Жидкостно-кольцевая машина

 

Изобретение позволяет снизить эрозионный износ и улучшить эксплуатационные характеристики жидкостнокольцевой машины за счет равномерного распределения потока абразивных частиц по всей поверхности корпуса. В корпусе 1 эксцентрично установлен ротор 3 с кольцевой перегородкой (П) 4, размещенной в его средней части, В донной части корпуса 1 закреплена разделительная П 5, размещенная напротив П 4 Периферийная часть П 4 или 5 снабжена профилированным рассеивателем 6, расположенным симметрично относительно центральной плоскости , проходящей параллельно плоскостям П 4, 5. Рассеиватель 6 в поперечном сечении выполнен в форме окружности, диаметр к-рой превышает толщину П 4, 5, или в форме трапеции , сопряженной меньшим основанием с поверхностью П 4 или 5. 2 з,п„ ф-лы, 4 ил. SS С/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 485 А1 (51) F 04 С 7/00 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4764470/29 (22). 27.11.89 (46) 15. 12. 91. Бюл. В 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Сумского машиностроительного научно-производственного объединения им. М.В. Фрунзе (72) А,Н, Козлов. Ю.Ф. Комлык, Л.В» Черепов, Н.Д. Гайдар . и В.Н. Иаценко (53) 621.516(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1028892, кл. F 04 С 7/00, 1983. (54) ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА (57) Изобретение позволяет снизить эрозионный износ и улучшить эксплуатационные характеристики жидкостноИзобретение относится к вакуумному и компреСсорному машиностроению, в частности к конструкциям жидкостнокольцевых вакуум-насосов и компрессоров.

Известна конструкция жидкостнокольцевой машины,. содержащая корпус, торцовые крьппки с всасывающими и нагнетательными патрубками и эксцентрично расположенный в корпусе ротор с лопатками и перегородкой.

В такой конструкции жидкостнокольцевой машины наблюдается сильный износ внутренней поверхности корпуса, расположенного напротив перегородки ротора, поскольку эрозионные частицы, находящиеся в рабочей жидкости и ком2 кольцевой машины за счет равномерного распределения потока абразивных частиц по всей поверхности корпуса.

В корпусе 1 эксцентрично установлен ротор 3 с кольцевой перегородкой (П)

4, размещенной в его средней части.

В донной части корпуса 1 закреплена разделительная П 5, размещенная напротив П 4. Периферийная часть П 4 или 5 снабжена профилированным рассеивателем 6, расположенным симметрично относительно центральной плоскости, проходящей параллельно плоскостям П 4, 5. Рассеиватель 6 в поперечном сечении выполнен в форме окружности, диаметр к-рой превышает толщину П 4, 5, или в форме трапе<О ции, сопряженной меньшим основанием с поверхностью П 4 или 5. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. С

М а4

CL примируемом газе, скапливаются по обе стороны перегородки ротора и под действием центробежных сил отбрасываются в радиальном направлении к внутренней расточке корпуса. При этом область . соударения эрозионных частиц и корпуса носит локальный характер и располагается напротив перегородки ротора. Это приводит к сильному эрозионному износу и появлению кольцеобразной выработки на внутренней расточке корпуса, которая приводит к

4 снижению его прочностных свойств и снижению срока службы машины.

Кроме того, из-за неравномерности .распределения и подачи рабочей жидкости по обе стороны перегородки

1698485

3 ротора приводит к появлению неуравновешенных радиальных и осевых усилий, а также неуравновешенного момента сил, воздействующих на ротор жидкостно-кольцевой машины„

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой конструкции является конструкция жидкостно-кольцевой машины, 10

1 содержащая корпус, торцовые крышки с всасывающими и нагнетательными патрубками и эксцентрично расположенный в корпусе ротор с лопатками и перегородкой, установленной концентрично 15 с внутренней расточкой ответной перегородки, выполненной в корпусе. Установка ответной перегородки в корпусе машины позволяет снизить величину неуравновешенных осевых и радиальных усилий и величину неуравновешенного момента сил, воздействующего на ротор машины, а также повысить прочностные свойства корпуса. Однако в такой конструкции жидкостно-кольцевой машины 25 также наблюдается значительный эрозионный износ внутренней поверхности

Корпуса машины, расположенной напротив перегородки ротора, кроме того, наблюдается. сильный износ корневого 30

Сечения ответной перегородки, что приводит к выходу из строя машины.

Целью изобретения является снижеЪ ние эрозионного износа, в первую очередь внутренней поверхности корпуса, расположенной напротив перегородки ротора, за счет равномерного распределения потока абразивных частиц по всей поверхности корпуса.

