
Рабочая схема холодильного устройства может строиться не только из двух, но и из большего количества последовательно соединенных вихревых труб (ступеней). На фиг.11 показана схема подобного трехступенчатого ➀-➁-➂ холодильного устройства, построенная из трех однопоточных вихревых труб.The working scheme of a refrigeration device can be built not only from two, but also from a larger number of vortex tubes (steps) connected in series. 11 shows a diagram of such a three-stage ➀-➁-➂ refrigeration device constructed of three single-flow vortex tubes.
Кроме того, в процессе запуска холодильного устройства иногда возникает необходимость подстройки (регулировки) проходного сечения конечного дросселя. Лучше всего для этой цели подходит не вихревая труба, которая трудно поддается регулированию, а легко регулируемый игольчатый вентиль (пневмодроссель). Для этого холодный патрубок последней ступени, например ступени ➁, соединен с входом холодоприемника через пневмодроссель 30 (фиг.12).In addition, in the process of starting the refrigeration device, sometimes it becomes necessary to adjust (adjust) the flow area of the final choke. The best thing for this purpose is not a vortex tube, which is difficult to regulate, but an easily adjustable needle valve (pneumatic throttle). For this, the cold branch pipe of the last stage, for example stage ➁, is connected to the inlet of the cold receiver through an air throttle 30 (Fig. 12).
Таким образом, сущность изобретения в части способа заключается в том, что охлаждение камер энергоразделения вихревых труб, у которых рабочим потоком каждой последующей ступени является холодный поток предыдущей ступени, производится обратным потоком, выходящим из холодоприемника, последовательно пропускаемым в обратном порядке через охлаждающие полости камер энергоразделения вихревых труб, т.е. таким образом, что охлаждающим потоком камеры энергоразделения предыдущей ступени является поток, выходящий из охлаждающей полости камеры энергоразделения последующей ступени.Thus, the essence of the invention in terms of the method lies in the fact that the cooling of the energy separation chambers of the vortex tubes, in which the working stream of each subsequent stage is the cold stream of the previous stage, is carried out by the reverse stream leaving the cold receiver, sequentially passed in the reverse order through the cooling cavities of the energy separation chambers vortex tubes i.e. so that the cooling stream of the energy separation chamber of the previous stage is the stream exiting the cooling cavity of the energy separation chamber of the next stage.
А сущность изобретения в части устройства заключается в том, что охлаждающие полости камер энергоразделения последовательно соединенных вихревых труб также последовательно соединены, при этом такое соединение выполнено таким образом, что вход охлаждающей полости предыдущей ступени соединен с выходом последующей ступени, причем вход охлаждающей полости камеры энергоразделения последней ступени соединен с выходом холодоприемника.And the essence of the invention in terms of the device lies in the fact that the cooling cavities of the energy separation chambers of the series-connected vortex tubes are also connected in series, and this connection is made in such a way that the inlet of the cooling cavity of the previous stage is connected to the output of the next stage, and the entrance of the cooling cavity of the energy separation chamber of the last steps connected to the outlet of the cold receiver.
При этом вход в вихревую трубу первой ступени соединен с входом в устройство, а выход из охлаждающей полости камеры энергоразделения первой ступени соединен с выходом из устройства, причем соединены они через рекуперативный теплообменник, а ступени соединены между собой через рекуперативный теплообменник.In this case, the entrance to the vortex tube of the first stage is connected to the entrance to the device, and the exit from the cooling cavity of the energy separation chamber of the first stage is connected to the exit from the device, and they are connected through a recuperative heat exchanger, and the stages are interconnected via a recuperative heat exchanger.
Кроме того, горячий патрубок двухпоточной вихревой трубы соединен с каналом обратного потока, а холодный патрубок вихревой трубы последней ступени соединен с входом холодоприемника через пневмодроссель.In addition, the hot branch pipe of the two-stream vortex tube is connected to the return flow channel, and the cold branch pipe of the vortex tube of the last stage is connected to the inlet of the cold receiver through a pneumatic throttle.
В результате предложенный способ и устройство позволяют упростить конструкцию и повысить ее эффективность.As a result, the proposed method and device can simplify the design and increase its effectiveness.
