90-х років дослідники вирішили використовувати вихревую трубу для розділення води на гарячу і холодну. Результати виявилися сенсаційними. Температура обертається в трубі води підвищувалася, ніби її зігрівав невидимий кип'ятильник. p> Робота вихровий труби полягає у створенні надзвукового закрученого потоку газу і наступного його поділу на холодний і гарячий (або теплий) потоки, утворюються в результаті прояву вихрового ефекту Ранка. Особливо ефективно вихрова труба може бути використана при видобутку і транспорті газу, коли потрібно багато разів знизити пластовий тиск газу перед подачею в магістральний трубопровід з 200 - 250 ат до 50 -60 ат і на газорозподільних станціях з 20 - 35 ат до 1 - 6 ат. Додаткова установка досить простого обладнання при незначних витратах дає можливість підвищити вихід газоконденсату з газу на 20 - 25% і більше. Інше перспективне використання вихровий труби засноване на застосуванні електрогідродинамічного течії газу для здійснення ефекту Ранка. Це дає можливість створити холодильне пристрій, в якому відсутні агресивні холодоагенти і компресор. Вихрові труби можуть бути використані як індивідуально, так і в технологічній схемі з теплообмінником-рекуператором і сепаратором. От наскільки широко застосування вихрових труб. В даний час вихрова техніка широко впроваджена в промисловість: вихрові керуючі клапани в системах управління тягою ракетних двигунів, вихрові холодильники, вихрові системи очищення, осушення газу в газовій промисловості, вихрові системи газоподготовки для потреб пневмо-Газоавтоматика.
РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
В
1 Принцип дії установки
В
Малюнок 1.1 - Принципова схема термостата
1 - підігріває об'єкт; 2 - охолоджуваний об'єкт, 3 - протівоточная вихрова труба;
4 - двоконтурна вихрова труба, 5 - теплообмінники; 6 - ежектор.
Робота холодильно-нагрівального апарата здійснюється наступним чином: при роботі стиснене повітря з магістралі розділяється на два потоки за кількістю вихрових труб. Один з потоків стисненого повітря, минаючи теплообмінник 5, подається до соплових пристрій двоконтурною вихровий труби 4, проходячи через яку охолоджується. Одна частина повітря надходить в ежектор 6 як ежектіруемого потоку. Інша частина повітря направляється в підігрівається об'єкт 1, де нагріваючись, і минаючи теплообмінник 5 надходить в ежектор 6 в якості ежектірующего потоку.
Другий потік стисненого повітря, проходячи через теплообмінник 5 надходить у противоточную вихревую трубу3. Потік, що виходить з боку гарячого кінця, надходить у двоконтурну вихревую трубу 4. Виходячи з неї частина повітря, прямує в ежектор 6 в Як ежектіруемого газу. Інша частина повітря надходить у підігріває об'єкт 1, і минаючи теплообмінник 5 надходить в ежектор 6 в якості ежектірующего газу. Потік, виходячи з отвору діафрагми противоточной вихровий труби 3, потсупает в охолоджуваний об'єкт 2. Там охолоджуючись, повітря, минаючи теплообмінник 5 виходить в атмосферу.
Схема термодинамічної розрахунку з позначенням характерних вузлів і перетинів представлена ​​на малюнку 1.2.
Прийняті допущення:
- гідравлічні опору в такті установки не істотні;
- ізобарна теплоємність газу в робочому інтервалі температур приймається постійною;
- тиск холодного потоку вважається рівним тиску середовища, в яку відбувається витікання;
- на увазі малих швидкостей в розглянутих перетинах розрахунки проводяться за параметрами гальмування.
Для розрахунку вибираються труби з відносною довжиною камери енергоразделенія. Значення ефектів охолодження противоточной вихровий труби в залежності від ступеня розширення стисненого повітря і частки охолодженого потоку зведені у таблиці 1.
Таблиця 1.1
В
0,3
0,4 ​​
0,5
0,6
0,7
0,8
0,86
0,88
0,9
В В
0,852
0,86
0,87
0,882
0,896
0,912
0,937
0,934
0,942
В В
0,828
0,841
0,855
0,871
0,889
0,91
0,925
0,932
0,94
В В
0,8
0,924
0,943
0,862
0,883
0,906
0,922
0,928
0,937
Значення відносної частки охолодженого потоку і ефектів охолодження вихровий труби з додатковим потоком зведені в таблиці 2.
Таблиця ...
