Ротационный компрессор

Ротационный компрессор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3610812/25-06 (22) 29.06.83 (46) 23.01.85. Бюл. ¹ 3 (72) В. Е. Щерба, А. Н. Кабаков, В. Л. Юша и А. П. Болштянский (71) Омский политехнический институт (53) 621.514(088.8) (56) 1. Патент США № 3513476, кл. 417—

372 опублик. 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 909311, кл. F 04 С 18/356, 1980. (54) (57) 1. РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР с катящимся ротором, содержащий корпус с торцовыми крышками, всасывающим окном и нагнетательным клапаном, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости, отличающийся тем, что с целью повышения КПД и ресурса работы, корпус или/и ротор или/и лопасть выполнен составным в виде пакета однотипных элементов, расположенных перпендикулярно

„.SU 1135923 А

4Ш F 04 С 18 356; F 04 С 29 04 оси вращения ротора и имеющих шероховатые контактирующие поверхности, образующие капилляры, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.

2. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что каждый канал лопасти открыт со стороны, противоположной ротору.

3. Компрессор по п. 1, отличающий ся тем, что в пакете элементов ротора выполнена полость, а в приводном валу — канал, сообщенный с полостью и подключенный к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.

4. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что крайние элементы пакета корпуса служат его торцовыми крышками. Ф

5. Компрессор по п. 1, отличающийся Е тем, что он снабжен теплообменником и фу кожухом, охватывающим корпус с образо- %УФ ванием полости, заполненной охлаждающей и смазывающей жидкостью, а элементы пакета корпуса, кроме крайних, имеют Я выступы, контактирующие с кожухом и образующие перегородку, разделяющую упомянутую полость на камеры, сообщенные между собой через теплообменник.

О б

1135923

Изобретение относится к компрессоростроению и касается усовершенствования ротационных компрессоров с катящимися роторами.

Известен ротационный компрессор с катящимся ротором, содержащий корпус с торцовыми крышками, всасывающим и нагнетательным окнами, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть (I ) .

Недостатками этого компрессора являются невысокие КПД и надежность и небольшой ресурс работы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ротационный компрессор с катящимся ротором, содержащий корпус с торцовыми крышками, всасывающим окном и нагнетательным клапаном, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости (2).

Недостатками известных компрессоров являются недостаточно высокий КПД и небольшой ресурс работы.

Целью изобретения является повышение

КПД и ресурса работы.

Указанная цель достигается тем, что в ротационном компрессоре с катящимся ротором, содержащем корпус с торцовыми крышками, всасывающим окном и нагнетательным клапаном, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости, корпус или/и ротор или/и лопасть выполнен составным в виде пакета однотипных элементов, расположенных перпендикулярно оси вращения ротора и имеющих шероховатые контактирующие поверхности, образующие капилляры, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.

При этом каждый канал лопасти открыт со стороны, противоположной ротору, а в пакете элементов ротора выполнена полость, в приводном валу — канал, сообщенный с полостью и псдключенный к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости; причем крайние элементы пакета корпуса служат его торцовыми крышками.

Кроме того, компрессор снабжен теплообменником и кожухом, охватывающим корпус с образованием полости, заполненной охлаждающей и смазывающей жидкостью, 5

45 а элементы пакета корпуса, кроме крайних, имеют выступы, контактирующие с кожухом и образующие перегородку, разделяющую упомянутую полость на камеры, сообщенные между собой через теплообменник.

На фиг. 1 схематично изображен компрессор; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Ротационный компрессор с катящимся ротором содержит корпус с торцовыми крышками 1, всасывающим окном 2 и нагнетательным клапаном 3, установленный в корпусе на приводном валу 4. ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу 5 корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы 6, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости (не показан) . Корпус или/и ротор или/и лопасть выполнен составным в виде пакета однотипных элементов, соответственно пластин 7 или/и дисков 8 или/и планок 9, расположенных перпендикулярно оси вращения ротора и имеющих шероховатые контактирующие поверхности 10 — 12, соответственно образующие капилляры, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.

Каждый канал 6 лопасти открыт со стороны, противоположной ротору. В пакете элементов ротора — дисках 8 выполнена полость 13, а в приводном валу 4 — канал 14, сообщенный с полостью 13 и подключенный к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.

