Ротационный компрессор Советский патент 1984 года по МПК F04C18/356 F04C29/04 

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к ротационным компрессорам с катящимися роторами.

Известен ротационный компрессор, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, в последнем из которых установлен одноименный клапан, и расположенные в корпусе подпружиненную разделительную пластину и взаимодействующий с ней эксцентричный ротор 1.

Недостатками этого компрессора являются значительные потери мощности на трения и малоэффективное охлаждение как сжимаемого газа, так и деталей компрессора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ротационный компрессор, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, в последнем из которых установлен одноименный клапан, и расположенные в корпусе подпружиненную разделительную пластину и взаимодействующий с ней эксцентричный ротор, имеющий наружную и внутреннюю стенки и полость между ними и установленный на нриводном валу с образованием кольцевого зазора, причем в валу выполнены сквозные отверстия, подключенные к источнику охлаждающей и смазываюн1ей среды 2.

Известный компрессор характеризуется невысокими КПД и надежностью работы вследствие того, что осуществляемый в нем на всасывании впрыск охлаждающей среды не обеспечивает достаточно эффективного охлаждения компримируемого газа (вследствие неравномерного распределения впрыски ()й среды в рабочей камере и ее осаждения на ротор и стенки корпуса) и, кроме того, впрыскиваемая среда в течение рабочего процесса накапливается в образующемся клине между цилиндрической стенкой корпуса и катящимся ротором, что приводит к 11овь щен:и 1м гидравлическим потерям при движении ротора.

Це:1ьк) изобретения является повышение КПД п надежности работы компрессора.

Указанная цель достигается тем, что в ротационном компрессоре, содержащем корпус с всасывающим и нагнетательным патрубкалп. в последнем из которых установлен одноименный клапан, и расположенные в корпусе подпружиненную разделительную пласшнх ii взаимодействующий с ней эксцентричный ротор, имеющий наружную и внутреннюю стенки и полость между ними и становлен1 ый на приводном валу с образова1 ием кольцевого зазора, причем в валу выполнеиы сквозные отверстия, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей среды, в иолости ротора размещена пористая вставка, а в его стенках выиолнены сквозные каналы.

Кроме того, пористая вставка снабжена оболочкой, образующей с наружной стенкой ротора кольцевую камеру и имеющей радиальные отверстия.

Причем каналы наружной стенки ротора могут быть наклонены к радиальной плоскости в направлении его враихения.

На фиг. 1 схематично изображен ротационный компрессор, продольный разрез; на фиг. 2 - вариант выполнения компрессора, в котором пористая вставка снабжена оболочкой; на фиг. 3 - вариант выполнения компрессора с наклонными каналами в наружной стенке.

Ротационный компрессор содержит корпус 1 с всасываюц им и нагнетательным патрубками 2 и 3, в последнем из которых установлен одноименный клапан 4, и расположенные в корпусе 1 подпружиненную разделительную пластину 5 и взаимодйствую1ций с ней эксцентричный рото|;, имеющий на)ужную и внутреннюю стенки 6 и 7 и полость между ними и установленный на приводном

валу 8 с образованием кольцевого зазора 9, причем в валу 8 вынолнены сквозные отверстия 10, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей среды (не показан ).

В полости ротора размещена по)истая

вставка 11, а в его степках 6 и 7 выпо.1непы сквозные каиал1)1 12 и 13 eodTBcrcTiieiiпо. Порпстая вставка может быть сиаб/кепа оболочкой 14, обр;1зуЮ1пе11 с 11а|п/киой стенкой 6 ротора кольцевую камеру 15 п имеющей радиальпые отворстчн

Каиа,1Ы 12 пару/киой стенк 6 ротора

наклонены к ра.1.11ал1)11ой п.юскости в na;i|irnлеипи его BpanieniiH. Пористая BCTaiSKa 1 I может быть иыполнспа и: iCT;i.i,:in4L4 ). кремпиГшеоргагшческого или и.шстмассово Ч) порошка, а также из пиро.юна я т.п.

Рптацпоипьп- компрессор с катящимся

jjoTopoM работает следуюпогм образом.

Приводпо ва.1 8 вращается по часогюй стрсмкс. При этом ротор вращается вокруг вала 8 против qacoBoii стрелки и одиовременпо обкагывается по внутренней ци,.1рической поверхности корпуса 1. Газ нсасысывается через всасывающпй патрубок 2 в полость корпуса 1 и при дальпейшем движении сжимается и поступает потребителю через нагнетательный патрубок 3, открывая

клапан 4.

Охлаждающая и смазывающая среда (масло, вода и т.п.) по отверстиям 10 под давлением непрерывно подается в зазор 9 между валом 8 и внутренней цилиндрической стенки 7 ротора. При этом обеспечивается .масляный клин между взаимодействующими поверхностями. Далее жи.чкость через каналы 13 поступает в полость ротора, в которой размещена пористая вставка 11.

Под де11ствисм центробежной си.пы среда но микрокапа.лам н микронолостям пористой вставки 1 1 |)аснределяется в ней равномерно

no всем иамр;1н.леиии 1. (Добираясь у внутpciiHcii юверхностн наружной цилиндрической стенки 6, охлаждающая и смазываюн1ая среда через каналы 12 впрыскивается в поток компримируемого газа, равномерно орошая рабочий объем полости корпуса 1.

При наличии оболочки 14 смазывающая и охлаждающая среда скапливается в камере 15 и перераспределяется в ней таким образом, что излишки среды, пе иоступившие в зоне полости корпуса 1 с повышенным давлением (давлением нагнетания) перетекают по кольцевой камере 15 и впр1 1СКИБа1Отся в зону полости корпуса 1, с меньшим давлением - в зону всасывания. Это обеспечивает более равнолгерпое распределение среды в объеме, запо.чненном пористым материалом вставки 11, что нсключае; cMcmeniie расчетного центр; тяжести ротора.

При выполп(чн111 кап;|,1()в 12 наружной стенки () ротора паклопиьг.П к радиальной плоскост в нанравлении вращения, .чаждаюшая и смазывающи . -реда, ностхнающ.ая из полости ротора в рабочую полость компрессора по каиа.ча.м 12, впрыскивается в направлении, противопо;1ожно направлению течения компримируемого газа. Это обеспечивает высокие относите, ibiiiiie скорости газовой и жидкостной фа.ч, что приводит к распылению и дроблению впрыскиваемой среды и уиелпчению теплового потока от газа к жидкости.

Таким образом, обеспечивая равномерное распределение охлаждающей и смазывающей среды и интенсивное о.хлаждение как сжимаемого газа, так и дета.чеи компрессора, существенно повыщают его КПД и |;адежность работы.

1. РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, в последнем из которых установлен одноименный клапан, и расположенные в корпусе подпружиненную разделительную пластину и взаимодействующий с ней эксцентричный ротор, имеюндий наружную и внутреннюю стенки и полость между ними и установленный на приводном валу с образованием кольцевого зазора, причем в валу выполнены сквозные отверстия, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей среды, отличающийся тем, что, с целью повыщение КПД и надежности работы, в полости ротора размещена пористая вставка, а в его стенках выполнены сквозные каналы. 2.Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что пористая вставка снабжена оболочкой, образующей с наружной стенкой ротора кольцевую камеру и имеющей радиальные отверстия. 3.Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что, каналы наружной стенки ротора наклонены к радиальной плоскости в направлении его вращения.