адреналин
Всего сообщений: 2
Дата регистрации: 27-04-2010
|
Устройство вихревой трубы
Вихревая труба представляет собой короткий отрезок конусной металлической трубы с одним входным и двумя выходными патрубками. Между этими патрубками расположена, так называемая «улитка» - газовая направляющая, выполненная по спирали Архимеда. При подаче потока газа на такую спираль он, раскручиваясь вокруг геометрической оси трубы (см. рис. ниже), под действием центробежных сил уплотняется и формирует периферийный вихрь, продвигаясь, в своём вращении, по внутренней стенке конуса в сторону горячего конца.
Рис. 2. Схема работы вихревой трубы
Достигнув торца трубы, часть потока выходит через дроссель, а другая часть, отразившись от задней стенки (от отражателя), формирует обратный осевой поток. Во время вращения газовый поток подвергается очень интенсивным центробежным ускорениям, достигающим нескольких тысяч g (g = 9,81 м/сек2 - ускорение земного притяжения), приводящим к появлению мощных сил инерции, которые инициируют возникновение интенсивного (но пока непонятного для исследователей) процесса энергообмена между встречно движущимися потоками. В результате периферийный поток подогревается и в горячем состоянии выходит через патрубок горячего конца, а осевой поток выхолаживается и в холодном состоянии выходит через патрубок холодного конца.
Вихревая труба (ВТ) является простой, надёжной (в ней ничего не движется и не изнашивается), долговечной и дешевой.
Анализ мировой патентной литературы показывает, что большинство патентов (около 75 %), выданных на изобретения в области устройства и применения ВТ, принадлежат отечественным изобретателям. Это демонстрирует, что у нас в России в этой области накоплен значительный творческий потенциал, который может быть использован для развития этого перспективного направления.
(при подаче во входной патрубок сжатого газа с температурой плюс 20 оС из холодного патрубка выходит воздух с температурой минус 35оС, видно как патрубок интенсивно обмерзает, а из горячего - с температурой плюс 50 оС).
Некоторые области
применения вихревых труб
(далеко не все!)
Возможные области применения вихревых охладителей очень разнообразны:
• Для создания воздушных охладителей большой мощности, которые могут быть использованы для кондиционирования таких больших помещений, как аэропорты и вокзалы, станции метро и шахты, большие заводские цеха, госпитали и гостиницы, крытые стадионы и концертные залы, театры и т.п.
Для создания вихревых сепараторов, предназначенных для разделения жидких или газообразных веществ, например, для извлечения из природного газа капельных тяжелых нефтяных включений или даже для выделения углекислого газа из выхлопных газов электростанций.
• Для производства большого количества сжиженных газов, например, воздуха, метана и др.
• Для осушки (конденсацией или вымораживанием влаги) больших потоков сжатого воздуха, выходящего из заводских компрессорных.
• Для вымораживания летучих компонентов газовых и паровых потоков с целью извлечения (в том числе и вредных для человека) химических веществ.
• Для создания нового поколения высокоэффективных "тепловых насосов", предназначенных для извлечения большого количества бесплатной энергии из окружающей среды (новое направление «безтопливной энергетики»).
• Для охлаждения крупных электромашин.
• Для подогрева воздуха, подаваемого в горелки металлургических печей и котельных с целью экономии топлива.
• В системах турбонаддува двигателей внутреннего сгорания.
• Для быстрого охлаждения прессформ при массовом производстве пластмассовых изделий и химических волокон.
• В медицине при проведении хирургических операций.
• Для охлаждения или подогрева содержимого гальванических ванн и других технологических жидкостей.
• Для охлаждения режущих инструментов и обрабатываемых металлических поверхностей.
• Для охлаждения микропроцессоров и блоков электронной аппаратуры.
• Для локального охлаждения различных технологических устройств, а также для сухого охлаждения изделий при проведении сварочных работ.
• Для построения нового поколения высокоэффективных "тепловых насосов", предназначенных для извлечения большого количества бесплатной энергии из окружающей среды.
• Для быстрого охлаждения продукции в пищевой промышленности и кондитерском производстве
• Для создания крупных холодильных камер для хранения большого количества пищевых продуктов с целью исключения применения фреонов, аммиаков и др. опасных хладагентов, заменяя их обычным атмосферным воздухом.
• В мобильных изотермических кузовах для поддержания низкой температуры для перевозки скоропортящихся продуктов.
• Для создания холодильника для водителей транспортных средств, имеющих штатный компрессор.
• Для охлаждения деталей перед сборкой с целью снижения усилия запрессовки и повышения точности сборки, а также для обеспечения соединений с натягом.
• Для охлаждения жидкого шликера при нанесении эмалевого покрытия на стальные трубы.
• Для снижения температуры оборотной воды, обеспечивающей непрерывное охлаждение различных технологических установок.
• Для быстрой остановки работающих энергетических установок (котлов, турбин, генераторов и т.п.).
• А также в других технологических процессах и устройствах, где невозможно или экономически невыгодно применение известных холодильных агрегатов.
И т.д. и т.п. |
Форум