ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (ВАРИАНТЫ) И ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР Российский патент 2018 года по МПК F04C29/12 F04C18/16 

Настоящее изобретение относится к винтовому компрессорному элементу для сжатия газа.

Более конкретно, изобретение относится к винтовому компрессорному элементу, который содержит корпус и два винтовых ротора, которые с возможностью вращения закреплены в корпусе в двойной цилиндрической камере, предусмотренной с этой целью и состоящей из двух одиночных цилиндрических роторных камер, которые переходят друг в друга вдоль двух осевых ребер, «выступов», и при этом двойная цилиндрическая камера ограничена цилиндрическими стенками роторных камер и двумя концевыми поверхностями корпуса, соответственно, концевой поверхностью на входной стороне и концевой поверхностью на выходной стороне винтового компрессорного элемента, при этом на входной стороне винтового компрессорного элемента корпус снабжен выходным отверстием для подачи газа, подлежащего сжатию.

Входное отверстие обеспечивает возможность подачи газа к роторным камерам, более конкретно, в пространства между лопастями винтовых роторов, при этом благодаря вращению этих винтовых роторов газ в этих пространствах может быть сжат.

Известно два типа входных отверстий, то есть радиальное входное отверстие и осевое входное отверстие.

Осевое входное отверстие расположено на уровне концевой поверхности на входной стороне корпуса.

Такое осевое входное отверстие обеспечивает подачу газа к роторным камерам в осевом направлении, то есть вдоль направления, параллельного или, по существу, параллельного осям винтовых роторов.

Осевое входное отверстие расположено очень близко к уплотнениям (валов) и подшипникам. Упомянутая ситуация обладает следующим недостатком: она обычно приводит к большей сложности и требованию более длинных роторных валов.

Радиальное входное отверстие находится в месте расположения цилиндрических стенок роторных камер и обеспечивает подачу газа к роторным камерам в радиальном направлении, то есть вдоль направления, перпендикулярного или, по существу, перпендикулярного осям винтовых роторов.

Радиальное входное отверстие обладает тем достоинством, что его не только легко выполнить, но также с помощью этого отверстия винтовые роторы доступны для осмотра, технической поддержки или синхронизации винтовых роторов.

Известно, что форма входного отверстия должна удовлетворять многим требованиям.

Чтобы заполнение пространств между лопастями винтовых роторов газом, подлежащим сжатию, было настолько оптимальным, насколько возможно, предпочтительно, чтобы входное отверстие было настолько большим, насколько возможно, при этом обеспечивается закрытие входного отверстия случалось в правильное время благодаря вращению винтовых роторов.

Из этих требований следует идеализированная форма, то есть «треугольная форма», при этом треугольное входное отверстие фактически ограничено формой лопастей винтовых роторов.

Эта идеализированная форма обладает несколькими недостатками.

Во-первых, такое большое отверстие в корпусе негативно влияет на механическую прочность корпуса.

Во-вторых, должно быть выполнено соединение с входной трубкой для подачи газа, подлежащего сжатию, при этом переход от треугольного входного отверстия к входной трубке технически очень сложно реализовать и будет нужна входная трубка очень большого диаметра.

Ясно, что на практике такая «треугольная форма» редко используется для винтовых компрессоров. От этой идеализированной формы часто отходят путем усечения двух углов у основания «треугольной формы», как, например, описано в документе NL 6 708 715.

Другими словами, входное отверстие меньше, так что механическая прочность корпуса не будет подвергаться слишком сильному риску, при этом всегда будет обеспечиваться хорошее заполнение пространств между лопастями винтовых роторов.

Тем не менее, из-за вращения винтовых роторов при работе винтового компрессора, имеет место турбулентность в газе, который находится во входном отверстии или во входной зоне, так что имеют место «потери при смешивании». Такие потери больше при высоких скоростях винтовых роторов.

Из-за таких потерь часть газа между лопастями винтовых роторов фактически отбрасывается или выдувается. Другими словами, теряется доля газа между лопастями, так что эффективность винтового компрессора уменьшается.

