Водяное колесо Советский патент 1984 года по МПК F04B45/04 F03B7/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использов но в водяных двигателях. По основному авт. са. 1 950943 известно водяное колесо, содержащее кожух с соосными подводящим и отво дящим водоводами высокого и низкого давления соответственно, установлен ный в кожухе ротор с радиально расположенными лопатками, установленны ми в плоскости, перпендикулярной ос водоводов, с минимальным зазором от носительно кожуха и снабженными боковыми схенкшли, образующими с лопа ками камеры, в каждой из которых размещена эластичная перегородка, разделякнцая камеру на наружную и внутреннюю герметичные полости, пос ледняя из которых заполнена газом, концентрично установленный в роторе вращакицийся полый цилиндр,сообщенны при помощи газоводов с внутренними герметичными полостями и снабженный расположенной в нем перпендикулярно плоскости вращения неподвижной перегородкой, герметично разделяющей полость цилиндра на всасывающую и нагнетательную камеры Cl. Однако данное водяное колесо перекачивает газ под давлением, не превышающим напор подводимой жидкости, что ограничивает область его применения. Цель изобретения - повышение давления перекачиваемого газа. Указанная цель достигается тем, что в водяном колесе, содержащем кожух.с соосными подводящим.и отводящим водоводами высокого и низкого давления соответственна), установленный в кожухе ротор с радиально расположенными лопатками, установленными в плоскости, перпендикулярной оси водоводов, с минимальным зазором относительно кожуха и снабженн{3ми боковыми стенками, образующими с лопатками камеры, в Каждой из которых размещена эластичная перегоро й а, разделяющая камеру на наружную и внутреннкно герметичные полости, последняя из которых заполнена газом, концентрично установленный в роторе вра14ающийся полый цилиндр, сообщенный при помощи газоводов с внутренними герметичными полостями и снабженный расположенной в нем перпендикулЯрно плоскости вращения неподвижНОЙ перегородкой, герметично разделяющей полость цилиндра на всасывающую и нагнетательную камеры, в каждой камере ротора с размещенной в ней эластичной перегородкой установ,лена дополнительная эластичная перегородка, соединенная с первой в их .центральных частях жесткой рвязью, с образованием между перегородками полости. . При этом все полости эаполнены газом и последовательно сообщены Друг с другом. На фиг. 1 изображено водяное колесо, фронтальный внд разрез; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1. Водяное колесо содержит кожух 1 с соосными подводящим и отводящим водоводами 2 и 3 высокого и низкого давления соответственно, установленный в кожухе I ротор 4 с радиально расположенными лопатками 5, установленными в плоскости, перпендикулярной оси водоводов 2 и 3, с минималь- ным зазором относительно кожуха 1 и снабженными боковыми стенками б,, образующими с лопатками 5 камеры 7, в каждой из.которых размещена эласг тичная перегородка 8, разделяющая камеру 7 на наружную и внутреннюю герметичные полости 9 и 10, последняя из которых заполнена газом, концентрично установленный в роторе .4 вращающийся полый цилиндр 11, сообщенный при помощи газоводов 12 с внутренними герметичными полостяг ми 10 и снабженный расположенной в нем перпендикулярно плоскости вра-. щения неподвижной перегородкой 13, герметично разделякидей полость цилиндра 11 на всасывающую и нагнетательную камеры 14 и 15, в каждой камере 7 ротора 4с размещенной в ней эластичной перегородкой 8 установлена дополнительная эластичная перегородка 16, соединенная с первой в их ц-ентральных частях жесткой связью .17, с образованием между перегородками 8 и 16 полости 18. Все полости 18 заполнены газом и последовательно сообщены друг с другом отверстиями 19, Водяное колесо работает следующим образом, рода под давлением подается в подводящий водовод 2, по которому поступает в кожух 1, попадая в наружные герметичные полости 9 со стороны зоны высокого давления. Вода давит на эластичные перегородки 8, которые через жесткие связи 17 передают давление на дополнительные эластичные перегородки 1 б. Газ, имеющийся в полостях 18 в зоне высокого1 давления, через отверстия 19 выдавливается в полости 18 в зоне низкого давления,Давление, передаваемое с эластичных перегородок 8 на дополнительные эластичные Перегородки 16, усиливается, поскольку площадь последней еньше площади первой. Подбирая отношение мбжду площадями перегородок 8 и 16, можно получить необходимое увеличение давления во внутренних ерметичных полостях 10 по сравнению с давлением подводимой воды.

В резуль.тате газ из внутренних герметичных полостей 10 через газоводы 12 выдавливается в нагнетательную камеру 15 и далее во внешнюю напорную сеть.

В зоне низкого давления отводящего водовода 3 газ поступает йз внешней сети через всасывающую камеру 14 и газоводы 12 во внутренние герметичные полости 10. Причем, если в решении по основному авт. св. 950943 необходимым условием этого процесса было некоторое превышение давления газа на всасывающей стороне над давлением воды в зоне низкого давления, то согласно данному изобретению необходимость в этом отпадает, поскольку в зависимости от отношения между площадями перегородок 8 и 16 можно получить увеличение разрежения во внутренних герметичных полостях 10 по сравнени с разрежением в зоне низкого давления.

При вращении водяного колеса в каждой полости 10 периодически про-1 исходит выдавливание газа в камеру 15 в зоне высокого давления и всасывание газа из камеры 14 в зоне низкого давления. В результате происходит непрерывное перекачивание газа из всасывающей камеры 14 в нагнетательную камеру 15, связанные с внеш1ней сетью, причем давление нагнетае0мого газа превышает давление подводимой воды, а разрежение всасываемого газа может превышать разрежевиб отработанной воды.

Использование данного изобретения позволяет повысить давление перекаsчиваемого газа по сравнению с давлением подводимой воды, а также снизить давление всасываемого газа вплоть до значений меньших атмосферного давления, что расширяет пределы

0 применения водяного колёса. Кроме того, вместо газа может перекачиваться и жидкость.

1. ВОДЯНОЕ КОЛЕСО по авт, СВ. 950943, отличающеес я тем, что, с целью повышения давления перекачиваемого- газа, в каждой камере ротора с размещенной в ней эластичной перегородкой уста- . новлена дополнительная эластичная перегородка, соединенная с первой в их центральных частях жесткой связью, с образованием между перегородками полости. . 2. Колесо ПОП.1, отличающееся тем, что полости заполнены газом и последовательно сообщены друг с другом. ю О)