Жидкостно-кольцевая машина Советский патент 1992 года по МПК F04C7/00 F04C19/00 

Изобретение относится к вакуумному и компрессорному машиностроению и может быть использовано в жидкостно-кольцевых машинах (ЖКМ)

Известна жидкостно-кольцевая машина, содержащая цилиндрический корпус с эксцентрично установленным в нем ротором, торцовые крышки с всасывающими и нагнетательными окнами 1. Корпус машины частично заполнен рабочей жидкостью, которая при вращении ротора образует жидкостное кольцо, а серповидное пространство между внутренней поверхностью жидкостного кольца и ступицей ротора является рабочим объемом и при работе заполняется откачиваемым газом,

Недостатком данной машины является низкий коэффициент подйчи, что обуславливает низкую производительность.

Известна жидкостно-кольцевая машина, содержащая цилиндрический корпус, тор- цовые крышки с всасывающими и нагнетательными окнами, концентрично установленную в корпусе-С зазором, обеспечивающим возможность вращения, тонкостенную втулку с пазами на внутренней поверхности и сквозными отверстиями, и эксцентрично расположенный в корпусе ротор с лопатками 2.

Недостатком прототипа также является относительно низкий коэффициент подачи, обуславливающий невысокую производительность.

Целью изобретения является повышение производительности ЖКМ с втулкой.

Указанная цель достигается за счет того, что вжидкостно-кольцевой1 машине, содержащей цилиндрический корпус, торцовые

крышки со всасывающими и нагнетательными окнами, концентрично установленную в корпусе с зазором и возможностью вращения тонкостенную втулку с пазами на внутренней поверхности и сквозными отверстиями и эксцентрично расположенный в корпусе ротор с лопатками, при этом ось, соединяющая центры ротора и корпуса, образует линию эксцентриситета, всасывающее ияагне тательное выполнены по разное стороны от линии эксцентриситета, повернутой на угол 30-60° от вертикали с центр ом, совпадающим с центром ротора в направлении вращения последнего, при этом нагнетательное окно расположено над линией эксцентриситета,

На фиг.1 изображена ЖКМ, поперечный разрез; на фиг.2 приведены экспериментальные зависимости величины отношения частоты вращения втулки, установленной в корпусе ЖКМ, к частоте вращения ротора при различных давлениях всасывания, полученные для предлагаемого решения (2) и прототипа (1); на фиг.З приведена зависимость действительной производительности ЖКМ с втулкой от угла р между вертикалью и линией эксцентриситета с отчетом данного угла в направлении вращения ротора.

Жидкостно-кольцевая машина содержит цилиндрический корпус 1, торцовые крышки 2 со всасывающим 3 и нагнетательным 4 окнами, установленную в корпусе 1 с зазором 5, обеспечивающим возможность вращения, тонкостенную втулку 6 с пазами 7 на внутренней поверхности и сквозными тгверстиями 8, эксцентрично расположенный в корпусе 1 ротор 9 с лопатками 10, ось, соединяющая центры корпуса 1 и ротора 9, образует линию эксцентриситета причем всасывающее 3 и нагнетательное 4 окна выполнены по разные стороны от линии эксцентриситета, повернутой на угол 30-60° от вертикали с центром, совпадающим с центром ротора 9 в направлении вращения последнего, при этом нагнетательное окно 4 расположено над линией эксцентриситета.

Жидкостно-кольцевая машина работает следующим образом

Корпус 1 частично заполняется жидкостью, которая при вращении ротора 9 с лопатками 10 образует жидкостное кольцо.

Объем, ограниченный лопатками 10, внутренней поверхностью жидкостного кольца и торцовыми крышками 2 изменяется при повороте ротора 9 вокруг оси из-за наличия

эксцентриситета. Благодаря выполнению свасывающего 3 и нагнетательного 4 окон по разные стороны от линии эксцентриситета, повернутой на угол 30-60° от вертикали с центром, совпадающим с центром ротора

в направлении вращения последнего, и расположением нагнетательного окна 4 над линией эксцентриситета, газовая сила Fr, действующая на втулку 6, направлена вертикально вверх, а сила от веса втулки FB вертикально вниз, следовательно, результирующая сила Fp, действующая на втулку 6, уменьшается, Минимальный зазор 5 между корпусом 1 и втулкой 6 становится максимально возможным для данного режима работы, за счет этого уменьшается момент трения в зазоре 5 между корпусом 1 и втулкой 6 и увеличивается частота вращения последней (фиг.2). С увеличением частоты вращения втулки 6 увеличивается скорость

течения жидкости в безлопаточном пространстве, за счет этого увеличивается расход жидкости в жидкостном кольце и уменьшается площадь защемленного объема, что ведет к повышению производительности (фиг.З).

Формула изобретения Жидкостно-кольцевая машина, содержащая цилиндрический корпус, торцовые

крышки со всасывающими и нагнетательными окнами, концентрично установленную в корпусе с зазором и возможностью вращения тонкостенную втулку с пазами на внутренней поверхности и сквозными

отверстиями и эксцентрично расположенный в корпусе ротор с лопатками, при этом ось, соединяющая центры ротора и корпуса, образует линию эксцентриситета, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительн ости, всасывающее и нагнетательное окна выполнены по разные стороны от линии эксцентриситета, повернутый на угол 30-60° от вертикали с центром, совпадающим с центром ротора в направлении вращения последнего, при этом нагнетательное окно расположено над линией эксцентриситета.

Kfia

Использование: в вакуумном и компрессорном машиностроении. Сущность изобретения: в цилиндрическом корпусе концентрично установлена с зазором и возможностью вращения тонкостенная втулка с пазами на внутренней поверхности и сквозными отверстиями. В корпусе эксцентрично расположен ротор с лопатками. Ось, соединяющая центры ротора и корпуса, образует линию эксцентриситета. Всасывающее и нагнетательное окна выполнены по разные стороны от линии эксцентриситета, повернутой на угол 30-60° от вертикали с центром, совпадающим с центром ротора в направлении вращения его. Нагнетательное окно расположено над линией эксцентриситета. 3 ил.

Vg :5-

ve, M /MKH

; I. Ц.

:.

.

Т