專利名稱：氣波制冷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
氣波制冷機(jī)屬于制冷機(jī)械。
在現(xiàn)有技術(shù)中，法國NAT公司研制的旋轉(zhuǎn)式熱分離機(jī)的最新一代產(chǎn)品，等熵效率可高達(dá)80％，機(jī)器轉(zhuǎn)數(shù)2000－3000r.p.m，然而它的不足之處在于，機(jī)器的啟動運行靠外部電機(jī)帶動，這樣對邊遠(yuǎn)的缺電地區(qū)，是很不適宜的，同時其處理量要求過高，需將很多油井的油田氣集中后才能應(yīng)用。
中國專利“湍流膨脹機(jī)”(專利號87201876)利用湍流原理改進(jìn)了機(jī)器的結(jié)構(gòu)，效率達(dá)70％，轉(zhuǎn)速1000－3000r.p.m，它采用了熱壁轉(zhuǎn)捩點調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，超湍流態(tài)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)等，雖起到了一定作用，同時也帶來了需用電力，設(shè)備投資大等問題，另外，由于機(jī)器的控制、調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的存在，降低了機(jī)器的可靠性。
本實用新型的目的是，研制出一種效率高，不需外加能量(如電力等)，結(jié)構(gòu)簡單的氣波制冷機(jī)。
本實用新型的技術(shù)解決方案是，一種利用氣體自身壓力做動力的氣波制冷機(jī)，它包括啟動結(jié)構(gòu)、軸承結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)、接受管、進(jìn)氣管、出氣管和進(jìn)氣出氣之間的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，在接受管的末端裝有一個激波吸收腔，啟動結(jié)構(gòu)是手動啟動結(jié)構(gòu)，密封結(jié)構(gòu)為軸向環(huán)迷宮動密封。
啟動結(jié)構(gòu)的組成是，邊緣帶槽的啟動輪與離合軸上端相聯(lián)接，離合軸下端穿過上蓋與離合器主動輪相聯(lián)，在啟動輪以下，上蓋以上的部位，離合軸外部裝有彈簧，離合器主動輪和聯(lián)接在旋轉(zhuǎn)噴嘴上的離合器從動輪可以相互脫離或嚙合。
激波吸收腔為圓柱形腔體，直徑為接受管直徑的5～10倍，長度為接受管長度的 1/20 ～ 1/8 。
軸向環(huán)迷宮動密封包括多組由兩個靜環(huán)和一個動環(huán)組成的梳齒結(jié)構(gòu)，靜環(huán)里側(cè)和動環(huán)里外兩側(cè)分布2－4個環(huán)形梳齒，梳齒截面為一細(xì)長矩形，長邊與軸線平行。
旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)噴嘴與空心軸以鉚釘連接，可折換。
上述技術(shù)方案的設(shè)計思想是，在原有熱分離機(jī)基礎(chǔ)上，根據(jù)激波和膨脹波原理，在接受管的末端安裝激波吸收腔，使由旋轉(zhuǎn)噴嘴射入接受管中的氣體產(chǎn)生的激波被激波吸收腔吸收，以達(dá)到高效率的制冷目的，啟動結(jié)構(gòu)利用氣體有一定角度的噴射產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩，來手動啟動機(jī)器。


附圖1是氣波制冷機(jī)整體視圖附圖2是啟動結(jié)構(gòu)圖附圖3是旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)圖附圖4是軸向環(huán)迷宮動密封圖附圖5是激波吸收腔圖下面是本實用新型的一個實施例，結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)描述。
如附圖1所示，氣波制冷機(jī)的啟動結(jié)構(gòu)(1)由軸承結(jié)構(gòu)(2)通過離合器聯(lián)接在旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)(3)上，旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)(3)由旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)、空心軸(14)和鉚釘(15)組成(見附圖3)，在旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)(3)的四周是接受管(5)，下部是進(jìn)氣管，兩側(cè)是出氣管，旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)(3)所包含的空心軸(14)的外部是軸向環(huán)迷宮動密封(4)，由軸向環(huán)迷宮動密封(4)把進(jìn)入氣體和排出氣體隔開，在接受管(5)的末端是激波吸收腔(6)。
