Центробежный гидравлический компрессор Советский патент 1984 года по МПК F04D31/00 

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к центробежному гидравлическому компрессору. Известен центробежный гидравлический компрессор, содержащий корпус и установленное в его полости рабочее колесо, выполненное в виде диска, расположенного на валу, при этом диск имеет внутренние полости, сообщенные между собой по периметру диска, причем одна из полостей связана с атмосферой, а другая - с жидкостным каналом, сообщенным с насосом 1. Однако такое выполнение компрессора не обеспечивает высокой производительности его работы вследствие неполного использования кинетической энергии движения жидкости на выходе из рабочего колеса. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту центробежный гидравлический компрессор, содержащий корпус и установленное в его полости рабочее колесо, выполненное в виде диска, расположенного на валу, причем диск и вал имеют внутренние полости, сообщенные между собой при помощи установленных на валу радиальных патрубков с размещенными в них перфорированными трубками, сообщенными с атмосферой, на внутренней поверхности корпуса в зоне диска выполнена кольцевая канавка, сообщенная .посредством трубопровода с полостью вала, а между валом и корпусом попарно установлены кольцевые уплотнения 2. Однако из-за недостаточного использования кинетической энергии жидкости на выходе из рабочего колеса не обеспечивается высокая производительность компрессора. Цель изобретения - повыщение производительности центробежного гидравлического компрессора. Указанная цель достигается тем, что в центробежном гидравлическом компрессоре, содержащем корпус и установленное в его полости рабочее колесо, выполненное в виде диска, расположенного на валу, причем диск и вал имеют внутренние полости, сообщенные между собой при помощи установленных на валу радиальных патрубков с размещенными в них перфорированными трубками, сообщенными с атмосферой, на внутренней поверхности корпуса в зоне диска выполнена кольцевая канавка, сообщенная посредством трубопровода с полостью вала, а между валом и корпусом попарно установлены кольцевые уплотнения, на внутренней поверхности корпуса выполнена вторая кольцевая канавка и обе канавки расположены симметрично относительно плоскости симметрии диска, последний снабжен периферийными радиальными каналами, расположенными в зоне первой канавки, и Тангенциальными каналами, направленными в сторону, противоположную направлению вращения диска, и расположенными в зоне второй канавки, на валу установлены дополнительные патрубки, размещенные относительно радиальных патрубков и трубок с кольцевыми зазорами и сообщеные на входе с второй кольцевой канавкой, причем в корпусе между уплотнениями каждой пары выполнена кольцевая проточка, сообщенная с трубопроводом, а вал в зоне уплотнения снабжен продольными каналами, сообщающими кольцевые проточки с атмосферой и полцстью корпуса; На фиг. 1 показан компрессор, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Центробежный гидравлический компрессор содержит корпус 1 и установленное в его полости 2 рабочее колесо, выполненное в виде диска 3, расположенного на валу 4. Диск 3 имеет внутреннюю полость 5, а вал 4 - полости 6 и 7, сообщение с полостью 5 при помощи установленных на валу 4 радиальных патрубков 8 с размещенными в них перфорированными трубками 9, сообщенными с атмосферой через коллектор 10 и канал 11. На внутренней поверхности 12 корпуса 1 в зоне диска 3 выполнена кольцевая канавка 13, сообщенная посредством трубопровода 14 с полостью 6 вала 4, а между валом 4 и корпусом 1. попарно установлены кольцевые уплотнения 15. На внутренней поверхности 12 корпуса 1 выполнена вторая кольцевая канавка 16, и обе канавки 13 и 16 расположены симметрично относительно плоскости симметрии диска 3 и разделены между собой кольцевой перегородкой 17. Диск 3 снабжен периферийными радиальными каналами 18, расположенными в зоне первой канавки 13, и тангенциальными каналами 19, направленными в сторону, противоположную направлению W вращения диска 3, и расположенными в зоне второй канавки 16. У установлены дополнительные патрубки 20, размещенные относительно радиальных