Вихревая машина Советский патент 1992 года по МПК F04D5/00 

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности, к конструкциям вихревых машин, работающих как в режиме нагнетания (компрессор, насос, и т.п.), так и в режиме двигателя.

Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение осевых габаритов машины.

На фиг, 1 показан продольный разрез машины; на фиг, 2 - поперечный разрез; на фиг. 3 - продольный разрез варианта маши- ны с осевым подводом.

Вихревая машина содержит корпус 1 и установленный в нем с возможностью вращения вокруг оси ротор 2. В корпусе 1 и в роторе 2 выполнены кольцевые проточки 3 и 4 и каналы 5, 6, 7 и 8 подвода и отвода среды. В проточках 4 ротора 2 установлены перегородки 9, а в проточках 3 корпуса 1 - наклонные лопатки 10. Каналы 6 и 8 подвода и отвода в роторе 2 сообщены с соответст- вующими каналами 5 и 7 в корпусе 1 и с кольцевыми проточками 3 в роторе 2 с противоположных сторон перегородок 9. При этом проточки 3 и 4 в корпусе 1 и в роторе 2 выполнены на их внутренних торцевых по- верхностях, каналы 6 и 8 подвода и отвода в роторе 2 выполнены спиралевидной формы, а канал 7 отвода в корпусе 1 - в виде улиточного диффузора с направлением закрутки, противоположным направлению за- крутки каналов 6 и 8 в роторе 2.

Кроме того, канал 5 подвода (фиг. 3) в корпусе 1 может быть выполнен по оси вращения ротора 2,

Машина в режиме нагнетателя работает следующим образом.

Рабочая среда под низким давлением поступает по каналам 5 в корпусе 1 и каналам 6 в роторе 2 в кольцевую проточку 4. За счет многократного взаимодействия с на- клонными лопатками 10 при прохождении среды вдоль кольцевых проточек 3 и 4 в корпусе 1 и в роторе 2 ее давление растет. Перегородки 9 препятствуют непосредственному перетеканию среды из канала 6

подвода в канал 8 отвода - перегородки 9 воспринимают создаваемый напор среды. Последняя под давлением через канал 8 отвода в роторе 2 поступает в канал 7 отвода в корпусе 1. За счет диффузорности канала 7 происходит снижение скорости и рост давления среды, подаваемой потребителю.

За счет спиралевидное™ каналов 6 и 8 в роторе 2 и канала 7 в корпусе достигается уменьшение гидравлических потерь, связанных с переходами из одного элемента проточной части в другой, поворотами потока и связанных с ними ударных потерь. Этим обусловлена возможность достижения повышенных значений КПД,

Выполнение машины с периферийной проточной частью, а также осевой подвод рабочей среды позволяет уменьшить осевые габариты.

Формула изобретения

1.Вихревая машина, содержащая корпус и установленный в нем с возможностью вращения вокруг оси цилиндрический ротор, в корпусе и в роторе выполнены кольцевые проточки и каналы подвода и отвода среды, в проточках ротора установлены перегородки, а в проточках корпуса - наклонные лопатки, каналы подвода и отвода в роторе сообщены с соответствующими каналами в корпусе и с кольцевыми проточками в роторе с противоположных сторон перегородок, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения осевых габаритов машины, проточки в роторе и в корпусе выполнены на их торцевых поверхностях, каналы подвода и отвода в роторе выполнены спиралевидной формы, а канал отвода в корпусе - в виде улиточного диффузора с направлением закрутки, противоположным направлению закрутки каналов в роторе.

2.Машина поп, 1,отличающаяся тем, что канал подвода в корпусе выполнен по оси вращения ротора.

1770609

А -А

LjLJ

Изобретение позволяет повысить КПД и уменьшить осевые габариты машины. Вихревая машина содержит корпус 1 с ротором 2, на торцевых поверхностях которых выполнены проточки 3 и 4 и каналы 5, 6, 7 и 8 подвода и отвода среды. В проточках 4 установлены перегородки 8, а в проточках 3 - неподвижные наклонные лопатки 10. Каналы 6 и 8 подвода и отвода среды в роторе 2 выполнены спиралевидной формы, а канал 7 отвода в корпусе 1 - в виде улиточного диффузора с направлением закрутки, противоположным спиралям каналов 6 и 8. При перекачке среды последняя под низким давлением поступает через каналы 5 и 6 в кольцевые проточки 3 и 4. За счет многократного взаимодействия с лопатками 10 растет давление по длине проточки 4 в роторе 2. Перепад этого давления воспринимается перегородкой 9. При подходе к последней рабочая среда под давлением поступает по каналу 8 отвода в роторе 2 в канал 7 отвода в корпусе 1. За счет диффузорности канала 7 происходит снижение скорости и рост давления среды на выходе из машины. Выполнение указанной спиралевидное™ каналов 6 и 8 и закрутки канала 7 позволяет уменьшить гидравлические потери, связанные с поворотами потока при прохождении проточной части машины. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. VI XI О Qs о о Фае 7