Жидкостно-кольцевая машина

 

Использование: в компрессорной и вакуумной технике. Сущность изобретения: в корпусе на валу эксцентрично установлено рабочее колесо с лопатками и ступицей. В торцовых крышках со всасывающими и нагнетательными окнами со стороны рабочего колеса соосно валу выполнены профилированные кольцевые проточки, имеющие меньшее и большее основания. Большие основания обращены навстречу друг другу и расположены на диаметре, превышающем диаметр размещения наиболее удаленного от оси вала участка всасывающего окна. Диаметр меньшего основания не менее диаметра ступицы. Торцовые поверхности колеса и лопаток выполнены с ответными проточкам поверхностями. 2 з.п. ф-лы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 С 7/00, 19/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

О

О 0 (2 1) 4954931/29 (22) 10.06.91 (46) 07.03.93. Бюл. ¹ 9 (75) С.А.Кузнецов, С.Б,Анохин,. Ю.А.Новосельский, Е.Д.Забугин и Н,П.10шин (56) Фролов Е.С. Механические вакуумные насосы. М„Машиностроение, 1989, с. 197, рис. 136 и 137. (54) ЖИДКОСТН0-К0ЛЬЦЕВАЯ МАШИН/ (57) Использование: в компрессорной и вакуумной технике. Сущность изобретения: в корпусе на валу эксцентрично установлено рабочее колесо с лопатками и ступицей. В

Изобретение относится к вакуумной и компрессорной технике и может быть использовано в жидкостно-кольцевых машинах..

Целью изобретения является повыше. ние КПД и уменьшение габаритов жидкостно-кольцевой машины.

На фиг.1 изображена жидкостно-кольцевая машина, продольный разрез А-А на фиг.2; на фиг.2 - разрез Б — Б на фиг.1; на фиг.3 — жидкостно-кольцевая машина с кольцевой проточкой, выполненной в виде двух трапеций с общим основанием, разрез

А-А на фиг.4; на фиг;4 — разрез Б-Б на фиг.3.

Жидкостно-кольцевая машина содержит корпус 1, торцовые крышки 2 со всасывающими окнами 3 и нагнетательными окнами 4 и эксцентрично установленное в корпусе 1 на валу 5 рабочее колесо 6 со ступицей 7 и лопатками 8, причем в торцовых крышках 2 со стороны рабочего колеса

„„Я „„ l 800116 А1 торцовых крышках со всасывающими и нагнетательными окнами со стороны рабочего колеса соосно валу выполнены профилиро- . ванные кольцевые проточки, имеющие меньшее и большее основания. Большие основания обращены навстречу друг другу и расположены на диаметре, превышающем диаметр размещения наиболее удаленного от оси вала участка всасывающего окна. Диаметр меньшего основания не менее диаметра ступицы. Торцовые поверхности колеса и лопаток выполнены с ответными проточкам поверхностями. 2 з,п. ф-лы, 4 ил.

6 выполнены кольцевые проточки, имеющие меньшее и большее основания, последние . иэ которых обращены друг к другу и pBclloложены на диаметре, не превышающем диаметра овс.0кна наиболее удаленного от оси вала 5 участка всасывающего окна 3. при этом диаметр меньшего основания проточки не менее диаметра d<>.ступицы,7, а торцовые поверхности рабочего колеса 6 и лопаток 8 выполнены с ответными проточкам поверхностями.

При этом каждая проточка в продольном сечении машины может быть выполне- . на в форме трапеции, большее основание которой расположено на диаметре, равном диаметру бнагн.окна наиболее удаленного от оси вала 5 участка нагнетательного окна 4. Кроме того, каждая проточка в продольном сечении машины может быть выполнена в форме двух трапеций 9 и 10: меньшей и большей с общим основанием 11, располо1800116 женным на диаметре clgepg,окна наиболее удаленного от оси вала 5 участка нагнетательного окна 4, при этом диаметр меньшего основания 12 равен диаметру 7 ступицы д,т, диаметр большего основания 13 равен диаметру dec.îêíà наиболее удаленного от оси вала 5 участка всасывающего окна 3, а угол /3 между стороной 14 меньшей трапеции 9 и общим основанием 11 не меньше угла а между большим основанием 13 большей трапеции 10 и ее стороной 15.

Жидкостно-кольцевая машина работает следующим образом.