патрубков 8 и трубок 9 с кольцевыми зазорами 21 и 22 и сообщенные на входе 23 с второй кольцевой канавкой 16 через полость 7 и щтуцер 24, сообщенный вторым трубопроводом (не показан) с канавкой 16. в корпусе 1 между уплотнениями 15 каждой пары выполнены кольцевая проточка 25, сообщенная с трубопроводом 14, и проточка 26, сообщенная с вторым трубопроводом через щтуцер 24. Вал 4 в зоне уплотнения 15 снабжен продольными каналами 27, сообщающими кольцевые проточки 25 и 26 с атмосферой и полостью 2 корпуса 1. Корпус 1 содержит щтуцер 28 нагнетания воздуха, а в диске 3 в корневом сечении выполнено сквозное отверстие 29. Канавки 13 и 16 связаны соответственно с трубопроводом 14 и вторым трубопроводом через улитки 30 и 31. Центробежный гидравлический компрессор работает следующим образом. При вращении диска 3 жидкость под действием центробежных сил поступает из полостей 6 и 7 через радиальные патрубки. 8 и 20 на периферию диска 3. При этом жидкость, проходя по радиальному каналу 18, создает разрежение в воздушном патрубке 9, подсасывая воздух из канала 11, смешивается с этим воздухол; и также поступает на периферию диска 3, где под действием центробежных сил происходит ,сепарация воздуха от жидкости. Дальше ежатый воздух через отверстия 29 и штуцер 28 поступает к потребителю, а жидкость из полости 5 через каналы 18 и 19 - в канавки 13и 16 корпуса 1. При этом жидкость через радиальные каналы 18 поступает в первую канавку 13 и далее по трубопроводу 14через кольцевую проточку 25 вновь в ., J тт полость b вала 4. Другая часть жидкости через тангенциальные каналы 19 поступает во вторую канавку 16 и далее по второму трубопроводу через штуцер 24 и кольцевую проточку 26 вновь - в полость 7. Вследствие выполнения канала 18 радиальным, а канала 19 тангенциальным жидкость в кольцевую канавку 13 поступает с большей кинетической энергией, чем в канавку 16, а следовательно, в кольцевом зазоре 21 жидкость проходит с большим динамическим напором, чем в зазоре 22. Такое выполнение центробежного гидравлического компрессора вследствие смешения низконапориого и высоконапорного потока жидкости на выходе из радиальных патрубков обеспечивает сочетание, с одной стороны, оптимального режима смесеобразования жидкой и газообразной рабочей среды и, с другой стороны, повышение степени сжатия газообразной среды в результате дополнительного смешения низконапорного потока с высоконапорным. Кроме установка уплотнений между валом и корпусом обеспечивает полную изоляцию «з™« з°«бразнои рабочей среды от атмосферы путем создания в этих уплотнениях iwnrmpnKi nvTPM гпчляння п 4THY vn.rrnTHPHHflY гидрозатвора рабочей жидкостью. Таким образом, обеспечивается высокая производительность центробежного гидравлического компрессора.

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КОМПРЕССОР, содержащий корпус и установленное в его полости рабочее колесо, выполненное в виде диска, расположенного на валу, причем диск и вал имеют внутренние полости, сообщенные между собой при помощи установленных на валу радиальных патрубков с размещенными в них перфорированными трубками, сообщенными с атмосферой, на внутренней поверхности корпуса, в зоне диска, выполнена кольцевая канавка, сообщецная посредством трубопровода с полостью вала, а между валом и корпусом попарно установлены кольцевые уплотнения, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности, на внутренней поверхности корпуса выполнена вторая кольцевая канавка и обе канавки расположены симметрично относительно плоскости симметрии диска, последний снабжен периферийными радиальными каналами, расположенными в зоне первой канавки, и тангенциальными каналами, направленными в сторону, противоположную направлению вращения диска, и расположенными в зоне второй канавки, на валу установлены дополнительные патрубки, размещенные относительно радиальных патрубков и трубок с кольцевыми зазорами и сообщенные на входе с второй кольцевой каi навкой. СЛ 2. Компрессор по п. I,отличающийся тем, что в корпусе между уплотнениями каждой пары выполнена кольцевая проточка, сообщенная трубопроводом, а вал в зоне уплотнения снабжен продольными каналами, сообщающими кольцевые проточки с атмосферой и полостью корпуса. со 00 ГС