Источники информацииInformation sources
1. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.: Машиностроение, 1969.1. Merkulov A.P. Vortex effect and its application in technology. M.: Mechanical Engineering, 1969.
2. Суслов А.Д., Иванов А.В., Мурашкин А.В., Чижиков Ю.В. Вихревые аппараты. М.: Машиностроение. 1985.2. Suslov A.D., Ivanov A.V., Murashkin A.V., Chizhikov Yu.V. Vortex devices. M .: Engineering. 1985.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004112119/06A RU2282801C2 (en) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Cooling device operation method and cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004112119/06A RU2282801C2 (en) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Cooling device operation method and cooling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004112119A RU2004112119A (en) | 2005-10-10 |
| RU2282801C2 true RU2282801C2 (en) | 2006-08-27 |
Family
ID=35850954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004112119/06A RU2282801C2 (en) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Cooling device operation method and cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2282801C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3775988A (en) * | 1969-05-23 | 1973-12-04 | L Fekete | Condensate withdrawal from vortex tube in gas liquification circuit |
| RU2113662C1 (en) * | 1996-03-26 | 1998-06-20 | Акционерное общество закрытого типа "Центр международных деловых проектов "Интербизнеспроект" | Refrigerator |
| RU2168124C2 (en) * | 1999-06-15 | 2001-05-27 | ЗАО "Сигма-Газ" | Method for liquefaction of natural gas |
-
2004
- 2004-04-20 RU RU2004112119/06A patent/RU2282801C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3775988A (en) * | 1969-05-23 | 1973-12-04 | L Fekete | Condensate withdrawal from vortex tube in gas liquification circuit |
| RU2113662C1 (en) * | 1996-03-26 | 1998-06-20 | Акционерное общество закрытого типа "Центр международных деловых проектов "Интербизнеспроект" | Refrigerator |
| RU2168124C2 (en) * | 1999-06-15 | 2001-05-27 | ЗАО "Сигма-Газ" | Method for liquefaction of natural gas |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МЕРКУЛОВ А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. - М.: Машиностроение, 1969, с.111, 112, рис.6.14. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004112119A (en) | 2005-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100445669C (en) | air cooling system | |
| JP6560746B2 (en) | Compressor device and cooler applicable to the compressor device | |
| NO20005576D0 (en) | Reversible evaporation process | |
| US3621667A (en) | Cooling apparatus and process | |
| WO2011108780A1 (en) | Chiller | |
| RU2282801C2 (en) | Cooling device operation method and cooling device | |
| CN105910346B (en) | Shell and tube condenser | |
| CN113251681A (en) | Refrigeration system with a plurality of heat absorption heat exchangers | |
| US3383871A (en) | Apparatus for transporting cold to a remote location using an expansion ejector | |
| US20050092472A1 (en) | Heat exchange system | |
| RU2178129C2 (en) | Method of liquefaction of gas and gas liquefaction unit for realization of this method | |
| CN118119802A (en) | cooling system | |
| SU826159A1 (en) | Multistage vortex-type refrigerating plant | |
| RU2241920C2 (en) | Cooling device operation method and cooling device | |
| RU2305230C2 (en) | Cooling apparatus operation method and cooling apparatus | |
| RU2191957C1 (en) | Method of operation of gas liquefier and gas liquefier for realization of this method | |
| RU2193739C2 (en) | Cooling device and its operating process | |
| RU2001129493A (en) | METHOD FOR OPERATING A REFRIGERATING DEVICE AND A REFRIGERATING DEVICE | |
| JPH04116348A (en) | Nearly reverse ericsson cycle refrigerating machine | |
| CN101076696B (en) | freezer | |
| RU2265167C2 (en) | Liquefier and operational method thereof | |
| RU2119132C1 (en) | Method of operation of air refrigerating machine | |
| SU775546A1 (en) | Throttle refrigerating equipment | |
| KR102378843B1 (en) | Heatpump for always counterflow | |
| RU2000105623A (en) | METHOD OF WORKING THE COOLING DEVICE AND THE COOLING DEVICE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130421 |