Способ сжатия газа в винтовом компрессоре Советский патент 1991 года по МПК F04C18/16 F01C1/16 

§

(Л

Изобретение относится к компрессоро- строению и позволяет повысить производительность и КПД винтового компрессора при сжатии газа. Полость ведомого винта 6 отсоединяют от цилиндрической части 2 окна всасывания в момент начала образования ударной волны, возникающей в полости от резкого торможения всасываемого газа о торец нагнетания, а от торцовой части 3 - в момент достижения ударной волной, распространяющейся от торца нагнетания к окну всасывания, торца всасывания. Таким образом, процесс наполнения полости продолжается за счет того, что давление и плотность газа за фронтом ударной волны выше, чем перед ним. Возрастает масса всасываемого газа и, следовательно, производительность компрессора, что, в свою очередь, приводит к повышению производительности и КПД компрессора. 2 ил.

Изобретение относится к компрессоро- строению и может быть использовано в винтовых компрессорах.

Цель изобретения - повышение производительности и КПД путем более полного использования скоростного напора всасываемого газа.

На фиг. 1 изображен винтовой компрессор, реализующий способ сжатия, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Компрессор содержит окно 1 всасывания, имеющее цилиндрическую и торцовую части 2 и 3, выполненные в корпусе 4. В расточках корпуса 4 расположены ведущий и ведомый винты 5 и 6, образующие с корпусом 4 рабочие парные полости. Корпус 4 имеет торцы 7 и 8 всасывания и нагнетания.

Способ сжатия газа в винтовом компрессоре заключается во всасывании газа через окно 1 всасывания, движении газа по парной полости винтов 5 и 6 по мере ее перемещения от торца 7 всасывания к торцу 8 нагнетания, образовании ударной волны при достижении всасываемым газом торца 8 нагнетания, отсоединении полости ведомого винта 6 от цилиндрической части 2 окна 1 всасывания в момент начала образования ударной волны, отсоединении полости ведомого винта 6 от торцовой части 3 окна I всасывания в момент достижения- ударной волной торца 7 всасывания, отсоединении полости ведущего винта 5 от окна 1 всасывания, сжатии и нагнетании газа.

Указанные последовательные отсоединения полости ведомого винта 6 от цилиндрической и торцовой частей 2 и 3 окна I всасывания реализуются тем, что углы всасывания, определяемые кромками частей окна 1 всасывания, описываются следующими математическими зависимостями:

для цилиндрической части 2

С N3

О 0

оо

. ,

Ч

где T,J- угол закрутки ведомого винта 6; 8V - угол между осью впадины ведомого винта 6 и лучом, проведенным из центра ведомого винта 6 к началу пера зуба ведомого винта 6; а„ - угол повороте ведомого винта 6, соответствующий углу поворота ведущего винта 5 до полного освобож- дения впадины ведомого винта 6 от зуба ведущего винта 5; для торцовой части 3

агр аЛ+Да

™ -%Ј

где длина канала ведомого винта 6;

пг - число оборотов ведомого винта 6;

а - местная скорость звука;

Сал средняя скорость движения газа в полости ведомого винта 6.

У ведущего винта 5 процесс переноса практически отсутствует, так как после окончания процесса всасывания сразу следует начало процесса сжатия, что делает нецелесообразным разделение по времени отсечения полости ведущего винта 5 от цилиндрической и торцовой частей 2 и 3 окна 1 всасывания.

Использование ударной волны, давление и плотность газа за фронтом которой выше, чем перед ним, позволяет продолжить процесс наполнения полости.

Таким образом, масса поступившего в полость газа при удержании ударной вол

Фиг.1

5

0

5

0

ны в пределах полости всасывания ведомого винта 6 увеличивается. При этом отсоединение полости по длине от окна 1 всасывания не позволяет ударной волне рассеиваться в цилиндрическую часть 2 окна 1 всасывания. При достижении ударной волной торца 7 всасывания полость ведомого винта 6 отсоединяется от торцовой части 3 окна 1 всасывания, что не позволяет волне через торец впадины рассеиваться в камеру всасывания. Повышение производительности при неизменных энергетических затратах на сжатие газа приводит к возрастанию эффективного КПД.

Формула изобретения

Способ сжатия газа в винтовом компрессоре, включающий всасывание газа через окно всасывания, имеющее цилиндрическую и торцовую части, движение всасываемого газа по парной полости, образованной винтами и корпусом компрессора, до торца нагнетания с образованием ударной волны при достижении последнего и отсоединение полости ведущего и ведомого винтов от окна всасывания, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и КПД путем более полного использования скоростного напора всасываемого газа, полость ведомого винта отсоединяют от цилиндрической части окна всасывания в момент начала образования ударной волны, а от торцовой - в момент достижения ударной волной торца всасывания.

Д ХА-А

5

4

9U2.2