ШНЕКОВЫЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2016 года по МПК F04D3/00 

Изобретение относится к устройствам кондиционирования воздуха и может быть использовано в других областях техники для перекачки газов с принудительным массо- и/или теплообменом между газом и жидкостью. Устройство вентилятора содержит закрытое шнековое рабочее колесо, расположенное горизонтально и погруженное до оси вращения в жидкость.

Из уровня техники известны одновинтовые насосы (Д.Ф. Балденко и др. «Винтовые насосы» [стр. 35-40]), содержащие винтовой ротор, совершающий планетарное движение внутри статора, имеющего ответные винтовые канавки.

Недостатком одновинтовых насосов является сложность изготовления винтовых канавок статора и недостаточное отношение рабочего объема к объему рабочих органов.

Известны насосы и компрессоры необъемного вытеснения, например насос (Патент РФ №2368812), содержащий расположенное на валу шнековое рабочее колесо в виде втулки с лопастью и направляющим аппаратом.

Недостатком необъемных машин является повышенный шум, вызываемый динамическим взаимодействием перекачиваемой среды с рабочими органами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является шнековый нагнетатель (А.с. СССР №1753050), включающий шнековое рабочее колесо и уплотняющую эластичную ленту с прорезями, имеющими профиль, совпадающий с профилем лопатки шпека в сечении, параллельном оси вращения шнека.

Недостатком известного решения является ненадежность эластичного элемента и высокие потери на трение между шпеком и уплотняющей лентой.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности вентилятора, снижение потерь на трение, уровня шума при работе устройства и возможность организации тепло- и/или массообмена между воздухом и водой.

Результат достигается тем, что закрытое тисковое рабочее колесо согласно изобретению располагается горизонтально и погружается в жидкость так, что ось вращения колеса приблизительно совпадает с поверхностью жидкости.

Такое выполнение вентилятора увеличивает его надежность, обеспечивает низкие потери на трение ротора, позволяет повысить отношение рабочего объема к объему рабочих органов и снизить уровень шума при работе вентилятора.

Предлагаемый шнековый вентилятор может быть выполнен с устройствами подогрева или охлаждения жидкости и снабжен элементами, интенсифицирующими тепломассообмен между газом и жидкостью.

На фиг.1 представлен общий вид шнекового вентилятора в аксонометрии.

На фиг.2 представлено шнековое рабочее колесо без периферийного кожуха в аксонометрии.

Шнековый вентилятор включает емкость 1, заполненную жидкостью, шнековое рабочее колесо 2 с цилиндрическим периферийным кожухом 3, расположенное горизонтально так, что ось вращения колеса приблизительно совпадает с поверхностью жидкости.

В процессе работы при вращении закрытого шнекового колеса, по крайней мере, один межлопаточный канал образует с поверхностью жидкости полость с увеличивающимся объемом, который заполняется газом со стороны всасывания, а, по крайней мере, один другой межлопаточный канал образует с поверхностью жидкости полость с уменьшающимся объемом, из которого газ вытесняется в сторону нагнетания.

Такое исполнение вентилятора позволяет организовать интенсивные процессы тепломассообмена между перекачиваемым газом, воздухом или паром и жидкостью вентилятора, получая:

- отделение дисперсных частиц от газов, воздуха или паров;

- насыщение сухого воздуха или газа парами жидкости;

- нагревание или охлаждение воздуха или газа за счет теплообмена с жидкостью.

Простота конструкции обеспечивает надежную работу вентилятора, принцип объемного вытеснения позволяет создавать вентиляторы с перепадом давления, равным наружному диаметру втулки шнека, низким уровнем шума, а величины отношения рабочего объема к объему рабочих органов, приближающиеся к 0,5, позволяют создавать устройства с разумными габаритными размерами.

Изобретение относится к устройствам кондиционирования воздуха. Шнековый вентилятор содержит закрытое шнековое рабочее колесо, расположенное горизонтально и погруженное до оси вращения в жидкость. Такое исполнение вентилятора позволяет организовать интенсивные процессы тепломассообмена между перекачиваемым газом, воздухом или паром и жидкостью вентилятора, получая: отделение дисперсных частиц от газов, воздуха или паров; насыщение сухого воздуха или газа парами жидкости; нагревание или охлаждение воздуха или газа за счет теплообмена с жидкостью. Простота конструкции обеспечивает надежную работу вентилятора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Шнековый вентилятор, содержащий закрытое шнековое рабочее колесо, отличающийся тем, что колесо погружено в жидкость так, что ось вращения колеса совпадает с поверхностью жидкости.

2. Шнековый вентилятор по п.1, отличающийся тем, что емкость с жидкостью снабжена устройствами подогрева или охлаждения.

3. Шнековый вентилятор по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо снабжено элементами, интенсифицирующими тепломассообмен между газом и жидкостью.