РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР Российский патент 1994 года по МПК F04C25/02 F04C29/02 

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к ротационным компрессорам.

Известны ротационные компрессоры с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в процесс сжатия (патент ФРГ N 1428236, кл. F 04 C 25/02, патент Японии N 60-35195, кл. F 04 C 29/02).

Недостатком данных компрессоров является возрастание энергозатрат, вызванных созданием сверхдавления для обеспечения подачи СОЖ и в процесс сжатия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является ротационный компрессор. В рабочую полость которого через отверстия в торцовых крышках, под действием перепада давления, подается смазка на углах поворота вала 280-290^о и на расстоянии от оси цилиндра, равном 0,9-0,94 Rц, в момент равенства температур сжижаемого газа и впрыскиваемого масла.

Недостатком данного компрессора является малая эффективность, обусловленная узким диапазоном (от 210-360^о поворота ротора от оси разделительной пластины) работоспособности отверстия для подачи смазывающе-охлаждающего масла в рабочую полость компрессоров с небольшим перепадом давлений.

Целью изобретения является повышение эффективности рабочего цикла ротационного компрессора путем увеличения подачи масла в рабочие камеры.

Указанная цель достигается тем, что в торцовых крышках ротационного компрессора выполнены отверстия радиусом rо для подачи охлаждающего масла в процесс сжатия под действием давления нагнетания. Отверстия выполнены на расстоянии R_р от оси расточки и на угле поворота вала ϕ₃, определяемых по следующим зависимостям:
R_p= - e - r_o;
ϕ₃= Π + , где r_о - радиус отверстий;
R - радиус ротора;
е - эксцентриситет;
ϕ₁ - угол поворота ротора, обеспечивающий перекрытие ротором канала подвода рабочей среды;
ϕ₂ - угол поворота ротора, при котором давление в камере нагнетания равно давлению на выходе из канала отвода рабочей среды.

На фиг. 1 схематично показан разрез компрессора, масляной емкости и теплообменника; на фиг. 2 - геометрическое определение местоположения отверстия.

Ротационный компрессор, в котором налажена подача охлаждающего масла в рабочую полость, и содержащий цилиндр 1 с пазом 2, в котором возвратно-поступательно движется пластина 3, имеющая непрерывный контакт с ротором 4, расположенным на эксцентриковом валу 5, и крышками 6 по торцам цилиндра 1, в которых расположены отверстия 7 с радиусом rо, соединенные с масляной емкостью 8, для подачи охлаждающего масла 9 в процесс сжатия, с центром на угле поворота ϕ₃= π + и на расстоянии r-rо от оси расточки, где ϕ₁ - угол поворота ротора, обеспечивающий перекрытие ротором канала подвода рабочей среды; ϕ₂ - угол поворота ротора, при котором давление в камере нагнетания равно давлению на выходе из канала отвода рабочей среды;
r = - e .

Компрессор работает следующим образом.

При вращении эксцентрикового вала 5 ротор 4 обкатывается по внутренней образующей цилиндра 1 в ограниченном торцовыми крышками 6 объеме. Подпружиненная пластина 3 скользит в пазу 2 цилиндра 1 и делит рабочую камеру на всасывающую и нагнетательную полости. Из нагнетательной полости сжатый газ подается в масляную емкость 8, где происходит отделение масла 9. При этом из масляной емкости 8 охлаждающее масло 9 через отверстие 7 поступает в процесс сжатия.

Отверстие 7 расположено таким образом, что открытие его обкатывающимся по цилиндру 1 ротором 4 происходит после перекрытия ротором канала подвода рабочей среды, а закрытие отверстия 7 - раньше или во время выравнивания давлений в нагнетательной полости и в масляной емкости 8.

Использование: в ротационных компрессорах. Сущность изобретения: отверстия в торцовых крышках выполнены с радиусом r₀ на расстоянии R_р от оси расточки и на углу поворота φ₃ вала, определяемых по зависимостям , где φ₃=Π+(φ₂-φ₁/2) - радиус отверстий; R_р - радиус ротора; e - эксцентриситет; φ₁ - угол поворота ротора, обеспечивающий перекрытие ротором канала подвода рабочей среды; φ₂ - угол поворота ротора, при котором давление в камере нагнетания равно давлению на выходе из канала отвода рабочей среды. 2 ил.

РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР, содержащий корпус с профилированной расточкой, каналами подвода и отвода рабочей среды и радиальным пазом, установленный в расточке на эксцентриковом валу катящийся ротор, размещенную в пазу с образованием рабочих камер всасывания и нагнетания разделительную пластину и торцевые крышки с отверстиями для подвода масла, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности рабочего цикла компрессора путем увеличения подачи масла в рабочие камеры, отверстия подвода масла выполнены на расстоянии R_р от оси расточки и угле поворота вала ϕ₃ , определяемых по следующим зависимостям:
R_p= - e;
ϕ₃ = π +(ϕ₁+ϕ₂)˙2 ;
где r_o - радиус отверстий;
R - радиус ротора;
e - эксцентриситет;
ϕ₁ - угол поворота ротора, обеспечивающий перекрытие ротором канала подвода рабочей среды;
ϕ₂ - угол поворота ротора, при котором давление в камере нагнетания равно давлению на выходе из канала отвода рабочей среды.