Известно некоторое количество решений этой проблемы, например, использование ребер или перегородок во входном отверстии, которые направляют поток газа, подлежащего сжатию, как описано в полезной модели из документа DE 7 611 162.

Недостаток описанного заключается в создании большого сопротивления потоку без нейтрализации всех потерь при смешивании. Несмотря на направлении потока, пространства между лопастями не могут быть заполнены оптимальным образом.

В документе DE 44 26 761 использовано осевое входное отверстие, при этом в корпусе выполнена треугольная выемка или полость для потока подаваемого газа, в результате добиваются дополнительного радиального заполнения пространств между лопастями.

Для предотвращения турбулентности или вихрей в треугольной выемке, в ней закреплены перегородки или лопатки.

Такая конструкция, содержащая не только осевое входное отверстие, но также упомянутые выше перегородки в корпусе, технически очень трудна в реализации.

В документе US 4 488 858 используется радиальное входное отверстие усеченной «треугольной формы», такое как в документе NL 6 708 715, при этом усеченные углы в треугольнике в корпусе вырезаны или выдолблены, но при этом сохранен тонкий узкий участок или край между усеченным треугольником и обоими усеченными углами.

В результате фактически создается обычная «треугольная форма» входного отверстия, а два края должны ограничивать вихри.

Тем не менее, эти края препятствуют хорошему заполнению пространств между лопастями, так как они обеспечивают, по меньшей мере, частичное или временное закрывание полых частей корпуса при вращении винтовых роторов.

Более того, по-прежнему в полых частях имеют место потери при смешивании.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить решение, по меньшей мере, для устранения одного из упомянутых выше недостатков.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить винтовой компрессорный элемент, при этом этот винтовой компрессорный элемент содержит корпус и два винтовых ротора, которые с возможностью вращения закреплены в корпусе в двойной цилиндрической камере, предусмотренной с этой целью и состоящей из двух одиночных цилиндрических роторных камер, которые переходят друг в друга вдоль двух осевых ребер, и при этом двойная цилиндрическая камера ограничена цилиндрическими стенками роторных камер и двумя концевыми поверхностями корпуса, соответственно, концевой поверхностью на входной стороне и концевой поверхностью на выходной стороне винтового компрессорного элемента, при этом на входной стороне винтового компрессорного элемента корпус содержит выходное отверстие для подачи газа, подлежащего сжатию, при этом входное отверстие, по меньшей мере, частично продолжается в цилиндрических стенках роторных камер, причем, по меньшей мере, осевая секция продолжается в осевом направлении по обе стороны от одного из упомянутых выше осевых ребер, а поперечная секция, присоединенная к осевой секции и имеющая форму узкого участка, продолжается от основания осевой секции на входной стороне винтового компрессорного элемента на стороне осевой секции в направлении, которое, по существу, поперечно направлению осевых ребер, и поперечная секция соединена с концевой поверхностью на входной стороне или находится на некотором расстоянии от нее.

Далее упомянутые выше два осевых ребра также будут обозначаться термином «выступ».

Достоинство предложенного заключается в том, что форма входного отверстия может позволить минимизировать потери при смешивании или даже полностью исключить упомянутые потери, при этом с помощью поперечной секции может быть получено хорошее заполнение пространств между лопастями винтовых роторов.

Ширина осевой секции может быть более ограниченной по сравнению с известным «усеченным» треугольным входным отверстием, что сильно уменьшает потери при смешивании.

Уменьшенные возможности подачи газа, подлежащего сжатию, из-за меньшей площади осевой секции возмещаются поперечной секцией, так что расход или скорость потока поставляемого газа остается таким же или примерно таким же.

Поперечная секция продолжается так, что пространства между лопастями могут быть заполнены оптимальным образом.

Другое достоинство предложенного заключается в том, что входное отверстие легко выполнить без уменьшения механической прочности корпуса.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения поперечная секция продолжается по обеим сторонам осевой секции.

Достоинство этого заключается в том, что оба винтовых ротора могут быть заполнены газом вдоль такой поперечной секции, что увеличит эффективность.

Предпочтительно, чтобы осевая секция входного отверстия была выполнена с помощью отверстия в корпусе, а соединенная с ней поперечная секция была выполнена с помощью выемки в стенке.

