Лабиринтно-винтовой нагнетатель Советский патент 1993 года по МПК F04D3/02 

Изобретение относится к машинам для перемещения текучих сред, а конкретно к нагнетателям газа, и может быть использовано в технологических системах, в которых требуется увеличенный расход газа при его повышенном давлении,

Целью предлагаемого изобретения является расширение технологических возможностей нагнетателя путем повышения производительности при снижении габаритов, т.е. использование лабиринтно-винто- вого типа качающего органа в более широком диапазоне подач и напоров.

На чертеже представлен схематичный чертеж заявляемого лабиринтно-винтового нагнетателя.

В неподвижном корпусе 1 установлено на подшипниках шесть роторов 2. По оси корпуса выполнен напорный патрубок 3, к

которому подсоединяется напорный трубопровод (не показан).

В корпусе 1 выполнено шесть пар винтовых нарезок 4, 5, а на роторах 2 выполнены ответные нарезки 6,7 таким образом, что .напор двух пар 4. 6 и 5,7 направлен навстречу друг другу.

Для каждого ротора в корпусе выполнены напорные камеры 8, соединенные каналами 9 с напорным патрубком 3.

Корпус 1 смонтирован внутри ведущей полумуфты 10, закрепленной на валу привода (не показан). Подвод газа на всасывание перекачивающих органов-нарезок 4, 6 и 5, 7 выполнен с торцев корпуса 1. через зазоры в подшипниках и магнитной передаче, для прохода газа со стороны вала привода в стенке ведущей полумуфты выполнены отверстия 11. При конструкции подшипников

о оо о

ы

роторов 2, закрывающей проход газа на всасывание, в корпусе 2 могут быть выполнены соответствующие обводные каналы.

На ведущей полумуфте установлены постоянные магниты по двум окружностям 12 и 13, которые образованы по обе стороны корпуса, например наклейкой магнитных пластинок по внутренней поверхности полумуфты 10 при чередующейся полярности полюсов магнитов,

На роторах 2 постоянные магниты закреплены на консолях, которые для каждой пары сопряженных роторов выдвинуты с противоположных торцев корпуса, Магниты роторов установлены по окружностям 14 и 15, которые соответственно сопряжены с окружностями 12 и 13 магнитов ведущей полумуфты..

Так как магниты для каждой пары сопряженных роторов установлены с противо- положных торцев корпуса, расстояния между магнитами 14 роторов, консоли которых выведены в одну сторону, велики (сечение А-А на чертеже) и взаимное влияние магнитов, закрепленных на разных роторах, исключается.

Окружности, по которым установлены магниты ведущей полумуфты 10 и роторов 2

{сечение А-А), образуют многопоточный мультипликатор. Такой же самый мульти- пликатор образован магнитами 13 и 15 с противоположного торца корпуса 1. Передаточное отношение при этом равно отношению диаметров откатываемых окружностей (на чертеже около 1:3).

Заявляемый лабиринтно-винтовой нагнетатель работает следующим образом.

При вращении с помощью двигателя ведущей полумуфты 10, закрепленные на ней по окружностям 12 и 13 постоянные магни- ты увлекают за собой сопряженные с ними постоянные магниты, закрепленные на роторах 2 по окружностям 14 и 15. Роторы 2 вращаются в своих подшипниках/установленных в расточках корпуса 1, с угловой скоростью, превышающей угловую скорость вращения вала привода в соответствии с отношением диаметров окружностей 12, 13 и 14, 15. При этом мощность, подведенная к валу привода, раздается сразу на все шесть роторов 2,

Лабиринтно-винтовые импеллеры, образованные нарезками 4, 6 и 5,7 нагнетают газ навстречу друг другу в напорные камеры 8, откуда по каналам 9 сжатый газ отводят в напорный патрубок 3 и далее к потребителю. Для каждого из роторов 2 благодаря увеличению числа оборотов подача сохраняется почти такой же как и для лабиринт- но-винтового нагнетателя в габаритах

корпуса 2 (для лабиринтно-еинтового нагнетателя в первом приближении можно принять такие же уравнения для пересчета характеристик, как и для центробежных машин - см., например, Тепловые и атомные электрические станции - Справочник под ред. Григорьева В.А. и Зорина В.М. - М,: Энергиздат, 1982, стр. 492), так как таких роторов в заявляемом нагнетателе шесть - соответственно увеличится производительность нагнетателя.

Напор с увеличением числа оборотов увеличивается пропорционально квадрату величины отношения числа оборотов вала и роторов. С учетом габаритов подшипника и постоянных магнитов можно принять в первом приближении увеличение напора пропорционально оборотам, т.е. при заданном напоре осевой габарит заявляемого лаби- ринтно-винтового нагнетателя уменьшится в сравнении с прототипом примерно пропорционально повышению оборотов роторов от оборотов двигателя.

Таким образом, в сравнении с прототипом заявляемый нагнетатель обеспечивает более высокую производительность при снижении габаритов и сохранении такого же напора как и у прототипа, при этом за счет уменьшения диаметра винтовых нарезок повышается точность их изготовления, уменьшается зазор между поверхностями нарезок корпуса и ротора, что дополнительно увеличивает напор.

Формула изобретения

Лабиринтно-винтовой нагнетатель, содержащий винтовые нарезки, выполненные в корпусе, и ответные винтовые нарезки на вращающемся, связанном с двигателем роторе, образующие пару нагнетательных элементов, обращенных один к другому зонами нагнетания, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей нагнетателя, он снабжен допол- нительными роторами с винтовыми нарезками,установленными в корпусе,в котором выполнены дополнительные ответные нарезки, образующие с нарезками роторов аналогичные пары нагнетательных элементов, причем общее число роторов равно четному числу, начиная с четырех, а также полумуфтрй с установленными на ней по окружностям постоянными магнитами, закрепленной на двигателе, и постоянными магнитами, установленными на роторах по окружностям по обоим концам роторов, выступающим за пределы корпуса, причем корпус размещен внутри ведущей полумуфты, а постоянные магниты последней уста5. 1809866 ; 6

новлены по обе стороны корпуса с образо- многопоточного магнитного мультипликато- ванием с постоянными магнитами роторов ра.

Использование: для перемещения текучих сред. Сущность изобретения: винтовые Шарики выполнены в корпусе и ответные винтовые нарезки на вращающемся связанном с двигателем роторе образуют пару нагнетательных элементов, обращенных один к другому зонами нагнетания. Дополнительные роторы с винтовыми нарезками установлены в корпусе, в к-ром выполнены дополнительные ответные нарезки,; образующие с нарезками роторов аналогичные пары нагнетательных элементов. Общее число роторов равно четному числу, начиная с четырех. Полумуфта с установленными на ней по окружности постоянными магнитами закреплена на двигателе. Постоянные магниты установлены на роторах по окружностям по обоим концам роторов, выступающим за пределы корпуса. Корпус размещен внутри ведущей полумуфты, постоянные магниты к-рой установлены по обе стороны корпуса с образованием многопоточного магнитного мультипликатора. 1 ил, (Л

н/УЛЧ- - AAJiJ