Жидкостно-кольцевая машина Советский патент 1990 года по МПК F04C7/00 F04C19/00 

Изобретение относится к вакуумному и компрессорному машиностроению,в частности к конструкциям жидкостно-колыде- вых вакуум-насосов и компрессоров.

Цель изобретения - повышение зффек- 5 тивности работы машины путем расширения диапазона зксплуатационных режимов, снижение перетечек газа и упрощение технологии изготовления.

Нафиг.1 представлена жидкостно-коль- 10 цевая машина, продольный разрез: на фиг.2 - машина с последовательным соединением ступеней сжатия; на фиг.З - то же. с параллельным соединением ступеней сжатия; н.а фиг.4 - то же. с двумя рабочими колесами, 15 продольный разрез.

Жидкостно-кольцевая машина содержит корпус 1, торцовые крышки 2 и зксцен- трично установленный в корпусе 1 ротор 3 с лопатками 4 и ободом 5.20

Внутренняя полость корпуса 1 разделена на полости низкого 6 и высокого 7 давле- ния серповидной перегородкой 8, установленной на днище корпуса 1 и сопрягающейся с ободом 5 ротора 3. При этом 25 перегородка 8 и обод 5 расположены со смещением к полости 7 высокого давления и уплотнены относительно друг друга, например щелевым или лабиринтным уплотнением 9. Торцовые крышки 2 выполнены с 30 всасывающими 10 и нагнетательными 11 патрубками, соединенными в следующей последовательности; при последовательном расположен ии ступеней сжатия (фиг.2) нагнетательный патрубок 11 торцовой 35 крышки 2 со стороны полости 6 низкого давления соединен перепускным трубопроводом 12 с всасывающим патрубком 10 полости 7 высокого давления; при параллельном расположении ступеней ежа- 40 тия (фиг.З) всасывающие патрубки 10 обеих ступеней сжатия, соответственно нагнетательные патрубки 11 обеих ступеней сжатия, соединены между собой с помощью перепускных трубопроводов 12.45

На поверхности обода 5 ротора 3 может быть выполнена кольцевая канавка 13. Ротор 3 может быть выполнен с двумя различной осевой протяженности рабочими колесами 14 и 15 с торцовыми бандажами 50 16 и 17, установленными с осевым зазором 18 между собой. Кроме того, в корпусе 1 . может быть выполнен дренажный канал 19, соединяющий полость 7 высокого давления посредством перепускного патрубка 20 с 55 системой подготовки и подачи рабочей жидкости (не показана).

Жидкостно-кольцевая машина работает следующим образом.

При вращении ротора 3 образуется жидкостное кольцо, прижимающееся к внутренней полости корпуса 1. Всасываемый газ из патрубка 10 входит в рабочие ячейки ротора 3, образованные лопатками 4 полости 6 низкого давления, сжимается в них и вместе с рабочей жидкостью подается через нагнетательный патрубок 11 по перепускному трубопроводу 12 во всасывающий патрубок 10 полости 7 высокого давления, где сжимается до конечного давления и подается в нагнетательный пйтрубок 11 потребителю или на выброс в атмосферу. Возможен второй режим работы машины с повышенной производительностью и, соответственно, пониженной напорностью. при котором всасывающие 10 и нагнетательные 11 патрубки обеих ступеней сжатия соединены параллельно. В этом случае газ поступает одновременно в обе полости 6 и 7, сжимается в ячейках ротора 3 и подается потребителю или выбрасывается наружу при работе в вакуумном режиме.

При работе машины с последовательным соединением ступеней сжатия (первый режим, фиг.2) предотвращению перетечек перекачиваемого газа из полости 7 высокого давления в полость 6 низкого давления способствует выполнение на сопрягающихся поверхностях перегородки 8 и обода 5 уплотнений 9 или кольцевой канавки 13, в которую попадает рабочая жидкость из жидкостного кольца, где давление максимальное. Затем рабочая жидкость по канавке 13 перетекает на противоположную сторону обода 5 и в качестве водяного затвора или водяной завесы уплотняет зазор между ободом 5 и перегородкой 8.

Аналогичное назначение имеет осевой зазор 18 между торцовыми бандажами 16 и 17 рабочих колес 14 и 15.

Для предотвращения перелива рабочей жидкости в полость 7 высокого давления в корпусе 1 выполняется дренажный канал 19, по которому избыток рабочей жидкости поступает через перепускной патрубок 20 обратно в систему подготовки и подачи рабочей жидкости и затем в машину. В дренажном канале 19 может быть установлен автоматический регулирующий клапан (не показан), который позволяет автоматически сбрасывать избыток рабочей жидкости, что повышает эффективность работы машины.

Формула изобретения

1. Жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпус с внутренней разделительной перегородкой, торцовые крышки с всасывающими и нагнетательными патрубками, эксцентрично установленное в корпусе

рабочее колесо с лопатками и ободом, расположенным в его средней части, при этом перегородка установлена на днище корпуса и сопряжена с ободом рабочего колеса, отличающаяся тем, что. с целью повыше- ния эффективности работы машины расширения диапазона эксплуатационных режимов, рабочее колесо выполнено со смещением обода в осевом направлении и образованием двух смежных полостей - высокого и низкого давления, перегородка выполнена серповидной и уплотнена относительно обода колеса, а нагнетательный патрубок со стороны полости низкого давления сообщен со всасывающим патрубком полости высокого давления.

2. Машина по п.1, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью снижения внутренних перетечек газа, на наружной поверхности обода рабочего колеса выполнена кольцевая уплотнительная канавка.

3.Машина по пп. 1 или 2, отличающая с я тем, что. с целью упрощения технологии изготовления, рабочее колесо выполнено в виде двух различной осевой протяженности рабочих колес с обращенными друг к другу торцовыми бандажами и установленными с осевым зазором между собой.

4.Машина по пп. 1-3, отличающая- 0 я тем, что машина снабжена перепускным патрубком, а в корпусе выполнен дренажный канал, расположенный в его верхней части с возможностью сообщения посредством перепускного патрубка полости высокого давления с системой подачи рабочей среды.

5.Машина по пп. 1-4, отличающая- с я тем, что уплотнение обода и перегородки выполнено щелевым.

6.Машина по п.5. отличающаяся тем. что уплотнение обода и перегородки выполнено лабиринтным.

Изобретение позволяет повысить эффективность работы машины путем расширения диапазона эксплуатационных режимов, снизить перетечки газа и упростить технологию изготовления. В корпусе 1 с внутренней перегородкой 8 эксцентрично установлено рабочее колесо с лопатками и ободом 5, расположенным в его средней части. Перегородка 8 установлена на днище корпуса 1 и сопряжена с ободом 5. Колесо выполнено со смещением обода 5 в осевом направлении и образованием двух смежных полостей 6,7 высокого и низкого давления. Перегородка 8 выполнена серповидной и уплотнена относительно обода 5. Нагнетательный патрубок со стороны полости 7 сообщен с всасывающим патрубком полости 6. На наружной поверхности обода 5 выполнена кольцевая уплотнительная канавка 13. Рабочее колесо выполнено в виде двух различной осевой протяженности рабочих колес с обращенными друг к другу торцовыми бандажами, установленными с осевым зазором. В корпусе 1 выполнен дренажный канал. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Вход

Ю

ОтЗод боды

яче

Фиг.2

Ю

I

i

Bj(od

П

П

1Г

Выход Фиг.3

w V 16