Ротационно-пластинчатый компрессор

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 С 18/344

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф%

° °

° ° Ф (21) 4878539/29 (22) 29.10.90 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (71) Харьковский авиационный институт им.

Н.Е.Жуковского (72) А.Т.Мартынюк, А.А.Мартынюк, А.8.Кулик и Ю.Ф.Слета (56) Авторское свидетельство СССР

f4 1525323, кл. F 04 C 2/00, 1987. (54) РОТАЦИОННО-ПЛАСТИНЧАТЪ|Й

КОМПРЕССОР .. (67) Сущность изобретения: в корпусе с внутренней профилированной расточкой, Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в вакуумных насосах и пневмодвигателях.

Целью изобретения является снижение удельных энергетических затрат, шума и вибрации.

Поставленная цель достигается тем, что в ротационно-пластинчатом компрессоре, содержащем корпус с внутренней профильной поверхностью, всасывающим и нагнетательным окнами, ротором с установленными в его пазах и делящими рабочий объем между ротором и внутренней поверхностью корпуса на рабочие ячейки пластинами, боковые крышки, охватывающие по торцам корпус и ротор с пластинами, профиль корпуса на участке сжатия rasa выполнен ступенчатым, первая ступень профиля обеспечивает утопание пластин и уменьшение объема рабочей ячейки в 8 раз (е — расчетная степень сжатия), а вторая

Ы2 1813925 А1 всасывающим и нэгнетательным окнами и торцовыми крышками соосно установлен ротор с пазами, в к-рых с образованием рабочих камер размещены пластины. Профиль расточки корпуса ограничен двумя криволинейными и сопряженными с ними цилиндрическими участками. Первый участок выполнен по кривой, радиус-вектор крой уменьшается от макс. до расчетного, второй — по кривой, радиус-вектор к-рой уменьшается от макс."до расчетного, второй — по кривой, радиус-вектор к-рой уменьшается от макс. до миним, 3 ил, ступень профиля обеспечивает полное утоптание пластин и уменьшение объема рабочей ячейки до нуля.

Таким образом, при работе компрессо- © ра рабочая ячейка, заполненная на участке всасывэния, увеличивается до максималь- (дЭ ной величины и.заполняется газом. Нэ пер 4 ) вой ступени профиля объем рабочей ячейки Я уменьшается в о раз(е- расчетная степень (у сжатия), и давление в ячейке повышается до давления нагнетания, На второй ступени профиля ячейка сообщается с нагнетатель- г ным окном и уменьшается до нуля, т.е. весь сжатый газ вытесняется в нагнетательное окно. Из-за того, что в момент сообщения нагнетательного окна и рабочей ячейки давление газа в них будет одинаково, то ни хлопка, ни потерь на противоток не будет.

Следовательно, получим как снижение энергозатрат, так и снижение вибрации и шума.

1813925

Рассмотренные аналоги и прототип заявляемого роторно-пластинчатого компрессора, а также известные механизмы из доступных источников информации позволяют сделать вывод, что аналогичных устройств нет, а предложенная конструкция обладает новизной.

На фиг.1 изображен компрессор, продольное сечение; на фиг.2- то же, поперечное сечение; на фиг.3 — профиль ступенчатой кривой корпуса нэ участке сжатия.

Ротационно-пластинчэтый компрессор содержит корпус 1 с внутренней проф» ильной поверхностью 2, всасывающим 3 и нагнетательным,4 окнами, ротор 5 с установленными в его пазах 6 и делящими рабочий объем между ротором и внутренней поверхностью 2 корпуса 1 на рабочие ячейки 7 пластины 8. Боковые крышки 9 и 10 охватывают корпус 1 и pmgp 5 с пластинами

8. Профиль кривой 2 корпуса 1 на участке сжатия газа вйполнен ступенчатым, первая ступень профиля 11 обеспечивает утопание пластин 8 и уменьшение объема рабочей ячейки 7 в е раз(я - расчетная степень сжатия), а вторая ступень профиля 12 обеспечивает полное утопание пластин 8 и уменьшение объема рабочей ячейки 7 до нуля. Расчетная степень сжатия — это отношение начального объема газа к его объему при давлении нагнетания, макс / Рн /н Рас / где 1/макс — максимальный объем рабочей ячейки; V> — объем ячейки, при котором давление rasa повышается до давления нагнетания Рд Рас; К показатель адиабаты газа.

Наиболее целесообразно профиль корпуса выполнять по кривой, обеспечивающей постоянное ускорение пластины.

Если профиль 2 корпуса 1 выполнить ступенчатым и обеспечить условие, что на! ступени газ будет сжиматься до давления нагнетания и только после этого ячейка 7 будет сообщена с нагнетательным окном 4, то компрессор будет работать устойчиво, без шума и вибрации.

Отсутствие противотоков из нагнетательного окна в рабочую ячейку 7 приведет к снижению энергетических затрат íà прокачку 1 кг газа, При вращении ротора 5 пластины 8 скользят по внутренней поверхности 2 корt пуса 1, при этом рабочие ячейки 7 участка всасывающего окна 3 увеличиваются до максимального значения и заполняются газом. При прохождении ячейки 7 первой ступени профиля 11 она уменьшается до размеров при которых давление газа возрастаетдо давления нагнетания Рн, После этого на И ступени профиля 12 рабочая ячейка

7 сообщается с нагнетэтельным окном 4 и

10 уменьшается до нуля, выталкивая предварительно сжатый газ в нагнетательное окно 4.

Таким образом завершается полный цикл компрессора.

В холодильном комйрессоре ХПБ4 холо15 допроизводительностью Q - 4кВт удельная холодопроизводительность Ка при ступенчатом профилировании возросла с 2,4 до

2,6, что дает экономический эффект при работе компрессора Ô вЂ” 5000 час/год, годо20 вом выпуске АГ - 2000 шт/год и стоимости электроэнергии С 0,03 руб/кВт составит э-(— — — ) %a,с=

0 а

K) l4H

«(-уГ- — -- 6 ) Ф Аг c=4zooow

4 4

Таким образом, предлагаемый компрессор кэк по экономическим показателям, так и эргономическим лучше известных.

Формула изобретения

Ротационно-пластинчатый компрес35 сор, содержащий корпус с внутренней профилированной расточкой, всасывающим и нагнетательными окнами и торцовыми крышками, соосно установленный в нем рбтор с пазами, в которых с образованием в

40 корпусе рабочих камер размещены пластины, атл и ч а ю щи и с ятем, что, с целью снижения удельных энергетических затрат, шума и вибрации, профиль расточки корпуса ограничен двумя криволинейными и со45 пряженными с ними цилиндрическими участками, при этом первый криволинейный участок выполнен по кривой, радиус-вектор которои уменьшается от Ймакс до Ирасч, а второй —. по кривой, радиус-вектор которой

0 уменьшается от R макс до гмин, причем

Йрасч, Вмакс - (Вмакс - Гмин/ с), где Вмакс — максимальный радиус расточки корпуса;

Гмин — МИНИМаЛЬНЫй РаДИУС РаСтОЧКИ

55 корпуса; е- расчетная степень сжатия.

1813925

ОРилиРоВд

4 vveeeo

+Llew. 5

Составитель А. Мартынюк

Редактор А, Рожкова Техред М.Моргентэл Корректор А. Мотыль

Заказ 1819 Тираж Подписное

В НИИПИ 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