Газовая холодильная машина

 

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике, а именно к газовым холодильным машинам. Цель изобретения - увеличение термодинамической эффективности газовой холодильной машины. Поставленная цель достигается тем, что в газовой холодильной машине с источником 1 высокого давления, рабочей камерой 5, в которой соосно расположены сопло 3 со стержнем 4 и трубкой 6 с закрытым концом, находящимся в зоне концевого холодильника 8, дополнительно размещен пакет 7 конических элементов, обращенных расширенной частью к открытому концу трубки 6, а больший диаметр конических элементов равен внутреннему диаметру трубки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s F 25 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 4

ЬЭ ( 1 (61) 1006316 (21) 4747392/06 (22) 08.10.89 (46) 23.08.91, Бюл. N 31 (71) Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им. Н.Э,Баумана (72) А.M.Àðxàðoâ, В.Л.Бондаренко, В.И.Липа, Н.П.Лосяков, А.И.Лошкарев и А,Д,Суслов (53) 621. 57 (088.8),, (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1086316, кл.-F 25 В 9/00, 1984. (54) ГАЗОВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к холодильной и криогенной технике, а именно к газовым

„„Я2 „„1672157 А2 холодильным машинам, Цель изобретения— увеличение термодинамической эффективности газовой холодильной машины. Поставленная цель достигается тем, что в газовой холодильной машине с источником

1 высокого давления, рабочей камерой 5, в которой соосно расположены сопло 3 со стержнем 4 и трубкой 6 с закрытым концом, находящимся в зоне концевого холодильника 8. дополнительно размещен пакет 7 конических элементов.. обращенных расширенной частью к открытому концу трубки 6, а больший диаметр конических элементов равен внутреннему диаметру трубки. 1 ил.

1672157

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике, в частности к газовым холодильным машинам, и является усовершенс1вованием устройства по авт.св. 1Ф

1086316.

Целью изобретения является повышение термодинамической эффекгивности газовой холодильной машины.

На чертеже изображена газовая холодильная машина.

Холодильная машина содержит источник 1 высокого давления, теплообменник 2, сопло 3, имеющее на оси цилиндрический стержень

4, рабочую камеру 5, трубку 6 с закрытым концом, пакет 7 конических элементов, размещенных в трубке 6, концевой холодильник 8, теплообменник 9 нагрузки.

Газовая холодильная машина работает следующим образом.

Газ иэ источника 1 высокого давления попадает в теплообменник 2, где охлаждается обратным потоком и поступает затем в сопло 3, имеющее на оси цилиндрический стержень 4. Гаэ расширяется, истекая из кольцевого зазора, образуемого соплом 3 и стержнем 4, навстречу открытому концу трубки 6 и создает в ней автоколебания газа. Энергия этих колебаний в зоне установленного в трубке 6 пакета конических элементов 7 переходит в теплоту, которая отводится внешним хладагентом в концевом холодильнике 8. Трубка 6 расположена открытым концом в рабочей камере 5 соосно с соплом 3 и стержнем 4, Гаэ, отдавший часть своей энергии в трубке 6, выходит из камеры 5 охлажденным и поступает в теплообменник нагрузки 9, где отбирает теплоту от охлаждаемого объекта. Далее газ возвращается через теплообменник 2 в виде обратного потока к источнику 1 высокого давления.

В трубке 6 с закрытым концом истекающая иэ кольцевого сопла 3 струя газа возбуждает автоколебания столба газа, находящегося в ней. Энергия этих колебаний в зоне закрытого конца трубки 6 частично переходит в теплоту, которая отводится в концевом холодильнике 8. Течение в трубке 6 пульсирующее и может быть разделено на фазы впуска и выпуска (наполнения и опорожнения трубки), B фазе впуска течение газа направлено в сторону закрытого конца трубки 6, кинематическая энергия газа переходит частично в потенциальную энергию сжатия, частично на вихреобразование в зонах между коническими элементами пакета 7, При сжатии газ направляется и относительно легко проходит через пакет конических элементов 7 вследствие малого гидравлического сопротивления его движению газа в этом направлении. В фазе выпуска нагретому сжатому газу гораздо труднее

"пройти" пакет конических элементов 7 в обратном направлении. В результате фаза выпуска растягивается во времени и тем самым увеличивается время, в течение которого отводится теплота хладагентом в концевом холодильнике 8. 3а счет вихреобраэования в пакете конических элементов 7 процесс теплоотдачи от горячего газа стенке трубки 6 интенсифицируется.

Таким образом, анизотропия гидросопротивления течению газа и вихреобразующая способность пакета конических элементов 7 приводят к более эффективному тепловыделению и теплоотводу в трубке 6. Конические элементы должны быть изготовлены из материала с высокой теплопроводностью, например из меди, а наружный (наибольший) диаметр элементов должен быть равен внутреннему диаметру трубки 6, т.е, они должны входить в трубку беэ зазора. Это необходимо для уменьшения контактного термосопротивления тепловому потоку от горячего газа хладагенту в концевом холодильнике 8, Изобретение позволяет повысить термодинамическую эффективность исходной газовой холодильной машины эа счет повышения КПД преобразования энергии в трубке более чем в 2 раза.

Формула изобретения

Газовая холодильная машина по авт.св, N -1086316. о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, она снабжена пакетом конических элементов, установленным в трубке с закрытым концом в зоне концевого холодильника, при этом конические элементы обращены расширенной частью к открыто лу концу трубки, а больший диаметр конического элемента равен внутреннему диаметру трубки.

1672157

Составитель Н. Алексеева

Техред М.Моргентал

Корректор M. Максимишинец

Редактор А. Мотыль

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2826 Тираж 318 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5