НАСОС-КОМПРЕССОР Российский патент 2005 года по МПК F04D3/02 F04C5/00 

Изобретение относится к широкому кругу использования - от перекачки вязких продуктов с абразивными включениями до перекачки газов как компрессор или вентилятор.

Известен насос, содержащий цилиндрический статор с входным и выходным трубопроводами, ротор со спиральной диафрагмой, привод, связанный с валом ротора и установленный в корпусах эксцентриситета, кожух, расположенный между ротором и статором, внутренняя поверхность которого постоянно контактирует с наружной кромкой диафрагмы (см. US 2401189 A, 12.05.1996, 418/220).

Известный насос обладает ограниченными возможностями применяемости и большим трением спиральной диафрагмы о кожух.

Кроме того, насос имеет сложную конструкцию.

Задачей изобретения является расширение диапазона применяемости и упрощение конструкции насоса-компрессора.

Поставленная задача решается тем, что в насосе-компрессоре, содержащем цилиндрический статор с входным и выходным трубопроводами, ротор со спиральной диафрагмой, привод, связанный с валом ротора и установленный в корпусах эксцентриситета, кожух, расположенный между ротором и статором, внутренняя поверхность которого постоянно контактирует с наружной кромкой диафрагмы, согласно изобретению спиральная диафрагма выполнена конусообразной и эластичной, вал ротора установлен в корпусах эксцентриситета с возможностью поворота их в отверстиях статора и фиксацией в двух противоположных положениях в плоскости входа и выхода, кожух выполнен вращающимся и свободно расположен на подшипниках. При этом кожух в зоне выхода снабжен сальником.

На фиг. 1 изображено сечение насоса-компрессора при объемном режиме работы; на фиг. 2 - вид по А фиг. 1; на фиг. 3 - вид по А при соосной работе; на фиг. 4 - сечение насоса-компрессора при шнековом режиме работы.

Насос-компрессор содержит статор 1, ротор 2 с навивкой конусообразной спирально-восходящей диафрагмы 3. Между статором 1 и ротором 2 на подшипниках 4 и 5 расположен свободно вращающийся кожух 6. Ротор 2 установлен на подшипниках 7 и 8 и валом 9 соединяется с приводом 10. Статор 1 имеет трубопроводы входа 11 и выхода 12. Подшипники 7 и 8 ротора 2 установлены на статоре 1 эксцентрично подшипникам 4 и 5 кожуха 6 на том же статоре.

Наружная кромка 14 диафрагмы 3 контактирует с кожухом 6, а нижняя кромка 15 крепится к валу ротора 2. При защемлении диафрагмы 3 между кожухом 6 и ротором 2 диафрагма образует карман 16 ротора 2, а линия контакта ротора и кожуха оказывается непроницаемой. Между кожухом 6 и статором 1 установлено сальниковое уплотнение 17, разделяющее зону входа и напора.

Подшипники 7 и 8 устанавливаются в корпусах эксцентриситетов 18 с возможностью поворота в отверстиях статора 1.

Корпуса эксцентриситетов 18 оснащены рукояткой поворота 19 и фиксаторами 20.

Насос-компрессор работает следующим образом. Для пуска насоса-компрессора статор 1 и ротор 2 (фиг. 4) выводят в соосное положение. Для этого корпуса 18 поворачивают рукоятками 19 в верхнее положение и закрепляют фиксаторами 20. При пуске привода 10 вращается вал 9 с диафрагмой 3 и кожухом 6. Насос-компрессор работает в шнековом режиме, всасывая среду перекачки через трубопровод 11, и за счет динамики среды (ее вязкости) транспортирует через трубопровод нагнетания 12.

Для перевода насоса-компрессора в объемный режим, не останавливая работы двигателя, отпускают фиксаторы 20 и поворачивают рукоятки 19 так, чтобы ротор опустился в нижнее положение. При этом диафрагма 3, контактируя с кожухом 6 по линии кромки 14, приводит ее в совместное вращение. Линия полного защемления диафрагмы 3 между ротором 2 и кожухом 6 обеспечивает непроницаемость кармана 16 в сторону входа.

Такие замкнутые объемы внутри кожуха будут равны числу витков спирали, причем кромка 14 от вращения непрерывно движется в сторону нагнетания. Бесконечность движения спирали кромки 14 с диафрагмой 3, закрепленной нижней кромкой 15 к ротору 2, обуславливается переходом вращательного движения ротора 2 в поступательное перемещение карманов 16, завершающееся на стороне напора, а начинается в то же время со стороны входа.

Насос-компрессор прямоточный, бесклапанный с облегченными пусковыми характеристиками. Прямоточность насоса-компрессора выражается в конструкции плавного входа патрубка и плавного выхода из насоса-компрессора, причем внутри насоса-компрессора прямоточность и общая структура направленности сохраняется подпором спиральной диафрагмы, сопровождающей порционное поступательное перемещение потока, создающее неограниченные возможности в части получения выходного давления.

Диапазон применяемости насоса-компрессора расширяется возможностями запуска насоса-компрессора в режиме работы шнекового типа с последующим переводом в режим работы объемного типа.

Простое увеличение геометрических параметров, например диаметра, дает возможность увеличить производительность насоса-компрессора, при этом возможно снижение скорости вращения, что немаловажно при перекачке вязких субстанций с включением твердых и абразивных материалов.

Насос-компрессор может быть применен как передвижной мобильный агрегат с самым широким профилем в любой отрасли народного хозяйства - от нефтехимической, коммунальной до насосов-компрессоров магистральных газопроводов.

Насос-компрессор может выступать также в качестве вентилятора для скоростного проветривания больших объемов, например при вентиляции цехов химзаводов при авариях.

Изобретение может быть использовано для перекачивания жидкости и газов. Насос-компрессор содержит цилиндрический статор с входным и выходным трубопроводами, ротор со спиральной диафрагмой, привод, связанный с валом ротора и установленный в корпусах эксцентриситета, кожух, расположенный между ротором и статором, внутренняя поверхность которого постоянно контактирует с наружной кромкой диафрагмы. Спиральная диафрагма выполнена конусообразной и эластичной. Вал ротора установлен в корпусах эксцентриситета с возможностью поворота их в отверстиях статора и фиксаций в двух противоположных положениях в плоскости входа и выхода. Кожух выполнен вращающимся и свободно расположен на подшипниках. Расширяется диапазон применяемости и упрощается конструкция. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Насос-компрессор, содержащий цилиндрический статор с входным и выходным трубопроводами, ротор со спиральной диафрагмой, привод, связанный с валом ротора и установленный в корпусах эксцентриситета, кожух, расположенный между ротором и статором, внутренняя поверхность которого постоянно контактирует с наружной кромкой диафрагмы, отличающийся тем, что спиральная диафрагма выполнена конусообразной и эластичной, вал ротора установлен в корпусах эксцентриситета с возможностью поворота их в отверстиях статора и фиксаций в двух противоположных положениях в плоскости входа и выхода, кожух выполнен вращающимся и свободно расположен на подшипниках.2. Насос-компрессор по п.1, отличающийся тем, что кожух в зоне выхода снабжен сальником.