Достоинство этого заключается в механической прочности корпуса, так как корпус открыт только в рамках ограниченной площади и легко выполнить соединение входной трубки с входным отверстием.

В соответствии с предпочтительной характеристикой изобретения выемка в стенке в направлении от осевой секции постепенно становится менее глубокой.

Это приведет к хорошему потоку газа. Когда больше газа попадает в пространство между лопастями, меньше газа течет по поперечной секции, так что скорость газа может уменьшаться. Благодаря менее глубокой выемке это можно компенсировать и обеспечить более эффективное заполнение.

Изобретение также касается винтового компрессора, который содержит, по меньшей мере, один винтовой компрессорный элемент, соответствующий любому пункту из приложенной формулы изобретения.

Чтобы лучше показать характеристики изобретения, далее для примера описано несколько не ограничивающих изобретение вариантов винтового компрессорного элемента, соответствующего изобретению, при этом в описании присутствуют ссылки на приложенные чертежи, на которых:

фиг. 1 - вид в перспективе, схематически показывающий корпус винтового компрессорного элемента, который соответствует изобретению и в котором закреплены два винтовых ротора;

фиг. 2 - вид в разрезе, показывающий сечение II - II фиг. 1;

фиг. 3 - вид, показывающий развернутую схему винтового компрессорного элемента с фиг. 1;

фиг. 4 - вид, показывающий развернутую схему корпуса, в котором выполнено обычное входное отверстие;

фиг. 5 - вид, соответствующий стрелке F5 с фиг. 1, но без винтовых роторов;

фиг. 6 - 10 - виды, показывающие варианты фиг. 3.

На фиг. 1 схематично показан вид в перспективе винтового компрессорного элемента 1, соответствующего изобретению, по меньшей мере, двойной цилиндрической камеры 2 корпуса 3 с закрепленными в ней двумя винтовыми роторами 4а и 4b, ведомым винтовым ротором 4а и ведущим винтовым ротором 4b.

Винтовой компрессорный элемент 1 содержит входную сторону 5 и выходную сторону 6. Входная концевая поверхность 7а корпуса 3 показана на входной стороне 5.

Для ясности не показаны другие компоненты винтового компрессорного элемента 1, такие как выходная концевая поверхность 7b на выходной стороне 6, подшипники и уплотнения.

На фиг. 1 ясно видно, что винтовые роторы 4а и 4b снабжены лопастями 8, которые вращаются, зацепляясь друг с другом, и зафиксированы в двойной цилиндрической камере 2.

Эта камера 2 состоит из двух одиночных цилиндрических роторных камер 9, при этом оси X-X' и Y-Y’ роторных камер 9, соответственно, фактически совпадают с валами 10а и 10b винтовых роторов 4а и 4b, соответственно.

Роторные камеры 9 переходят друг в друга вдоль двух осевых ребер 11 или выступов. В месте расположения этих выступов лопасти 8 винтовых роторов 4а и 4b сходятся или расходятся друг относительно друга.

Цилиндрические стенки 12 роторных камер 9 и концевые поверхности 7а, 7b корпуса 3 ограничивают двойную цилиндрическую камеру 2.

Между стенками 12 роторных камер 9 и винтовыми роторами 4а и 4b присутствует очень ограниченный и чрезвычайно точный зазор.

На фиг. 2 показано сечение фиг. 1, при этом указано входное отверстие 13.

В месте расположения входной стороны 5 винтового компрессора через входное отверстие 13 в корпусе 3 подают газ, подлежащий сжатию. В месте расположения выходной стороны 6 через выходное отверстие, которое не показано на чертежах, сжатый газ удаляют.

Как ясно из чертежа, входное отверстие 13 содержит осевую секцию 14.

Эта осевая секция 14 продолжается в осевом направлении по обе стороны одного из выступов. Это означает, что осевая секция 14 продолжается вдоль цилиндрических стенок 12 обеих роторных камер 9.

Входное отверстие 13 также содержит поперечную секцию 15, соединенную с осевой секцией 14. В показанном случае присутствуют две такие поперечные секции 15.