啟動結(jié)構(gòu)(1)如附圖2所示，一個邊緣帶槽的啟動輪(7)與離合軸(8)上端相聯(lián)接，離合軸(8)下端穿過上蓋(10)與離合器主動輪(11)相聯(lián)接，在啟動輪(7)以下上蓋(10)以上部位，離合軸(8)外部裝有彈簧(9)，離合器主動輪(11)和聯(lián)接在旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)上的離合器從動輪(12)可以相互脫離或嚙合。在無外力作用于啟動輪(7)時，依靠彈簧頂推啟動輪(7)，使離合器主動輪(11)和離合器從動輪(12)處于脫離狀態(tài)。當(dāng)啟動氣波制冷機(jī)時，只需用手壓下啟動輪(7)，使離合器主動輪(11)和離合器從動輪(12)處于嚙合狀態(tài)，再轉(zhuǎn)動啟動輪(7)，通過離合器主動輪(11)、從動輪(12)帶動旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)轉(zhuǎn)動(見附圖3)，由于旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)上的噴嘴(Ⅰ)與徑向成一定角度α，當(dāng)壓力氣體經(jīng)過旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)射入接受管(5)時，會產(chǎn)生一個反沖力矩推動旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)轉(zhuǎn)動，氣波制冷機(jī)就可自轉(zhuǎn)起來了。機(jī)器啟動后，手松開啟動輪(7)時，在彈簧(9)的推力作用下，離合器主動輪(11)和離合器從動輪(12)又恢復(fù)到脫離狀態(tài)。
由附圖3可見，旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)的外緣有三部分噴嘴(Ⅰ)、憋氣段(Ⅱ)、出氣段(Ⅲ)，氣波制冷機(jī)運轉(zhuǎn)時，由進(jìn)氣管進(jìn)入空心軸(14)的氣體通過噴嘴(Ⅰ)向接受管(5)射流后，接受管(5)被旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)的憋氣段(Ⅱ)封住，此時接受管(5)內(nèi)的氣體在激波和膨脹波的作用下制冷，而后，當(dāng)旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)轉(zhuǎn)至出氣段(Ⅲ)時，接受管(5)中的氣體經(jīng)過膨脹、降壓、降溫流出，導(dǎo)入出氣管，這樣就實現(xiàn)了制冷的目的，為了使氣波制冷機(jī)具有更好的適用性，本實用新型采用可拆換式旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)，即旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)與空心軸(14)用鉚釘(15)聯(lián)接。
如附圖4所示，由兩個靜環(huán)(16)和一個隨空心軸(14)轉(zhuǎn)動的。動環(huán)(17)組成了一套梳齒結(jié)構(gòu)，軸向環(huán)迷宮動密封(4)由3套梳齒結(jié)構(gòu)構(gòu)成。靜環(huán)(16)的里側(cè)和動環(huán)(17)的里外兩側(cè)均分布3個環(huán)形梳齒(18)，靜環(huán)(16)和動環(huán)(17)上的梳齒(18)錯位排列，其間的縫隙就構(gòu)成了對氣體的密封。
由附圖5所示，部件(6)為安裝在接受管(5)末端的激波吸收腔，它為一個圓柱腔，內(nèi)徑為80毫米，長度為150毫米。
本實用新型的效果是，由于采用了激波吸收腔，可使氣波制冷機(jī)效率提高10～30％，在啟動和運行中不需電力，可用于兩相工況下，允許帶液量大，可用于從油田氣中回收輕烴，也可用于從合成氨廠弛放氣中回收液氨以及從其他化工廠尾氣中回收重組份。
權(quán)利要求1.一種利用氣體自身壓力作動力的氣波制冷機(jī)，它包括啟動結(jié)構(gòu)、軸承結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)、接受管、進(jìn)氣管、出氣管和進(jìn)氣出氣之間的密封結(jié)構(gòu)，本實用新型的特征在于，在接受管(5)的末端裝有一個激波吸收腔(6)，啟動結(jié)構(gòu)(1)是手動啟動結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣波制冷機(jī)，其特征在于，上述啟動結(jié)構(gòu)(1)的組成是，邊緣帶槽的啟動輪(7)與離合軸(8)上端相聯(lián)接，離合軸(8)下端穿過上蓋(10)與離合器主動輪(11)相聯(lián)，在啟動輪(7)以下，上蓋(10)以上的部位，離合軸(8)外部裝有彈簧(9)，離合器主動輪(11)和聯(lián)接在旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)上的離合器從動輪(12)可以相互脫離或嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣波制冷機(jī)，其特征在于上述的激波吸收腔(6)為圓柱形腔體，直徑為接受管直徑的5～10倍，長度為接受管長度的 1/20 ～ 1/8 。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣波制冷機(jī)，其特征在于旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)噴嘴(13)與空心軸(14)以鉚釘(15)連接。
專利摘要氣波制冷機(jī)屬于制冷機(jī)械，它是在熱分離機(jī)的基礎(chǔ)上，根據(jù)激波和膨脹波原理，在接受管的末端安裝激波吸收腔，使由旋轉(zhuǎn)噴嘴射入接受管中的氣體產(chǎn)生的激波被激波吸收腔吸收，以高效率制冷。啟動結(jié)構(gòu)利用氣體有一定角度的噴射產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩，來手動啟動機(jī)器。密封結(jié)構(gòu)采用軸向環(huán)迷宮動密封。由于采用了激波吸收腔，可使其制冷效率提高10～30％，在啟動和運行中不需電力，可用于兩相工況下，允許帶液量大。
文檔編號F25B9/00GK2052509SQ8921374
公開日1990年2月7日 申請日期1989年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月4日
發(fā)明者方躍奇, 朱徹, 劉潤杰, 史啟才, 鄭潔, 樊軍, 胡志敏, 戴中長 申請人:大連理工大學(xué)