Винтовой компрессор Советский патент 1989 года по МПК F04C18/16 

CD 00 CD

сд

Изобретение относится к компрессоро- стр(|)ению и может быть использовано в вин говых компрессорах в холодильной техник и других областях народного хозяйств.

Цель изобретения - снижение расхода энергии на сжатие газов или паров путем обеспечения соответствия внутренней степени сжатия внешней.

Ла чертеже изображена схема компрес- сора.

В корпусе 1 установлена система самодействующих нагнетательных клапанов 2, 3 и 4. Внутри корпуса 1 расположены винты 5 показан один), являющиеся роторами компрессора. Впадины винтов 5 образуют с корпусом 1 парные рабочие полости. Компрессор снабжен линией 6 всасывания и линией 7 нагнетания. Клапаны 2-4 расположены вдоль корпуса 1 или, что тоже самое, вдс1ль винтов 5 и связывают трубопроводом 8 рабочие полости с линией 7 нагнетания.

Компрессор работает следующим образом.

Газ или пар поступает по линии 6 вса- во всасывающую полость компрессора и захватывается образующимися при вращении винтов 5 в корпусе 1 парными рабочими полостями. При дальнейщем вра- ще|нии винтов 5 рабочие полости отсека- ют{:я от всасывания, происходит сжатие га;.а за счет уменьщения объема рабочей полости и затем нагнетание в линию 7 на:-нетания и далее - к потребителю. Об- ра: ующиеся по длине корпуса различные па 5ные рабочие полости, разделенные зацеплением винтов, зубьями винтов и корпусом 1 1 перемещающиеся от всасывания к нагнетанию, заключают в себе сжатый газ различного давления, причем давление в рабочих полостях увеличивается к нагне- тайию.

; В случае совпадения геометрической ст(пени сжатия (определяемой геометричес- киЫи параметрами винтов, всасывающего и Нагнетательного окон корпуса) с внещней (определяемой отнощением давлений в линии 7 нагнетания и в линии 6 всасывания) и если внещняя степень сжатия превы- щ$ет геометрическую - клапаны 2-4 за- кр1ыты.

При падении давления в линии 7 нагнетания (например, в случае падения темпе- paJTypbi), т.е. при уменьщении внещней степени сжатия, в зависимости от величины

5

Q

5

0

0

5

падения давления открывается либо клапан 4, либо клапаны 3 и 4, либо клапаны 2, 3 и 4 и т.д. Открытие клапанов происходит в результате перепада давления на них. В процессе сжатия газа или паров в компрессоре давление, возрастая по длине корпуса 1, достигает давления, равного давлению в линии 7 нагнетания, отслеживаемого на всех клапанах 2-4 как противодавление сжимаемому газу. Например, это происходит в парной полости, находящейся в районе клапана 3, который открывается частично перепуская сжатый газ по трубопроводу 8 в линию 7 нагнетания. Оставшийся в рабочей полости газ дожимается в компрессоре, пока парная рабочая полость не достигает клапана 4, на котором отслеживается то же давление газа, находящегося в линии 7 нагнетания. Клапан 4 открывается, также пропуская газ в линию 7 нагнетания. Оставшийся газ дожимается и окончательно выталкивается в линию 7 нагнетания.

Таким образом, усредненная внутренняя степень сжатия лишь незначительно превосходит внещнюю. При этом снижается расход потребляемой компрессором энергии, так как не требуется сжимать газ или пар до максимального давления (определяемого геометрией винтов и корпуса), которое при выходе из компрессора падает до давления в линии 7 нагнетания.

Аналогично более экономично работает компрессор в режиме пуска, при котором давление в линии 7 нагнетания по мере работы компрессора возрастает от какого- то начального значения до рабочего. При этом сначала открыты все клапаны 2, 3 и 4, затем закрывается клапан 2, далее клапан 3 и наконец клапан 4.

Формула изобретения

Винтовой компрессор, содержащий корпус с системой самодействующих нагнетательных клапанов, внутри которого расположены винты с образованием рабочих полостей, и линию нагнетания, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода энергии на сжатие газов или паров путем обеспечения соответствия внутренней степени сжатия внещней, самодействующие нагнетательные клапаны установлены вдоль корпуса и связывают рабочие полости с линией нагнетания.

Изобретение относится к винтовым компрессорам с регулируемой, внутренней степенью сжатия и позволяет снизить расход энергии на сжатие газов или паров при изменении внешней степени сжатия. Система самодействующих нагнетательных клапанов (К) 2, 3 и 4, установленных вдоль корпуса 1, связывает различные рабочие полости, образованные винтами 5, с линией (Л) 7 нагнетания. Расположение К 2, 3 и 4 и их связь с Л 7 нагнетания позволяет перепускать газ через К 4

К 3 и 4

К 2, 3 и 4 и т.д. в Л 7 при достижении в компрессоре на каком-либо участке по длине корпуса 1 в процессе сжатия давления, равного давлению в Л 7. При этом не требуется затрачивать работу на дополнительное сжатие газа до давления, превышающего давление в Л 7. Таким образом экономия потребляемой компрессором энергии имеет место на всех режимах, при которых геометрическая степень сжатия компрессора превышает внешнюю. 1 ил.