Поперечные секции 15 выполнены в форме двух узких участков, которые продолжаются от основания 16 осевой секции 14 у входной стороны 5 на стороне 17 осевой секции 14 входного отверстия 13.

В этом случае узкие участки соединены с входной концевой поверхностью 7а на входной стороне 5.

На фиг. 3 показана развернутая схема.

Такую схему получают с помощью разворачивания поверхности цилиндрических стенок 12 двойной цилиндрической камеры 2, при этом цилиндрические стенки 12 открыты вдоль разреза, который идет вдоль одного из упомянутых выступов.

На этой плоскости указаны лопасти 8 винтовых роторов 4а, 4b и входное отверстие 13.

На этой фиг. 3 ясно показано, что узкие участки продолжаются в направлении, поперечном направлению выступа, при этом узкие участки продолжаются вдоль наибольшей части границы винтовых роторов 4а и 4b.

Также возможно, чтобы узкие участки немного отходили от направления, которое поперечно осевым ребрам 11 или выступам.

В этом примере узкие участки, по существу, обладают прямоугольной формой, по существу, с постоянной шириной А. Конечно, не исключается, что ширина А может быть переменной. Более того, также возможно, что оба узких участка обладали разной шириной А.

В этом примере осевая секция 14 входного отверстия 13 также обладает, по существу, прямоугольной формой, по существу, с постоянной шириной В и в этом случае на конце 18 она ориентирована от упомянутого выше основания 16, снабженного указанным концом 19.

Также на фиг. 3 можно видеть, что в этом случае входное отверстие 13 в плоскости развернутой стенки 12, по существу, обладает T-образной формой.

В общем, предпочтительно, чтобы площадь осевой секции 14 входного отверстия 13 на любой стороне выступа была примерно равна площади поперечного узкого участка или отклонялась от нее максимум на 50%.

Предпочтительно, чтобы площадь осевой секции 14 входного отверстия 13 была примерно равна площади двух поперечных узких участков вместе или отклонялась от нее максимум на 50%.

В соответствии с изобретением, не обязательно, чтобы осевая секция 14 была отцентрирована относительно выступа, а эта осевая секция 14 также может быть смещена относительно этого выступа.

В качестве примера, на фиг. 4 показана развернутая схема входного отверстия с идеальной «треугольной формой» 20, при этом также указана обычно используемая усеченная «треугольная форма» 21.

Этот чертеж ясно показывает, что «треугольная форма» 20 ограничена лопастями 8 винтовых роторов 4а и 4b.

Благодаря усечению двух углов 22, близких к входной концевой поверхности 7а винтовых роторов 4а, 4b, получается обычно используемое входное отверстие 21.

Из сравнения фиг. 3 и 4, ясно, что ширина В осевой секции 14, то есть размер осевой секции 14 в направлении, перпендикулярном выступу, меньше ширины С обычной усеченной «треугольной формы» 21.

Предпочтительно, чтобы половина суммы площади осевой секции 14 на стороне М ведущего винтового ротора 4b относительно выступа и площади узкого участка на стороне М ведущего винтового ротора 4b относительно выступа была меньше площади секции I, указанной на фиг. 3.

Аналогично, предпочтительно, чтобы половина суммы площади осевой секции 14 на стороне F ведомого винтового ротора 4а относительно выступа и площади узкого участка на стороне F ведомого винтового ротора 4а относительно выступа была меньше площади секции III, указанной на фиг. 3.

Заметим, что секции I и III фактически образуют часть обычного входного отверстия с «треугольной формой» 20, но не образуют часть входного отверстия 13, соответствующего изобретению. Секции I и III фактически образуют разность между двумя входными отверстиями 13 и 20.

На фиг. 5 более подробно показано входное отверстие 13 в корпусе 3.

В этом случае осевая секция 14 выполнена как отверстие в корпусе 3.

В этом случае поперечная секция 15 образована как выемка 23 в стенке 12; другими словами, корпус 3 не открыт в месте расположения узких участков.

Предпочтительно, чтобы выемка 23 в стенке 12 постепенно становилась менее глубокой в направлении от осевой секции 14.

