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制冷技术之涡流管制冷
来源:互联网 发布时间:2018-04-23 点击量:11188
关于制冷的方法很多,根据制冷的原理不同可以分为液体汽化制冷、热电制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷、磁制冷、绝热放气制冷和电化学制冷等。
常用的制冷方式有以下四种:
1、液体汽化制冷 2、气体膨胀制冷 3、涡流管制冷 4、热电制冷。
涡流管制冷
涡流管制冷首先是由法国人兰克(Ranque)提出的。他在1933年发明一种装置,可以使压缩气体产生涡流,并将气流分成冷、热两部分,该装置称为涡流管,又叫兰克管。这种制冷方法称为涡流管制冷。涡流管装置的结构。它由喷嘴、涡流室、孔板、管子和控制阀组成。涡流室将管子分为冷端、热端两部分。喷嘴沿涡流室切向布置,孔板在涡流室与冷端管子之间,热端管子出口处装控制阀。管外为大气。
经过压缩并冷却到常温的气体(通常是空气,也可以是C02,N2等其他气体)进入喷嘴,在喷嘴中膨胀并加速到音速,从切线方向射入涡流室,形成自由涡流。自由涡流的旋转角速度离中心越近就越大。由于角速度不同,在环形气流的层与层之间产生摩擦,内层气体失去能量,从孔板流出时具有较低的温度;外层气体吸收能量,动能增加,又因为与管壁摩擦,将部分动能变成热能,使得从控制阀流出的气体具有较高的温度。由此可见,涡流管可以同时获得冷、热两种效应。用控制阀控制热端管子中气体的压力,从而控制冷、热两股气流的流量及温度。只有在阀部分开启时,才出现冷、热分流现象。
涡流管工作原理的定性解释比较清楚,但由于管内气流之间的传导和对流情况比较复杂,故对冷、热端温度进行定量的理论计算尚有困难。实验表明,当高压气体为常温时,冷气流的温度可达-10℃~-50℃,热端温度可达100~130℃。
涡流管制冷的主要缺点是:效率太低、气流噪声大。但它结构简单、维护方便、启动快,使用灵活,因而常用在有高压气源或易于低价获得高压气体的场合。