Вихрова труба

1. Вихрова труба, що містить циліндричну трубу, яка приєднана одним кінцем до патрубка, виконаного у вигляді завитка, який закінчується сопловим вводом прямокутного перерізу для подачі стисненого робочого газу (рідини) в циліндричну трубу по дотичній до кола її внутрішньої поверхні, а з іншого кінця - патрубок, заглушений діафрагмою з отвором в центрі, діаметр трубки якого суттєво менше внутрішнього діаметра циліндричної труби, через який із циліндричної труби C2 2 (19) 1 3 Тому регулюючий конус можна замінити на нерухомий із стаціонарним кільцевим зазором, при якому спостерігатиметься максимальна температура розігріву газу (рідини) на виході з кільцевого зазору, крім того при використанні труби-конуса з регулюючим клапаном, як джерела теплової енергії відпадає потреба розділяти «холодний» та «гарячий» потоки, так як «холодний» потік на виході все одно буде мати дещо вищу температуру ніж потік на вході в трубу, тому доцільно весь потік при певних параметрах і формах деталей установки направляти через кільцевий зазор. Суть винаходу полягає в спрощенні конструкції вихрової труби, заміні рухомих деталей (регулюючий конус) на нерухомі. Для підвищення температури вихрового середовища та збільшення теплоутворюючого ефекту пропонується зменшувати простір між внутрішньою поверхнею корпуса та зовнішньою поверхнею циліндричної конічної труби по ходу вихрового руху газу (рідини) до кільцевого зазору, конічна поверхня стаціонарної конічної труби прискорить рух рідини по ходу шнека, завдяки якому збільшиться його шлях по поверхні зі збільшеною шорсткістю, що в свою чергу вплине на підвищення температури вихрового потоку. Збільшення шорсткості створюється за рахунок вставної гільзи в корпус установки, яка із середини має калібровані нарізи паралельні осі корпуса. Робота деталей, що запропоновано для використання в установці направлена на максимальне підвищення їх теплоутворюючої спроможності при проходженні рідини під тиском по їх поверхні. Такому ефекту буде сприяти передбачена всередині корпусу вставна гільза, яка зсередини має калібровані нарізи, шнек, який забезпечить циркуляцію рідини по спіралі, при цьому рідина рухаючись поперек каліброваним нарізам всередині вставної гільзи, що підвищить тертя та спонукає до створення кавітації, яка разом з тертям являється основними теплотворними чинниками. Установку зображено на Фіг.1,2, 3, 4. Вихрова труба складається з корпуса 1 (Фіг.1,2, 3), всередині якого розміщена циліндрична конусоподібна труба 2, обладнана шнеком 3. В нижній частині циліндричної труби 2 виконано два отвори 4 (Фіг.1, 3) з направляючими 5 по ходу шнека 3. В корпусі 1 передбачено вставна гільза 6 (Фіг.1, 2) по внутрішній поверхні якої виконано калібровані нарізи 7 (Фіг.4) паралельно осі корпуса 1. Корпус 1 змонтовано на напірному патрубку виконаного у вигляді завитка 8 в нижній частині таким чином, щоб газ (рідина) 12 попадали в циліндричну конусоподібну трубу 2, верхня частина якої заглушена конусоподібною заглушкою 9 (Фіг.1), яка разом з нижнім отвором прийомної камери 10 створює кільцевий зазор 11. Від прийомної камери 10 гарячий потік 12 відводиться через патрубок 13 (Фіг.1). В середині циліндричної конусоподібної 90221 4 труби 2, що заглушена конусоподібною заглушкою 9 над направляючими отворами 4 утворена повітряна подушка. Порядок роботи вихрової труби. Газ (рідина) 12 під тиском із напірного патрубка завитки 8 (Фіг.1) поступає в корпус 1 через циліндричну конічну трубу 2 зі шнеком 3 через отвори 4 з направляючими 5 по ходу шнека 3. Рухаючись по ходу шнека 3 потік газу (рідини) 12 проходить по поперечному перерізу між поверхнею циліндричної конічної труби 2 та внутрішньої поверхні вставної гільзи 6 (Фіг.2, 4), де внаслідок тертя по штучно створеній шорсткій поверхні з нанесеними каліброваними нарізами 7 відбувається розігрів потоку газу (рідини) 12. Крім того калібровані нарізи сприяють утворенню явища кавітації. Потік газу (рідини) 12 рухається спіралевидно по ходу шнека 3 вверх і попадає в прийомну камеру 10 через кільцевий зазор 11 (Фіг.1), а з прийомної камери 10 через патрубок 13 в тепломережу. Величина кільцевого зазору 11 встановлюється експериментальним шляхом в залежності від тиску, що створює помпа, та потреби споживача в тепловій енергії. Орієнтовно встановлено, що площа поперечного перерізу кільцевого зазору становить 0,9 - 0,95 від площі перед кільцевим зазором 11 по ходу потоку газу (рідини) 12 (авт.). Конічна форма циліндричної конічної труби 2 діаметр якої збільшується на шляху протікання газу (рідини) 12, до кільцевого зазору 11 спонукає до збільшення швидкості газу (рідини) 12 за рахунок зменшення площі поперечного перерізу по ходу газу (рідини) 12 до кільцевого зазору 11. Площа поперечного перерізу перед кільцевим зазором 11 орієнтовно становить 0,9 (авт.) від площі поперечного перерізу на вході 4 циліндричної конічної труби 2 (Фіг.1, 2, 3). Після проходження кільцевого зазору 11 газ (рідина) 12 попадає в прийомну камеру 10 (Фіг.1) тиск в якій сягає 0,6 - 0,7 (авт.) від величини тиску на виході з патрубка завитки 8. При цьому кавітаційні бульбашки захлопуються, віддаючи енергію тепла, що супроводжує це явище теплоносію, який направляється в тепломережу через патрубок 13 (Фіг.1). Внутрішня поверхня гільзи 6 при потужному потоку газу (рідини) 12 буде піддаватися інтенсивному зношенню, тому передбачена її заміна, як витратної частини установки. Це дає змогу захистити корпус установки від передчасного зношення. Крім того повітряна подушка створена в центральній конусоподібній трубі 2 захищає установку і тепломережу від гідравлічних ударів. Використання описаної установки дозволить з високою ефективністю розігрівати теплоносій за рахунок роботи насосу в системі теплопостачання, виключивши із процесу теплоутворення паливну складову, що призведе до значної економії енергоносіїв та збереженню довкілля. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 90221 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601