Другими словами, узкие участки образованы в виде открытых каналов 23 в корпусе 3, которые становятся все более малыми в направлении, ориентированном по направлению к соответствующим осям X-X' и Y-Y' роторных камер 9.

Также возможно, чтобы поперечная секция 15 была образована отверстием в корпусе 3, при этом некоторое изогнутое полуцилиндрическое покрытие возможно присоединено над отверстием с соединением с корпусом 3 для формирования канала, который фактически присоединен к корпусу 3. Это покрытие может быть выполнено все более малым в направлении от осевой секции 14 по ширине и/или глубине, так что получается спиральный корпус, который продолжается по обеим сторонам осевой секции 14.

Также возможно выполнить осевую секцию 14 как выемку в корпусе 3, при этом поперечная секция 15 может быть образована отверстием в корпусе 3 и/или может быть предусмотрено осевое входное отверстие. Таким образом, выемка в стенке, образующая осевую секцию 14, может постепенно становиться менее глубокой в направлении от поперечной секции 15.

Работа винтового компрессора 1 очень проста и описана далее.

Во время работы винтовые роторы 4а и 4b вращаются, при этом лопасти 8 вращаются, зацепляясь друг с другом.

Газ, подлежащий сжатию, подают через входное отверстие 13 в двойную цилиндрическую камеру 2, через которую могут быть наполнены газом пространства 24 между лопастями 8.

Газ подают через осевую секцию 14 входного отверстия 13, которое также позволяет течь через узкие участки вдоль границ винтовых роторов 4а и 4b с целью заполнения упомянутых выше пространств 24 насколько возможно оптимальным образом.

Благодаря T-образной форме входного отверстия 13 предотвращаются или фактически предотвращаются потери при смешивании, так что нет потерь при заполнении подаваемого газа в пространствах 24.

Более того, благодаря форме выемки 23, которая становится все более мелкой, скорость течения газа в этом канале не будет уменьшаться или если будет уменьшаться, то будет уменьшаться незначительно.

В результате обеспечивается, что в конце узкого участка может быть получено оптимально возможное заполнение пространств 24 между лопастями 8, при этом не будет турбулентных потерь при смешивании или их фактически не будет.

Благодаря вращению винтовых роторов 4а и 4b, пространства 24 становятся все более малыми, так что газ в этих пространствах 24 сжимается и покидает винтовой компрессорный элемент 1 через выходное отверстие.

Далее сжатый газ может быть перемещен, например, до газовой сети высокого давления или до потребителей.

Ясно, что форма входного отверстия 13 может выполнена разной, без выхода за пределы идеи изобретения. В качестве примеров, не ограничивающих изобретение, на фиг. 6 - 10 показано несколько возможных вариантов.

На фиг. 6 входное отверстие 13 выполнено из осевой секции 14 и одной поперечной секции 15, выполненной в форме узкого участка.

Осевая секция содержит две части 25а и 25b: часть 25а на одной стороне выступа, которая ограждает ведомый винтовой ротор 4а, и часть 25b на другой стороне выступа, которая ограждает ведущий винтовой ротор 4b. Поперечная секция 15 только ограждает ведущий винтовой ротор 4b.

Часть 25а соответствует части на стороне F ведомого винтового ротора 4а относительно выступа «треугольной формы» 20 с фиг. 4; часть 25b и поперечная секция 15 соответствуют части на стороне М ведущего винтового ротора 4b относительно выступа входного отверстия 13 на фиг. 3.

Известно, что скорость ведущего винтового ротора 4b часто выше скорости ведомого винтового ротора 4а, так что ведомый винтовой ротор 4а вызывает меньше турбулентности или вообще не вызывает турбулентности.

Для ведомого винтового ротора 4а может быть использована идеальная «треугольная форма» 20 с целью максимизации заполнения лопастей 8, при этом для ведущего винтового ротора 4b может быть применена приспособленная форма, показанная на фиг. 6, с целью минимизации турбулентности.

На фиг. 7 показан вариант фиг. 6, причем в этом случае часть 25а соответствует части «усеченной» треугольной форме 21 с фиг. 4, то есть расположенный на стороне F ведомого винтового ротора 4а относительно выступа.

