本实用新型专利技术涉及气体冷热分离器。该新型气旋式冷热分离器由喷嘴，旋涡室，绝热衬垫，热气管，冷气管，调节阀组成，高压气流从火箭发动机束放型喷嘴以４～５倍音速沿旋涡室切线方向进入旋涡室，形成自由旋涡，动能交换后，分离成冷热两股气流，分别通过冷热气管引出。调节阀用来调节冷热气流比例及控制冷热气流温度。本实用新型专利技术具有效率高，流量大，可应用于制冷氮，食品保鲜，汽车空调，设备仪器降温等。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种气体冷热分离器，它是涡流管制冷器的发展，可用于制冷，空调及食品保鲜等领域。苏联的MX－2型微型涡流管制冷器(如图3所示)，它由喷嘴［1］，旋涡室［2］，绝热衬垫［3］，热气管［5］，冷气管［6］，调节阀［7］等构成。苏联的MX－2型微型涡流管制冷器及美国阿斯特劳公司研制的新型汽车空调系统，都采用了涡流管冷热分离技术，喷嘴结构型式为园锥形或槽形，喷嘴的结构形状对冷热气流温差，气体流量，制冷器的效率均有很大影响，而冷热气流温差，气体流量，效率又与旋涡室气流速度和状况(层流或紊流)有关。气体流速越大，层流状态保持越有秩，效率越高；冷热气流温差越大，流量也越大，现有技术的工作原理是通过喷嘴［1］将亚音速或超音速的气流沿旋涡室的切线方向送入旋涡室［2］，在室内形成自由旋涡，经过动能交换而分离成冷热两股气流，冷气流处于内层，从绝热衬垫［3］中心小孔流出，热气处于外层，从热气管［5］引出。调节阀［7］的作用是调节冷热气流分配比例，并控制冷热气流温度。现有技术的缺点是气流通过喷嘴(锥形或槽形)集束后速度提高量值有限，而且气流离开喷嘴后就扩散，层流状态受到严重破坏，从而影响冷热气流温差进一步增大，影响效率的提高，实现大流量也较难，这样就难以实用化。本技术旨在克服现有技术的缺点，提供一种气流量大，效率高，适用于冷藏车，冷藏船，冷库，冷氮保鲜及汽车空调系统的新型气旋式冷热分离器。技术措施如下1.采用两个火箭发动机束放型喷嘴［1］，并且沿旋涡室［2］的切线方向中心对称配置。根据气动力学分析知，气流速度v与截面积A的关系计算公式为(dv)/(v) ＝ (dA)/(A) ［ 1/(M2- 1) ］其中v——喷嘴某截面处的气流速度，A——喷嘴某截面处的截面积，M——马赫数，当喉部气流速度M＞1时，M2－1为正值，则dv与dA符号相同，当截面积沿x轴方向增大时，流速增大；反之，当截面积沿x轴减小时，流速减小。压缩气体经过雏部，气体集束，使流速加快，从亚音速提高到超音速，流经喉部后，随着截面积增大，使超音速气流速度进一步加速，可达到4～5倍音速，气流随后通过直线段稳速区，旨在使气流平稳地进入旋涡室内扩散，同时参与高速旋转。由于喷嘴内设计了一段直线段稳速区，就能使旋涡室的高速气流保持有序层流状态，从而改善了旋涡效应，提高了分离器效率。火箭发动机束放型喷嘴的收缩段有一个50′～60′的锥部；扩散段的设计，可根据下式计算D／d＝＝1.4～1.5其中D为喷嘴出口处的直径；d为喉部直径。稳速区长度在2～3mm内选用为最佳；喉部长度不得大于1mm。d的数值大小，根据气流量要求计算确定。2.旋涡室［2］内腔用两个尼龙塑料绝热衬垫［3］，［4］构成，绝热衬垫的厚度在3～4mm范围内选用为最佳，当冷热气流分离后，因使用了绝热衬垫，而减少了金属的热传导所带来的能量损失，提高了效率。对本技术的样机进行了测试，其结果如下试验条件2V－0.6／7空压机，储气罐压力在6～7个大气压，当进气温度在40°～50℃时，冷端气流温度可达5℃以下，当进气温度在20℃以下时，冷端气流温度可达－10℃以下，冷端气流量可达15m3／h以上。附图描述了本技术的一个实施例的示意图。附图说明图1为本技术的新型气旋式冷热分离器示意图。图2为本技术的喷嘴结构示意图。图3为苏制MX－2型微型涡流管制冷器简图。图1为本技术的一个实施例简图。反映了喷嘴［1］，旋涡室［2］，绝热衬垫［3］［4］，热气管［5］，冷气管［6］，调节阀［7］等零件在新型气旋式冷热分离器中的相对装配位置。图2反映本技术喷嘴结构剖面图，锥部收缩段，扩散段，直线段稳速区在喷嘴中的位置。附图标号说明［1］喷嘴［2］旋涡室［3］［4］绝热衬垫［5］热气管［6］冷气管［7］调节阀与现有技术相比，本技术具有如下特点重量轻，体积小，耗能少，成本低，结构简单，加工制造容易，可靠性高，维护方便等。权利要求1.一种由喷嘴，旋涡室，绝热衬垫，热气管，冷气管，调节阀等构成的气旋式冷热分离器，其特征在于沿旋涡室的切线方向配置有两个中心对称的火箭发动机束放型喷嘴；旋涡室由两个尼龙塑料绝热衬垫构成。2.根据权利1所述的气旋式冷热分离器，其特征在于火箭发动机束放型喷嘴的收缩段由50°～60°的锥部构成；扩散段按下式计算D／d＝＝1.4～1.5其中D为喷嘴出口处的直径d为喉部直径稳速区长度在2～3mm最佳；喉部长度不得大于1mm。3.根据权利1所述的气旋式冷热分离器，其特征在于由两个尼龙塑料绝热衬垫［3］［4］构成旋涡室，绝热衬垫厚度为3～4mm。专利摘要本技术涉及气体冷热分离器。该新型气旋式冷热分离器由喷嘴，旋涡室，绝热衬垫，热气管，冷气管，调节阀组成，高压气流从火箭发动机束放型喷嘴以4～5倍音速沿旋涡室切线方向进入旋涡室，形成自由旋涡，动能交换后，分离成冷热两股气流，分别通过冷热气管引出。调节阀用来调节冷热气流比例及控制冷热气流温度。本技术具有效率高，流量大，可应用于制冷氮，食品保鲜，汽车空调，设备仪器降温等。文档编号F25B9/02GK2048944SQ8921239公开日1989年12月6日 申请日期1989年4月20日 优先权日1989年4月20日专利技术者文崇 申请人:湖南淮海仪表厂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由喷嘴［１］，旋涡室［２］，绝热衬垫［３］，热气管［５］，冷气管［６］，调节阀［７］等构成的气旋式冷热分离器，其特征在于沿旋涡室［２］的切线方向配置有两个中心对称的火箭发动机束放型喷嘴［１］；旋涡室由两个尼龙塑料绝热衬垫［３］［４］构成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：文崇，
申请(专利权)人：湖南淮海仪表厂，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]
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