Способ работы винтового компрессора

 

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 .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I (!9) 0!) (51)5 F 04 С 18/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

К) (лЭ

О (21) 4766780/29 (22) 11.12.89 (46) 23.03.92. Бюл. N 11 (71) Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров (72) Н.Н.Вагапов, С.Н.Сосков и Т,Б.Мирзоев (53) 621.514.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 4472776/29, кл, F 04 С 18/16, 1988. (54) СПОСОБ РАБОТЫ ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА

Изобретение относится к компрессоростроению, 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,, когорый обеспечивает сцепление охлаждающей жидкости с металлическими элементами компрессора, вслед(57) 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. ствие этого повышается экономичность при сжатии легких газов.

Недостатком известного способа является то, что впрыск во внутреннюю полость компрессора водного раствора дисолвана требует специального химического ингибитора-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 повышение,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 ин1721301

10

30

55 дексом насыщения. В качестве такого водного раствора солей возможно использование жесткой карбонатной природной воды или специально химически обработан,ной 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 приводи; ь к отложениям минеральных солей в системе водоснабжения,. в том числе при впрыске в рабочую полость винтового компрессора, являются анионы НСОз, СОз; ОН, $0, РО4, $!Оз, а также катионы Са, Mg

Fe, Al, Zn . Наиболее часто встречается компонент солевых отложений СаСОз.

При использовании в качестве охлаждаю.щей жидкости вода, впрыскиваемая в рабочую полость компрессора. нагревается, что вызывает разложение гидрокарбонатов и выпадение твердых осадков СаСОз, Помимо этого осаждаются и другие соли. Таким образом, на рабочих элементах винтового компрессора образуется слой накипи трудноудалимого отложения солей, обладающего высокой адгезией с металлическими поверхностями. Этот слой накипи уменьшает рабочие зазоры внутри. винтового компрессораа.

Слой накипи является в то же время термоизолирую цим и антикоррозионным карбонатным покрытием. Теплопроводность накипи в сотни раз меньше, чем теплопроводность металлов, из которых выполнены роторы.и корпус винтового компрессора (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.

С точки 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 рН$ и измеренного значения рН вычисляют 1-рН-pHS. При t>0 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 I-+0,5+0,7.

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 которых 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 тлича ющийся тем,что,сцельюповышения экономичности путем уменьшения рабочих зазоров, в качестве впрыскиваемой жидкости используют-водный раствор солей с положительным индексом насыщения

1= рН вЂ” pHS >.О, где рН вЂ” водородный показатель среды; рН$ — величина равновесного насыщения воды карбонатом кальция.