Жидкостно-кольцевая машина Советский патент 1989 года по МПК F04C7/00 F04C19/00 

. 15

/г

со

00

со ел to

I Изобретение относится к машинострое- , в частности к жидкостно-кольцевьш ма- финам с вращающимся барабаном. I Цель изобретения - повышение КПД и dreneHH сжатия, упрощение конструкции, обеспечение регулирования степени сжатия, |1нтенсификация теплообмена и обеспечение (контроля наличия жидкости.

На фиг. 1 показана мащина, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продоль- 1ЫЙ разрез; на фиг. 3 - схемное выпол- |нение мащины с радиусами кривизны пере- |городок диска.

Жидкостно-кольцевая машина содержит корпус 1, полый барабан 2, концентрично размещенный в корпусе 1 с зазором и установленный с возможностью вращения, I расположенное внутри барабана 2 полое рабочее колесо 3 с лопатками 4, образующими рабочие камеры 5 и неподвижный распределительный цилиндр 6 с всасывающим и нагнетательным каналами 7 и 8, размещенный в полости рабочего колеса 3. В средней части полого барабана 2 размещен диск 9 с двумя серповидными перегородками 10 и 11, размещенными между рабочим колесом 3 и барабаном 2, первая из которых (10) установлена напротив задней по направлению вращения колеса 3 кромки всасывающего канала 2 с прилеганием вогнутой поверхностью к рабочему колесу 3 с образованием канала для протока жидкостного кольца, вторая (11) - со стороны нагнетательного канала 8 с| рилеганием выпуклой поверхностью к барабану 2, а вогнутой - к рабочему колесу 3 в дзоне перед передней кромкой всасывающей канала 7, причем перегородки 10 и 11 смещены одна относительно другой по окружности, а на второй (11) перегородке напротив передней кромки всасывающего канала 7 выполнен скос 12. На распределительном цилиндре 6 установлен регулятор степени сжатия, выполненный в виде поворотного дугообразного вкладыша 13 из антифрикционного материала. В распределительном цилиндре 6 выполнены два осевых канала 14 и 15, один из которых (14) для подвода охлажденной жидкости размещен перед передней кромкой всасывающего канала 7, а другой (15) для отвода нагретой жидкости размещен перед передней кромкой нагнетательного канала 8, при этом в диске 9 выполнен радиальный канал, сообщенный с каналом 15 отвода нагретой жидкости. В серповидной перегородке 10 и центральной части распределительного цилиндра 6 выполнены два сообщенные между собой радиальным каналом 16 осевые каналы 17 и 18.

Машина работает следующим образом. При вращении полого барабана 2 и связанного с ним рабочего колеса 3 образуется вращающееся жидкостное кольцо, которое прижимается направляющей серповидной перегородкой 11 к рабочему колесу 3 и

таким образом заполняет рабочей жидкостью рабочие камеры 5, находящиеся в зоне сжатия. При выходе рабочих камер 5 из зоны сжатия за счет действия центробеж- ной силы жидкостное кольцо освобождает рабочие камеры 5 колеса 3 и своей наружной поверхностью прижимается к внутренней поверхности вращающегося барабана 2.

При этом образуется газовая полость, которая заполняется газом, поступающим из всасывающего канала 7.

Сжатие газа происходит до момента сообщения соответствующей рабочей камеры 5 колеса 3 с нагнетательным каналом 8, при- чем момент сообщения может быть изменен с помощью поворотного дугообразного вкладыша 13. Сжатый газ жидкостным кольцом далее вытесняется в тангенциально расположенный канал 8, что позволяет эффективно закрутить газовый поток с захвачен- ной рабочей жидкостью и отсепарировать жидкость, от газа.

Формула изобретения

5 1- Жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпус, полый барабан, концентрично размещенный в корпусе с зазором и установленный с возможностью вращения, расположенное внутри барабана полое рабочее колесо с лопатками, образующими ра0 бочие камеры и неподвижный распределительный цилиндр с всасывающим и нагнетательным каналами, размещенный в полости рабочего колеса, отличающаяся тем, что, с целью повыщения КПД и степени сжатия и упрощения конструкции, машина

5 снабжена установленным в средней части полого барабана диском с двумя серповидными перегородками, размещенными между рабочим колесом и барабаном, первая из которых установлена напротив

Q задней по Направлению вращения колеса кромки всасывающего канала с прилеганием вогнутой поверхностью к рабочему колесу, с образованием канала для протока жидкостного кольца, вторая - со стороны нагнетательного канала с прилеганием вы5 пуклой поверхностью к барабану, а вогнутой - к рабочему колесу в зоне перед передней кромкой всасывающего канала, причем перегородки смещены одна относительно другой по окружности, а на второй перегородке напротив передней кромки вса0 сывающего канала выполнен скос.

2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения регулирования степени сжатия, она снабжена регулятором, выполненным в виде поворотного дугообразного вкладыша из антифрикционного материала, установленного на распределительном цилиндре.

3.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена

путем обеспечения рециркуляции рабочей жидкости, в распределительном цилиндре дополнительно выполнены по меньшей мере два осевых канала, один мз которых для подвода охлажденной жидкости размещен перед передней кромкой всасывающего канала, а другой для отвода нагретой жидкости размещен перед передней кромкой нагнетательного канала, при этом в диске выполнен радиальный канал, сообщенный с каналом отвода нагретой жидкости.

4. Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения контроля наличия в корпусе рабочей жидкости, в первой серповидной перегородке и центральной части распределительного цилиндра выполнены два сообщенных между собой радиальным каналом осевых канала.

Изобретение позволяет повысить КПД, упростить конструкцию жидкостно-кольцевой машины, обеспечить регулирование степени сжатия, интенсифицировать теплообмен и обеспечить контроль наличия жидкости. Полый барабан (Б) 2 концентрично размещен в корпусе 1 с зазором и установлен с возможностью вращения. Полое рабочее колесо 3 с лопатками 4 расположено внутри Б 2. Лопатки 4 образуют рабочие камеры 5. В полости колеса 3 размещен неподвижный распределительный цилиндр (Ц) 6 с всасывающим и нагнетательным каналами (К) 7, 8. В средней части Б 2 установлен диск с двумя серповидными перегородками (П) 10, 11, размещенными между колесом 3 и Б 2. П 10 установлена напротив задней по направлению вращения колеса 3 кромки К 7 с прилеганием вогнутой поверхностью к колесу 3 с образованием К для протока жидкостного кольца. П 11 установлена со стороны К 8 с прилеганием наружной поверхностью к Б 2, вогнутой к колесу 3 в зоне перед передней кромкой К 7. П 10, 11 смещены относительно друг друга по окружности. На П 11 напротив К 7 выполнен скос. Регулятор степени сжатия выполнен в виде поворотного дугообразного вкладыша 13 из антифрикционного материала, установленного на Ц 6. В Ц 6 выполнены осевые К 14, 15. К 14 для подвода охлажденной жидкости размещен перед передней кромкой К 7, К 8 для отвода нагретой жидкости - перед передней кромкой К 8. В диске выполнен радиальный К, сообщенный с К 15. В П 10 и центральной части Ц 6 выполнены сообщенные между собой радиальный К и осевые К 17, 18. Сжатый газ жидкостным кольцом вытесняется в тангенциально расположенный К 8, что позволяет закрутить поток и отсепарировать жидкость от газа. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Q}l/.

of, -угол pacKpifimufl оснобны лоло/пок рабочего колеса j3-o,5

к- Знушреннии родиус дарабана г-радиус рабо1 его / олеса

Фиг.З