Три разработки А.И. Азарова

(azaroff@peterstar.ru)

Вихревые трубы в мебельной промышленности
(локальное воздушное охлаждение при высокоскоростном нанесении клеевой полосы).
 

Рис. 1. Вихревая установка локального воздушного охлаждения для мебельной промышленности:
1 – двухкамерная ВТ D = 10мм; 2 – патрубок выпуска холодного потока;
3 – патрубок ввода сжатого воздуха; 4 - патрубки выпуска горячих потоков;
5 – индивидуальный трубопровод; 6 – вентиль;
7 - магистраль сжатого воздуха на предприятии; 8, 9, 10 - крепление;
11 – клеевая полоса, наносимая на длинномерную заготовку, которую перемещают с высокой скоростью.
Известно, что в мебельной промышленности разрешенная скорость нанесения клеевой полосы на длинномерных заготовках (перед их раскроем и склеиванием) тем выше, чем интенсивнее охлаждается получаемая клеевая полоса.
Для повышения производительности процесса на московском мебельном предприятии охлаждение полосы впервые осуществлено посредством компактных двухкамерных ВТ многоцелевого применения (марки В102 [1]). В работу достаточно включить один вихревой воздухоохладитель, закрепленный на расстоянии H = 50…150 мм над полосой (см. рис.1).
В жаркое время года (а также при предельно высоких скоростях перемещения длинномерных заготовок при нанесении на них полосы)  могут быть включены в работу два или три воздухоохладителя.
Вихревые трубы в технологии судоремонта
При проведении на судне ремонтных операций сборку дейдвудного подшипника ведут, плотно встраивая в него предварительно охлажденную массивную капролоновую гильзу. Для охлаждения толстостенных гильз (втулок диаметром от десятков сантиметров до метра) необходим дешевый и безынерционный источник холода.
Предпочтителен не требующий обслуживания компактный воздухоохладитель, готовый в любой момент к включению в работу. Использование для названной цели жидкого азота или низкотемпературных холодильных машин затруднительно и экономически нецелесообразно, если потребность в охлаждении возникает на заводе эпизодически, например, на несколько часов и лишь несколько раз в месяц.
На заводах применены простейшие одно-  и трехтрубные охлаждающие установки (рис. 2, 3), а также более экономичные устройства с двух-  или трехступенчатым  расширением сжатого воздуха в ВТ нового типа – неадибатных «пластинчато-ребристых ВТ Азарова» (рис. 4) [2-4].
Гильза охлаждается при непосредственном обдуве ее холодным потоком из ВТ в течение 3-5 часов.
 
Рис. 2. Простейшая вихревая установка для охлаждения капролоновой гильзы:
1 – гильза подшипника скольжения гребного вала; 2 – теп-лоизолированная камера со съемной верхней крышкой; 3 – заводская пневмосеть (0,6 МПа изб.); 4 – вихревые трубы, подсоединенные к пневмосети; 5 - коллектор сброса или утилизации горячего потока; 6 – окна сброса отработавшего холодного потока; 7 – кольцевая подставка под гильзой
 
Рис. 3. Изменение температуры капролоновой гильзы во времени при средней температуре охлаждающей среды Тж= -200С:  1, 3 – температура поверхности гильзы; 2, 4 – температура среднего слоя;
сплошные линии – воздушное охлаждение; пунктир – жидкостное охлаждение.
 
Рис. 4. Усовершенствованная вихревая установка с трехступенчатым расширением сжатого воздуха
в неадиабатных «пластинчато-ребристых ВТ Азарова» 4a, 4b, 4c   (другие позиции – по рис. 2).
Вихревые трубы в медицине
(охлаждение конечности перед введением лекарственных веществ при остеомиелите)
В медицинской практике простое и компактное устройство для получения холодного воздушного потока - вихревая труба (ВТ) применяется с 1970-х годов. Отсутствие необходимости в обслуживании, широкий диапазон температур получаемого потока, безынерционность – это важные преимущества, которые определят дальнейшее расширение использования ВТ [2, 3]. В сравнении с возможностями, которые может предоставить медицине сложная «традиционная» холодильная техника, ВТ в некоторых случаях оказывается единствен-ным доступным или безальтернативным техническим решением.

Простейшая вихревая установка для охлаждения конечности:
1 – вихревая камера; 2 – ввод сжатого воздуха; 3 – вентиль; 4 – выпуск холодного потока; 5 – трубка резиновая, навитая на конечность; 6 – трубка металлическая, припаянная к камере вихревого энергоразделения 7; 8 – вентиль управления отсосом; 9 – вентиль регулировки режима охлаждения; 10 – сопло выпуска горячего потока в смесительную камеру эжектора; 11 - камера эжектора; 12 – отсос отработавшего холодного потока
Например, в 1-й детской больнице г. Одессы (Украина) впервые применены простейшие ВТ для предварительного охлаждения конечности перед проведением необходимых лечебных мероприятий при остеомиелите. По медицинской резиновой трубке 5 (см. рис.), навитой на конечность, пропускают холодный воздушный поток из ВТ 1, осуществляя предварительное охлаждение - до достижения «нечувствительности».
Затем в соответствии с программой лечебных мероприятий лекарственные средства, из шприцов или капельниц вводят в конечность через межвитковые зазоры трубки 5 (показанные сверху пунктиром). Темп и температурный уровень охлаждения конечности регулируют простейшими средствами – с помощью регулировочных вентилей 8 и 9, а также 3.
Список литературы
1.  Азаров А.И.  Вихревые трубы нового поколения // Конструктор. Машиностроитель. №3, 2007. С.18-24.
2. Азаров А.И. Вихревые трубы: энергосбережение как фактор инновационного процесса // Межвуз. сб. науч. трудов: Проблемы экономии топливно-энергетических ресурсов на промпредприятиях и ТЭС. С.-Петербург: СПб ГТУРП, 2006. С.42-52.
3. Азаров А.И., Алексеев В.П., Быков А.В., др. Холодильные машины: Справочник. Раздел Вихревые охладители / Под ред. А.В. Быкова М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.-С. 188-199.
4. Азаров А.И., Бирюков Г.П., Калюжный В.А. К методике выбора газорасширительных машин для систем термостатирования объектов // РКТ. Серия III. Вып.4. / М.: ГОНТИ, 1986.
5. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. – Самара: Оптима, 1997. 348с.
С запросами обращаться в Президиум АТТ. Тел.(812) 5527823 или e-mail: vak@aei.tu.neva.ru)