Входное отверстие 13 обладает L-образной формой в плоскости стенок 12 роторных камер 9.

Если входное отверстие 13, как показано на фиг. 6, вырабатывает слишком много турбулентности в месте расположения ведомого винтового ротора 4а, то входное отверстие 13 может быть заменено на вариант с фиг. 7. Благодаря меньшей части 25а турбулентность будет значительно меньше, что приводит к уменьшению потерь при смешивании.

На фиг. 8 показан другой вариант фиг. 3, при этом стороны 17, продолжающиеся в осевом направлении осевой секции 14 входного отверстия 13, скруглены с целью формирования гладкого перехода к поперечной секции 15.

Такая форма входного отверстия 13 будет сильно уменьшать турбулентность из-за движения винтовых роторов 4а и 4b по сравнению с обычно используемыми входными отверстиями 20, 21.

В соответствии с одним, не показанным, вариантом фиг. 8, входное отверстие 13 может быть выполнено таким образом, что половина суммы площади осевой секции 14 на одной стороне одного из упомянутых выше ребер 11 и площади поперечного узкого участка 15 меньше площади обычного входного отверстия с «треугольной» формой на стороне, относящейся к упомянутым выше ребрам 11, меньше площади входного отверстия 13 на стороне, относящейся к упомянутым выше ребрам 11.

На фиг. 9 показан один вариант, в котором поперечные секции 15 находятся на некотором расстоянии D от входной концевой поверхности 7а на входной стороне 5. Предпочтительно, чтобы это расстояние было малым расстоянием D.

Другими словами, узкие участки и выемки 23 не соединены с входной концевой поверхностью 7а.

Достоинство этого варианта в том, что входное отверстие 13 может быть фактически перемещено на некоторое расстояние в направлении от входной концевой поверхности 7а на входной стороне 5, если это нужно для удовлетворения определенных условий для конструкции корпуса 3.

На фиг. 10 показан еще один вариант, причем в этом случае поперечная секция 15 соединена с входной концевой поверхностью 7а входной стороны 5 и, более того, выступает на некоторую дополнительную часть 26 относительно входной концевой поверхности 7а на входной стороне 5.

Другими словами, также в этой входной концевой поверхности 7а, в корпусе 3 присутствует выемка.

Это будет обеспечивать то, что входное отверстие 13, помимо радиальной секции, также содержит некоторую секцию, вдоль которой газ может поступать в пространство 24 между лопастями в осевом направлении.

Также возможно, чтобы в одном варианте, который не показан на чертежах, ветви T-образного или L-образного входного отверстия 13 были соединены вместе с помощью выемки в стенке 12 с ограниченной глубиной. Предпочтительно, чтобы эта глубина составляла максимум 5% от величины диаметра винтовых роторов 4а, 4b. Даже лучше, если эта глубина составляет максимум 2% от величины диаметра винтовых роторов 4а, 4b.

Предпочтительно, чтобы форма выемки была такова, что входное отверстие в плоскости стенок 12 роторных камер 9 обладает «треугольной формой». Другими словами, выемка, по существу, является треугольной.

Более того, также возможно, чтобы вместо выемки 23 в стенке 12, с целью формирования поперечной секции 15, постепенно становящейся более мелкой, постепенно уменьшалась ширина А узкого участка, при этом выемка 23 постепенно становится мельче или выемка 23 не становится постепенно мельче.

Также возможно, чтобы входное отверстие 13, соответствующее изобретению, также было использовано в «одновинтовом» компрессорном элементе, содержащим только один винтовой ротор, обычно вместе, по меньшей мере, с одним зубчатым диском, «ротором заслонки».

Таким образом, осевая секция 14 входного отверстия 13 будет продолжаться в осевом направлении, то есть в направлении, которое параллельно оси винтового ротора.

Поперечная секция 15, которая соединена с осевой секцией 14, будет продолжаться поперечно к направлению оси винтового ротора.

Таким образом, предпочтительно, чтобы такое входное отверстие 13 в таком «одновинтовом» компрессорном элементе обладало, по существу, L-образной формой.

