Жидкостнокольцевой вакуумный насос Советский патент 1984 года по МПК F04C7/00 F04C19/00 

Изобретение относится к жидкостнокольцевым машинам, касается жидкостнокольцевого вакуумного насоса и может быть использовано для перемещения газов. Известен жидкостнокольцевой вакуумный насос, содержащий эксцентрично установленное в цилиндрическом корпусе рабочее колесо с лопатками и крыщки с всасывающим и нагнетательным окнами. На внутренней поверхности корпуса со стороны всасывания и стороны нагнетания выполнены расточки, причем центры расточек смещены от центра корпуса по горизонтали, проходящей через центр корпуса, что позволяет увеличить размеры всасывающего окна 1. Однако поскольку углы открытия нагнетательного окна и закрытия всасывающего окна при этом не меняются, а площадь всасывающего окна возрастает, то увеличивается площадь, по которой происходят перетечки газа через торцовые зазоры между рабочим колесом и крыщками, что ведет к снижению производительности. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является жидкостнокольцевой вакуумный насос, содержащий корпус, внутренняя поверхность которого очерчена плавно сопряженными между собой дугами окружностей, торцовую крыщку с-всасываю1л,им и нагнетательным окнами и рабочее колесо с лопатками, эксцентрично размещеннос в корпусе 2. Однако такое выполнение внутренней поверхности корпуса известного насоса приводит к снижению технологичности обработки корпуса и к уменьшению погружения концов лопаток рабочего колеса в жидкостное кольцо за счет отхода внутренней поверхности жидкостного кольца к стенке. Это, в свою очередь, приводит к появлению внутренних перетечек газа из ячеек с большим давлением в ячейки с меньшим давлением через зазоры между концами лопаток и внутренней поверхностью жидкостного кольца, что ведет к снижению производительности машины. Цельью изобретения является увеличение производительности. Поставленная цель достигается тем, что в жидкостнокольцевом вакуумном насосе, содержащем корпус, внутренняя поверхность которого очерчена плавно сопряженными между собой дугами окружностей, торцовую крышку с всасывающим и нагнетательными окнами и рабочее колесо с лопатками, эксцентрично размещенное в корпусе, внутренняя поверхность корпуса очерчена двумя дугами окружностей, первая из которых расположена со стороны нагнетания насоса, а вторая - со стороны всасывания, причем радиус второй дуги составляет 0,95-1,0 радиуса первой дуги, а ее центр смещен от горизонтальной оси корпуса в направлении вращения рабочего колеса на угол 15-30° и расположен от центра первой дуги на расстоянии, определяемом выражением L (0,95-1,0) (R, +е) - (0,95- 1,0) RI, где RI - радиус первой дуги; е - эксцентриситет рабочего колеса, причем задняя по направлению вращения кромка всасывающего окна смещена от вертикальнои оси корпуса против направления вращения колеса на угол 50-70° с вершиной в центре первой дуги. Ra чертеже изображен предлагаемый насос, поперечный разрез. Жидкостнокольцевой вакуумный насос содержит корпус 1, внутренняя поверхность, которого очерчена плавно сопряженными между собой дугами окружностей, торцовую крыщку (не показана) с всасывающим и нагнетательным окнами 2 и 3 и рабочее колесо 4 с лопатками 5, эксцентрично размещенное в корпусе 1. Внутреняя поверхность корпуса 1 очерчеНа двумя дугами окружностей Rj и Ra, первая из которых расположена со стороны нагнетания насоса, а вторая - со стороны всасывания, причем вторая дуга имеет радиус Яг, составляющий 0,95-1,0 радиуса RI первой дуги, а ее центр Оа. смещен от горизонтальной оси а - а корпуса 1 в направлении вращения рабочего колеса 4 на угол rf. 15-30° и расположен от центра О| первой дуги на расстоянии, определяемом выражением L (0,95-1,0) (Ri +е) -(0,95-1,0) RI, где Ri - радиус первой дуги, е - эксцентриситет рабочего колеса 4, причем задняя по направлению вращения кромка всасывающего окна 2 смещена от вертикальной оси корпуса 1 против направления вращения колеса 4 на угол 50-70°С верщиной в центре первой дуги. Во время работы вакуумного насоса при вращении колеса 4 жидкость отбрасывается посредством центробежной силы к корпусу 1, при этом образуется жидкостное кольцо, разделенное на отдельные ячейки лопатками 5. При вращении рабочего колеса 4 ячейки между лопатками 5 вначале увеличиваются, а затем уменьшаются и при этом соответственно происходит всасывание газа через всасывающее окно 2 и нагнетание газа через нагнетательное окно 3. Жидкостное кольцо заполняет проточку, образованную дугой окружности RI, выполненную на стороне всасывания, и при этом изменяет свою форму. В результате место наименьщего погружения лопаток 5 в жидкостное кольцо и соответственно ячейка максимального всасываемого объема перемещается в область расположения наибольшей глубины проточки, ооразованной дугой окружности Rz. Такое перемещение ячейки максимального всасываемого объема позволяет уменьшить проходное сечение всасывающего окна 2, что, в свою очередь, увеличивает путь обратных перетечек газа через торцовые зазоры от нагнетательного окна 3 к всасывающему окну 2 и уменьшает их величину. Выполнение внутренней поверхности корпуса вакуумного насоса по двум дугам окружностей, первая из которых расположена со стороны нагнетания насоса, а вторая - со стороны всасывания, причем вторая дуга имеет радиус, составляющий 0,95-1,0 от радиуса первой дуги, а ее центр смещен от горизонтальной оси корпуса в направлении вращения рабочего колеса на угол, равный 15-30°, и расположен от центра первой дуги на расстоянии, определяемом математическим выражением L(0,95-1,0) (R, +е) -(0,95-1,0)R,, где HI - радиус первой дуги; е - эксцентриситет рабочего колеса, причем задняя по направлению вращения кромка всасывающего окна смещена от вертикальной оси корпуса против направления вращения колеса на угол 50-70° с вершиной в центре первой дуги, приводит к уменьшению обратного перетекания газа через торцовые зазоры между рабочим колесом и крышками корпуса и увеличению производительности. Изложенные математические выражения получены экспериментальным путем и их оптимальность доказана проведением серии экспериментов. Таким образом, выполнение проточки на стороне всасывания в совокупности с перемещением задней кромки всасывающего окна позволяет повысить производительность насоса за счет уменьщения обратных перетечек газа через зазоры между корпусом и крышками.

ЖИДКОСТНОКОЛЬЦЕВОЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, внутренняя поверхность которого очерчена плавно сопряженными между собой дугами окружностей, торцовую крышку с всасываюшим и нагнетательным окнами и рабочее колесо с лопатками, эксцентрично размещенное в корпусе, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, внутренняя поверхность корпуса очерчена двумя дугами окружностей, первая из которых расположена со стороны нагнетания насоса, а вторая - со стороны всасывания, причем радиус второй дуги составляет 0,95-1,0 радиуса первой дуги, а ее центр смещен от горизонтальной оси корпуса в направлении вращения рабочего колеса на угол 15-30° и расположен от центра первой дуги на расстоянии, определяемом выражением L