Находящаяся внутри корпуса 1 рабочая жидкость при вращении рабочего колеса 6 с 5 лопатками 8 под действием центробежных сил прижимается к стенкам корпуса 1, образуя жидкостное кольцо. Между жидкостным кольцом и лопатками 8 образуются ячейки различного объема. Сначала их объем увели- 20 чивается и газ через всасывающее окно 3 поступает в полость машины. Затем объем ячеек уменьшается и сжатый газ через нагнетательное окно 4 удаляется иэ машины.

Выполнение в торцовых крышках 2 кольце- 25 вых проточек позволяет увеличить площади проходных сечений всасывающих и нагнетательных окон 3 и 4, за счет этого повысить частоту вращения рабочего колеса 6 с лопатками 8, что при сохранении неизменной ок- 30 ружной скорости на периферии лопаток 8 рабочего колеса 6 позволяет з ;ачительно уменьшить габариты машины. В свою очередь, это ведет r, уменьшению объема жидкости, необходимой для образования жидкостного кольца в машине, а следова-. тельно, и к -уменьшению гидродинамических потерь мощности, которые пропорциональнй массе движущейся жид.кости, что приводит к повышению КПД ма- 40 шины.

Как правило, наибольшие трудности при проектировании жидкостно-кольцевых машин возникают с обеспечением максимально допустимых скоростей газа в нагнетательном окне 4, поскольку оно из условий работы машины имеет существенно меньшие размеры, чем всасывающее ок; но 3. Поэтому угол Р при общем основании

11 целесообразно выполнять больше или равным углу Q между большим основанием

13 большей трапеции 10 и ее стороной 15, что обеспечивает относительно большее увеличение площади проходного сечения нагнетательного окна 4, чем у всасывающе- 55 го окна 3.

В том случае, когда можно разместить в торцовой крышке 2 всасывающее окно 3 без увеличения его площади, а площадь нагнетательного окна 3 необходимо увеличить, тогда в продольном сечении машины кольцевая проточка выполняется в форме трапеции с большим основанием 13, совмещенным с общим основанием 11, расположенным на диаметре бумагH.oêíe наиболее удаленного от оси вала 5 участка нагнетательного окна 4. При этом во всех случаях меньшее основание 12 трапеции 9 целесообразно выполнять равным диаметру бст ступицы 7, так как этим диаметром ограничиваются внутренние кромки всасывающего и нагнетательного окон 3 и 1.

Таким образом заявляемое техническое решение позволяет значительно flosbicMTb частоту вращения рабочего колеса 6, за счет этого уменшить габариты жидкостно-кольцевой машины и повысить КПД посредством гидродинамических потерь мощности.

Формула изобретения

1. Жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпус, торцовые крышки со всасывающими и нагнетательными окнами и эксцентрично установленное в корпусе на валу рабочее колесо со ступицей и лопатками, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения габарита, в торцовых крышках со стороны рабочего колеса соссно с валом выполнены профилированные кольцевые проточки, имеющие меньшее и большее основание, последние иэ которых обращены навстречу друг другу и расположены на диаметре, не превышающем диаметр размещения наиболее удаленного от оси вала участка всасывающего окна, при этом диаметр меньшего основания проточки не менее диаметра ступицы, а торцовые поверхности рабочего колеса и лопаток выполнены с ответными проточкам поверхностями.

?, Машина по п,1, о т л и ч а ю щ а.я с я тем; что каждая проточка в продольном сечении машины выполнена в форме трапеции, большее основание которой расположено на диаметре, равном диаметру наиболее удаленного от оси вала участка нагнетательного окна.

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что каждая проточка в продольном сечении машины выполнена в форме двух трапеций — меньшей и большей — с общим основанием, расположенным на диаметре наиболее удаленного от оси вала участка нагнетательного окна, при этом диаметр меньшего основания равен диаметру ступицы, диаметр большего основания равен диаметру наиболее удаленного от оси sana участка всасывающего окна, а угол между

1800116 сторонои меньшей трапеции и общим ос- основанием большей трапеции и ее стороновэнием не меньше угла между большим ной.

Фиг.2

1800116

Фиг.4

Составитель С. Кузнецов . Рбдвкто .С. Кулакова Техред М. Моргентал Корректор,лароши

34иаа 114Э Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101