Для такого «одновинтового» компрессорного элемента, такое входное отверстие 13 будет обладать упомянутыми выше достоинствами, например, присутствует хорошее заполнение пространств 24 между лопастями и предотвращаются вихри.

Хотя во всех вариантах осуществления винтового компрессорного элемента 1, показанных на чертежах, форма входного отверстия 13, в общем, выполнена симметричной относительно выступа, не исключается, что это входное отверстие 13 также может быть выполнено асимметричным относительно выступа, например, в зависимости от отношения между диаметрами винтовых роторов 4а и 4b, количества лопастей 8 винтовых роторов 4а и 4b и формы профиля этих винтовых роторов 4а и 4b.

Количество лопастей винтовых роторов 4а и 4b может фактически изменяться и не ограничено комбинацией ведущего винтового ротора 4b с четырьмя лопастями 8 и ведомого винтового ротора 4а с шестью лопастями, как показано на чертежах.

Настоящее изобретение никаким образом не ограничено вариантами осуществления изобретения, которые описаны в качестве примера и показаны на чертежах, и винтовой компрессорный элемент, который соответствует изобретению, может быть реализован в любых формах и размерах, не выходя при этом за пределы объема изобретения.

Группа изобретений относится к винтовому компрессорному элементу и винтовому компрессору. Винтовой компрессорный элемент (1) содержит корпус (3) и два винтовых ротора (4в, 4b), которые с возможностью вращения закреплены в корпусе (3) в двойной цилиндрической камере (2). Корпус (3) на входной стороне (5) элемента (1) снабжен входным отверстием (13). Отверстие (13) продолжается в цилиндрических стенках (12) камеры (2) так, что по меньшей мере одна секция (14) продолжается в осевом направлении, а соединенная с ней поперечная секция (15) в форме полосы продолжается от секции (14) на входной стороне (5) на стороне (17) секции (14) в направлении, поперечном относительно осевого направления. Отверстие (13) в плоскости стенок (12) роторных камер (9) имеет T-образную или L-образную форму. Ветви отверстия (13) соединены вместе с помощью треугольной выемки в стенке (12). Группа изобретений направлена на увеличение эффективности компрессорного элемента и винтового компрессора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Винтовой компрессорный элемент (1) для сжатия газа, содержащий

корпус (3) и два винтовых ротора (4а, 4b), которые с возможностью вращения закреплены в корпусе (3) в двойной цилиндрической камере (2), состоящей из двух одиночных цилиндрических роторных камер (9), которые объединены друг с другом вдоль двух осевых ребер (11), при этом двойная цилиндрическая камера (2) ограничена цилиндрическими стенками (12) роторных камер (9) и двумя концевыми поверхностями (7а, 7b) корпуса (3), соответственно, входной концевой поверхностью (7а) на входной стороне (5) и выходной концевой поверхностью (7b) на выходной стороне (6) винтового компрессорного элемента (1),

на входной стороне (5) винтового компрессорного элемента (1) корпус (3) содержит входное отверстие (13) для подачи газа, подлежащего сжатию,

отличающийся тем, что

входное отверстие (13), по меньшей мере, частично продолжается в цилиндрических стенках (12) роторных камер (9), причем, по меньшей мере, осевая секция (14) продолжается в осевом направлении по обе стороны от одного из упомянутых выше осевых ребер (11), а поперечная секция (15), присоединенная к осевой секции и имеющая форму полосы, продолжается от основания (16) осевой секции (14) на входной стороне (5) винтового компрессорного элемента (1) на стороне (17) осевой секции (14) в направлении, которое, по существу, поперечно осевым ребрам (11), и соединена с входной концевой поверхностью (7а) на входной стороне (5) или находится на заданном расстоянии (D) от нее, при этом входное отверстие (13) в плоскости стенок (12) роторных камер (9) имеет, по существу, T-образную или L-образную форму, причем ветви T-образного или L-образного входного отверстия (13) соединены вместе с помощью, по существу, треугольной выемки в стенке.

2. Винтовой компрессорный элемент по п. 1, отличающийся тем, что глубина указанной выемки составляет максимум 5% от величины диаметра винтовых роторов (4а, 4b) и преимущественно максимум 2% от величины диаметра винтовых роторов.