Крайние элементы пакета служат его торцовыми крышками 1. Компрессор снабжен теплообменником 15 и кожухом 16, охватывающим корпус с образованием полости, заполненной охлаждающей и смазывающей жидкостью, а элементы пакета корпуса — пластины 7, кроме крайних, имеют выступы 17, контктирующие с кожухом 16 и образующие перегородку, разделющую полость на камеры 18 и 19, сообщенные между собой через теплообменник 15.

Камеры 18 и 19 могу быть сообщены с общим источником охлаждающей и смазывающей жидкости и полостью паза 5 корпуса.

Элементы пакетов корпуса, ротора и лопасти (пластины 7, диски 8 и планки 9) могут быть соединены между собой различным образом для образования соответствую щих пакетов, например, стянуты болтами 20.

Камеры 18 и 19 могут быть снабжены патрубками 21.

Ротационный компрессор с катящимся ротором работает следующим образом.

При вращении ротора, обкатывающегося по внутренней поверхности корпуса, в образованном ими серповидном пространстве, 1135923 разделенном лопастью на камеры переменного объема, происходит сжатие газа, поступающего через окно 2 и с давлением нагнетания выталкиваемого через нагнетательный клапан 3 потребителю.

При этом жидкость, протекающая по полости, образованной кожухом 16 и корпусом, и имеющая давление, равное или большее давления нагнетания, сначала подогрева ется, отбирая тепло сжатия, затем охлаждается в теплообменнике 15 и снова поступает в полость, перетекая из камеры 18 в камеру 19 и охлаждая стенки корпуса.

Затем жидкость поступает в полость паза 5, прижимая разделительную лопасть к поверхности ротора и охлаждая ее планки 9. Кроме того, жидкость по каналу 14 попадает в полость 13, охлаждая диски 8 и поверхности торцовых крышек 1. Из полости паза 5 жидкость по каналам 6 распределяется вдоль планок 9 и затем дросселируется по капиллярам, образованным поверхностями

12, в зазор между лопастью и стенками паза 5, образуя в этом зазоре гидростатическую подушку, предотвращающую сухое и полусухое трение. Кроме того, жидкость из каналов 6 дросселируется в зону контакта лопасти и ротора, образуя в этой зоне гидростатодинамический подшипник, обеспечивающий чисто жидкостное трение. Поверхности 12, находящиеся в серповидном пространстве корпуса (рабочей камере), обеспечивают впрыск жидкости вдоль всего корпуса в то время, когда лопасть выходит из паза.5.

В течение всего рабочего цикла также происходит впрыск жидкости по всему объему внутреннего пространства корпуса через капилляры, образованные поверхностями 10 и 11 соответственно пластин 7 и дисков 8.

Кроме того, жидкость, находящаяся в полости 13 ротора, полностью уплотняет поверхности 10 крайних пластин корпуса— торцовых крышек 1, обращенных внутрь, и поверхности 11 крайних дисков 8 ротора, чем обеспечивается устранение перетечек по его торцам.

Таким образом, впрыск жидкости производится постоянно по всему объему сжимаемого газа, что обеспечивает его хорошее охлаждение. Впрыск через капилляры позволяет распылять мелкодисперсную жидкость и обеспечить ее значительное испарение, что также благоприятно влияет на экономичность протекающих процессов. Равномерное распределение жидкости также позволяет полностью избежать сухого и полусухого трения, что повышает ресурс работы и снижает механические потери на 2 — 3 /о . Хорошее охлаждение корпуса, ротора, сжимаемого газа позволяет приблизить процесс сжатия к изотермическому даже для такого газа, как гелий. т. е. повысить КПД рабочего цикла на 10 — 15 /ц, что обеспечивает общее увеличение КПД (с учетом потерь на прокачку и впрыск жидкости) на 5 — 6 /ц.

В предлагаемом компрессоре в виде пакета однотипных элементов может быть выполнен только корпус, только ротор или только лопасть, а также корпус и ротор, корпус и лопасть. Однако наибольшее повышение

КПД и ресурса работы имеет место при выполнении и корпуса, и ротора, и лопасти составными в виде пакетов однотипных элементов.

ll35923

1135923

1б

Фиг,.2

Составитель И. Алешина

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 10218/25 Тираж о86 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4