На фиг. 1 представлена жидкостно- 4О кольцевая машина, продольный разрез; на фиг, 2 — узел I на фиг. 1 с утолщением перегородки корпуса; на фиг.3— узел I с утолщением перегородки ротора; на фиг„ 4 - узел I на фиг. 1 с одновременным утолщением перегородок корпуса и ротора.

Жидкостно-кольцевая машина содержит корпус 1, торцовые крышки 2 са всасывающими и нагнетательными окнами (не показаны), эксцентрично установлен- . ный в корпусе 1 лопаточный ротор 3 с кольцевой перегородкой 4, размещенной в его средней части, при этом в донкой части корпуса 1 закреплена раздели—

55 тельная перегородка 5, размещенная напротив перегопадки 4 ротора 3, Периферийная часть па меньшей мере одной из перегородок 4 или 5 снабжена пра- филираванным рассеивателем 6, расположенным симметрично относительно центральной плоскости, проходящей параллельно плоскостям перегородок 4, 5 соответственно ротора 3 и корпуса i.

Рассеиватель 6 в поперечном сечении может быть выполнен в форме окружности, диаметр которой превышает,толщину перегородки 4 (5). Рассеиватель 6 в поперечном сечении может быть выполнен в форме трапеции, сопряженной меньшим основанием с поверхностью перегородки 4 (5).

Жидкостно-кольцевая машина работает следующим образом.

При вращении ротора 3 рабочая жидкость посредством центробежной силы отбрасывается к внутренней поверхности корпуса 1. При этом образуется жидкостное кольцо и серповидное пространства, которое является рабочей полостью, разделенной лопатками 4 на отдельные рабочие ячейки, Кампримируемый газ поступает в рабочие ячейки из всасывающих окон (не показано), сжимается в них за счет поперечного сечения серповидного пространства, являющегося рабочей полостью, и вместе с частью рабочей жидкости подается потребителю через нагнетательные окна (не показано) с предварительным отделением рабочей жидкости.

В процессе работы жидкостно-кольцевой машины вместе с рабочей жидкостью и кампримируемым газом в рабочие ячейки ротора 3 попадают абразивные частицы, которые собираются по обе стороны перегородки 4 (5) и под действием центробежных сил отбрасываются к внутренней поверхности корпуса 1. Для предотвращения локального воздействия абразивных частиц на внутреннюю растачку корпуса 1 и прикорневую область ответной перегород- ки 5 периферийная часть перегородки

5 корпуса 1 снабжена рассеивателем

6 абразивных частиц, который позволяет рассеять поток абразивных частиц па всей внутренней поверхности корпуса 1. При этом абразивные частицы, обладающие большой массой, отклоняются на больший угол ат радиального направления, чем частицы, обладающие меньшей массой, посколькУ имеют большую кинетическую энергию и, откланяясь ат радиального направления рассеивателем 6, сохраняют свое направление движения до саударения с карпу5 1á9848 сом 1. Частицы меньшей массы, а их большинство, после изменения направления своего движения вновь подвергаются воздействию центробежных сил в жидкостном кольце, и направление их движения вновь приближается к радиальному. Такое рассеивание абразивных частиц позволяет снизить величину эрозионного износа внутренней поверхности кортеса 1 а особенно прикорневого сечения ответной перегородки 5, выполненной в корпусе 1.

Таким образом, конструкция жидкостно-кольцевой машины по сравнению с прототипом позволяет значительно снизить величину эрозионного износа корпуса машины и тем самым повысить срок службы жидкостно-кольцевой ма- 2Q шины.

Формула изобретения

1. Жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпус, торцевые крышки со всасывающими и нагнетательными

Г 6 окнами, эксцентрично установленный в корпусе ротор с кольцевой перегородкой, разь.ещенной в его средней части, при этом в донной части корпуса закреплена разделительная перегородка, размещенная напротив перегородки ротора, отличающаяся тем, что, с целью снижения эрозионного износа и улучшения эксплуатационных характеристик машины, периферийная часть по меньшей мере одной из перегородок снабжена профилированным рассеивателем, расположенным симметрично относительно центральной плоскости, проходящей параллельно плоскостям-перегородок ротора и корпуса.

2. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что рассеиватель в поперечном сечении выполнен в форме окружности, диаметр которой превышает толщину перегородки.

3. Машина по п. 1, отличающ а я с я тем, что рассеиватель в поперечном сечении выполнен в форме трапеции, сопряженной меньшим основанием с поверхностью перегородки.

1698485

Составитель Ю. Федоров

ТехРед Л.Олийнык Корректор Л. Патай

Редактор M„ Питкина

I:ðà>зводс;пенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4377 Тираж Подписное

ВНИИНИ iосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5