3. Винтовой компрессорный элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что поперечная секция (15) продолжается по обе стороны (17) осевой секции (14).

4. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что поперечная секция (15), по существу, имеет прямоугольную форму, по существу, с постоянной шириной (А).

5. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что осевая секция (14) входного отверстия (13), по существу, имеет прямоугольную форму, по существу, с постоянной шириной (В).

6. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что осевая секция (14) выполнена в виде отверстия в корпусе (3).

7. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что поперечная секция (15), соединенная с осевой секцией (14), образована выемкой (23) в стенке (12).

8. Винтовой компрессорный элемент по п. 7, отличающийся тем, что выемка (23) в стенке (12) имеет глубину, уменьшающуюся в направлении от осевой секции (14).

9. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что осевая секция (14) образована выемкой в стенке (12).

10. Винтовой компрессорный элемент по п. 9, отличающийся тем, что указанная выемка в стенке (12) имеет глубину, уменьшающуюся в направлении от поперечной секции (15).

11. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-6, 9 или 10, отличающийся тем, что поперечная секция (15), соединенная с осевой секцией (14), образована отверстием в корпусе (2).

12. Винтовой компрессорный элемент по п. 11, отличающийся тем, что изогнутое полуцилиндрическое покрытие закреплено над отверстием поперечной секции (15) и присоединено к корпусу (3) для образования канала.

13. Винтовой компрессорный элемент по п. 12, отличающийся тем, что указанное покрытие имеет глубину и/или ширину, уменьшающиеся в направлении от осевой секции (14).

14. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что площадь осевой секции (14) на обеих сторонах одного из упомянутых выше ребер (11) примерно равна площади поперечной полосы (15) или отличается от нее максимум на 50%.

15. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что половина суммы, с одной стороны, площади осевой секции (14) на одной стороне одного из упомянутых выше ребер (11) и, с другой стороны, площади поперечной полосы (15) на той же стороне меньше площади обычного входного отверстия «треугольной» формы (20) на стороне, относящейся к упомянутым выше ребрам (11), меньше площади входного отверстия (13) на стороне, относящейся к упомянутым выше ребрам (11).

16. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что стороны (17) осевой секции (14) входного отверстия (13), продолжающейся в осевом направлении, скруглены для образования плавного перехода к поперечной секции (15).

17. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что поперечная секция (15) соединена с входной концевой поверхностью (7а) входной стороны (5) и выступает, по меньшей мере, некоторой частью (26) за входную концевую поверхность (7а) входной стороны (5).

18. Винтовой компрессорный элемент по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что является бессмазочным.

19. Винтовой компрессорный элемент (1) для сжатия газа, содержащий

корпус (3) и винтовой ротор, который с возможностью вращения закреплен в цилиндрической камере (2) в корпусе (3), которая ограничена цилиндрической стенкой (12) и двумя концевыми поверхностями (7а, 7b) корпуса (3) соответственно, входной концевой поверхностью (7а) на входной стороне (5) и выходной концевой поверхностью (7b) на выходной стороне (6) винтового компрессорного элемента (1),

при этом на входной стороне (5) винтового компрессорного элемента (1) корпус (3) содержит входное отверстие (13) для подачи газа, подлежащего сжатию,

отличающийся тем, что

входное отверстие (13), по меньшей мере, частично продолжается в цилиндрической стенке (12) роторных камер (9), причем, по меньшей мере, осевая секция (14) продолжается в осевом направлении, а поперечная секция (15), присоединенная к осевой секции и имеющая форму полосы, продолжается от основания (16) осевой секции (14) на входной стороне (5) винтового компрессорного элемента (1) на стороне (17) осевой секции (14) в направлении, которое, по существу, поперечно осевому направлению, и поперечная секция (15) соединена с концевой поверхностью (7а) на входной стороне (5) или находится на заданном расстоянии (D) от нее, при этом ветви T-образного или L-образного входного отверстия (13) соединены вместе с помощью, по существу, треугольной выемки в стенке.

20. Винтовой компрессор, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, один винтовой компрессорный элемент (1) по любому из пп. 1-19.