Вихревой эффект охлаждения

Метод реализуется в вихревых трубках, названных в честь изобрета­теля метода — французского инженера Ранка. Процессы, протека­ющие в вихревой трубе, сложны, и теория этого вопроса недостаточно проработана.

В общих чертах суть процесса состоит в том, что поток сжатого воз­духа, который подается в трубу через сопло по касательной к ее сече­нию, образует вихрь, в котором происходит разделение газа. Наружный слой нагревается, внутренний становится холодным. Поток холодного воздуха, расположенного в центральной части, выходит из трубы че­рез диафрагму 2, а внешние, нагретые слои воздуха, выходят за преде­лы трубы через дроссельный вентиль 3 (рис. 7.2).

Термодинамические процессы вихревой трубы, несмотря на ее кон­структивную простоту, с практической точки зрения мало эффектив­ны. Получение холодного воздуха при помощи вихревой трубы связа­но со значительным перерасходом энергии (в 8-10 раз) по сравнению с воздушной холодильной машиной.

Следует отметить, что использование вихревых труб в практике получения низких температур (с одновременным получением нагре­того воздуха) ограничено не только энергетикой процесса, но и целым рядом требований. Так, например, воздух, поступающий в вихревую трубу, должен быть очищенным, не иметь пыли и влаги, не содержать

Горячий Eorihjx. | Холодный воздух


Вихревой эффект охлаждения

4

I

А)

Вихревой эффект охлаждения

3

О 5

-400

Рис. 7.2

Вихревая труба а) принцип подачи воздуха; б) устройство вихревой трубы 1 — сопло, 2 — диафрагма, 3 — дроссель, 4 — горячий конец трубы, 5 — холодный конец трубы

Да-

Б)

Сжатый воздух


Масла. Выполнить все эти требования, одновременно обеспечивая боль­шой расход воздуха, технически трудно.

Кроме того, вихревая камера трубы должна быть выполнена с высо­ким уровнем технического совершенства (иметь высокий уровень чи­стоты рабочей поверхности). В процессе эксплуатации вихревой тру­бы при скоростях потока воздуха, близких к скорости звука, возможно нарушение чистоты рабочей поверхности.

Высокие скорости воздушного потока определяют высокий уровень шума работающей трубы, что предполагает необходимость устройства звукоизолированных помещений. Совокупность отмеченных качеств ограничивает применение вихревой трубы для решения задач пище­вой технологии.

Posted in Холодильная техника