Способ работы винтового компрессора Советский патент 1992 года по МПК F04C18/16 

Изобретение относится к компрессоро- строению, в частности к винтовым компрессорам.

Известен способ работы винтового компрессора, работающего с впрыском охлаждающей и уплотняющей воды в парные полости.

Недостатком известного способа является уплотнение рабочих зазоров внутри полости водой, что неэффективно из-за низкой вязкости воды и вызывает перетечки рабочей среды со стороны нагнетания в сторону всасывания. КПД компрессора падает.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности является способ работы винтового компрессора, в рабочую полость которого впрыскивается водный раствор дисолвана с весовой концентрацией 0,05 - 1,0%, который обеспечивает сцепление охлаждающей жидкости с металлическими элементами компрессора, вследствие этого повышается экономичность при сжатии легких газов.

Недостатком известного способа является то, что впрыск во внутреннюю полость компрессора водного раствора дисолвана требует специального химического ингиби- тора-дисолвана и осуществления точного дозирования ее в водном растворе с применением специальных устройств. Это усложняет конструкцию, отражается на экономичности и ограничивает применение..

Целью изобретения является повыше- ние.экономичности путем уменьшения зазоров внутри рабочей полости компрессора.

Указанная цель достигается тем, что по известному способу работы винтового компрессора, заключающемуся в сжатии газа в рабочей полости с одновременным впрыском в нее Охлаждающей и уплотняющей жидкости, в качестве последней используют водный раствор солей с положительным инVI

ю

CJ

о

дексом насыщения. В качестве такого водного раствора солей возможно использование жесткой карбонатной природной воды или специально химически обработанной воды с положительным индексом насыщения.

Природная вода представляет собой сложную многокомпонентную систему, в состав которой входят минеральные вещества, газы, а также коллоидные и крупнодисперсные частицы. Основными ионами, которые могут приводит ь к отложениям минеральных солей в системе водоснабжения, в том числе при впрыске е рабочую полость винтового компрессора, являются анионы НСОз, СОз2, ОН, S042, Р043, 5Юз27 а также катионы Са2+, Мд , . AI2+, Zn2. Наиболее часто встречается компонент солевых отложений СаСОз. При использовании в качестве охлаждаю- .щей жидкости вода, впрыскиваемая в рабочую полость компрессора, нагревается, что вызывает разложение гидрокарбонатоз и выпадение твердых осадков СаСОз. Помимо этого осаждаются и другие соли. Таким образом, на рабочих элементах винтового компрессора образуется слой накипи труд- ноудалимого отложения солей, обладающего высокой адгезией с металлическими поверхностями. Этот слой накипи уменьшает рабочие зазоры внутри .винтового компрессора.

Слой накипи является в то же время термоизолирующи.м и антикоррозионным карбонатным покрытием. Теплопроводность накипи в сотни раз меньше, чем теп- лопроводность металлов, из которых выполнены роторы.и корпус винтового ком - прессора (коэффициент теплопроводности накипи 0,812-2,552 Вт/м-к. Таким образом исключается вредное термическое воздействие сжимаемого газа на рабочие поверхности компрессора. Эффект охлаждения водным раствором солей сохраняется, так как теплоемкость последней приблизительно на 0,5% ниже теплоемкости пресной воды, что практически не сказывается на эффекте охлаждения.

Сточки зрения способности выпадения минерализованных осадков из воды свойство воды характеризуют с помощью индекса насыщений. Индекс насыщения воды рассчитывается по данным о рН и температуре воды, а также концентрации катионов общих щелочности и солесодержания. Исходя из этих данных, находят pHS, соответствующих насыщению воды карбонатом. На основе pHS и измеренного значения рН

вычисляют 1-pH-pHS. При происходит выделение СаСОз с образованием противокоррозионной пленки. Существуют экспериментальные методы определения

индекса насыщения воды. Интенсивное наращивание защитной карбонатной пленки, т.е. накипи, происходит при индексе насыщения в пределах N+O.B+O..

Заявляемый способ работы винтового

компрессора отличается тем, что в рабочую полость компрессора в качестве охлаждающей и уплотняющей жидкости впрыскивают водный раствор солей с положительным индексом насыщения. В качестве такой жидкости можно использовать жесткую карбонатную воду из естественных водоемов или специально химически обработанную воду с положительным индексом насыщения.

Известны технические решения, в котррых в рабочую полость впрыскивается вода. Однако все они не приводят к надежному уплотнению рабочих зазоров в условиях работы винтового компрессора, а служат лишь эффективным средством охлаждения.

Использование предлагаемого способа работы винтового компрессора обеспечивает следующие преимущества.

Существенно повышаются экономические показатели компрессоров, так как величина зазоров между роторами, роторами и корпусом в результате нароста слоя накипи уменьшается и, следовательно, снижаются внутренние перетечки сжимаемого газа. Исследования показали, что при уменьшении относительной величины зазора между роторами на 35% изотермический КПД увеличился на 5%.

Кроме того, возможно менее точное изготовление роторов и обработки корпуса.

Значительно снижаются затраты на изготовление роторов и корпуса, так как снижаются требования к точности изготовления роторов и корпуса.

Формула изобретения

Способ работы винтового компрессора, заключающийся в сжатии газа в рабочей полости с одновременным впрыском в нее охлаждающей и уплотняющей жидкости, о т- личающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем уменьшения рабочих зазоров, в качестве впрыскиваемой жидкости используют-водный раствор солей с положительным индексом насыщения I рН - pHS .0,

где рН - водородный показатель среды;

pHS - величина равновесного насыщения воды карбонатом кальция.

Изобретение позволяет повысить экономичность винтового компрессора путем уменьшения рабочих зазоров. В качестве впрыскиваемой в рабочую полость компрессора охлаждающей и уплотняющей жидкости используют водный раствор солей с положительным индексом насыщения. Впрыск указанной жидкости при работе компрессора приводит к образованию слоя накипи на роторах, который уменьшает рабочие зазоры внутри компрессора, при этом излишки слоя снимаются самими же роторами.