微型涡流管

涡流管（Vortex Tube），又称：兰克-赫尔胥管（Ranque-Hilsch Tube），是一种利用压缩气体产生冷、热两股气流的装置，无需任何运动部件或外部能源即可实现温度分离。

工作原理：

1. 压缩气体输入：高压气体（如压缩空气）通过切向喷嘴高速注入涡流管的涡流室，形成强烈的旋转涡流。

2. 涡流分层：

   外层气流：高速旋转的气体因离心力向外层聚集，摩擦和湍流导致动能转化为热能，温度升高（热端）。

   内层气流：中心部分的气体旋转速度减慢，动能减少导致温度显著降低（冷端）。

3. 分离与输出：

   - 冷气流从靠近涡流室中心的冷端出口排出（温度可低于入口温度达-40°C）。

   - 热气流从另一端的热端出口排出（温度可高于入口温度达+120°C）。

4. 调节机制：通过调节热端的阀门控制冷、热气流的比例，从而调整冷气流的温度和流量。

主要结构：（点击图片可放大预览）

产品规格：

应用领域：

1. 工业冷却：机床刀具、电子元件、传感器等的局部冷却。

2. 特殊环境制冷：易燃易爆或高温环境（如矿井、石油平台），无需电力。

3. 低温实验：实验室中快速产生低温气流。

4. 航空航天：设备散热或舱内温度调节。

5. 军事用途：红外设备冷却、战地设备降温。

优点：

- 无运动部件：结构简单，可靠性高，免维护。

- 快速制冷：启动即时，无需预热。

- 适应性强：可在恶劣环境（高温、振动、粉尘）下工作。

- 灵活调节：通过阀门调整冷气温度和流量。

缺点：

- 能效较低：依赖高压气体，能耗较高。

- 噪音大：高速气流可能产生显著噪声。

- 冷量有限：适合小范围冷却，不适用于大规模制冷。

- 依赖气源：需持续供应干燥洁净的压缩气体。

注意事项：

- 气体质量：入口气体需干燥、无油，避免堵塞喷嘴。

- 压力匹配：入口压力（通常4-10 bar）影响性能，需按需求选择。

- 维护：定期清洁滤网和喷嘴，防止污染。

- 安全防护：热端高温可能造成烫伤，需隔热措施。

总结：

涡流管凭借其独特的无源制冷特性，在特定工业场景中具有不可替代的优势，尤其适合需要快速、可靠且无需电力的局部冷却需求。然而，其能效和冷量限制使其更适用于补充性冷却而非主制冷系统。