Вихревая машина

 

Изобретение позволяет расширить диапазон рабочих характеристик и повысить КПД машины. Вихревая машина содержит корпус 1 и установленные на валу с возможностью осевого перемещения цилиндрические роторы (Р) 3 и 10. На сопряженных поверхностях Р 3 и Р 10 и корпуса 1 выполнены кольцевые проточки 7 и 6. При этом в проточках 6 корпуса 1 установлены направляющие лопатки, а в проточках 7 Р 3 и Р 10 - перегородки. В Р 3 и Р 10 выполнены каналы 4 и 11 подвода и каналы 5 и 12 отвода среды. Канал 5 отвода предыдущей ступени сообщен с каналом 11 подвода последующей . Каждая ступень содержитторцевые уплотнения 13 и 14, расположенные со стороны каналов 4 и 11 подвода среды. При работе машины в насосном режиме перекачиваемая среда по каналу 4 подвода в Р 3 поступает в рабочий канал ступени образованный проточками 6 и 7. За счет взаимодействия с лопатками и движущейся перегородкой давление потока возрастает. Через каналы 5 и 11 поток поступает в следующую ступень, где процесс повышения давления повторяется. За счет возникающего перепада давлений на Р З.и Р 10 действует сила, смещающая их по валу, в сторону всасывания. Этим обеспечивается работа уплотнений 13 и 14 и предотвращение утечки и межступенчатых перетечек. 2 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 D 5/00, 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4618378/29 (22) 09.12.88 (46) 23.10.92. Бюл. ¹ 39 (71) Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов (72) В.Н.Филиппов, Ш,Р.Агеев, А,И.Лепеха и B.Ä.Àíîõèí (56) Авторское свидетельство СССР № 735808, кл, F 01 С 1/30, F 01 С 21/00, 1977, (54) ВИХРЕВАЯ МАШИНА (57) Изобретение позволяет расширить диапазон рабочих характеристик и повысить

КПД машины. Вихревая машина содержит корпус 1 и установленные на валу с возможностью осевого перемещения цилиндрические роторы (P) 3 и 10. На сопряженных поверхностях P 3 и P 10 и корпуса 1 выполнены кольцевые проточки 7 и 6, При этом в проточках 6 корпуса 1 установлены направляющие лопатки, а в проточках 7 P 3 и

A-A

» Ж 1770608 А1

P 10 — перегородки, В P 3 и P 10 выполнены каналы 4 и 11 подвода и каналы 5 и 12 отвода среды, Канал 5 отвода предыдущей ступени сообщен с каналом 11 подвода последующей, Каждая ступень содержитторцевые уплотнения 13 и 14, расположенные со стороны каналов 4 и 11 подвода среды. При работе машины в насосном режиме перекачиваемая среда по каналу 4 подвода в P 3 поступает в рабочий канал ступени образованный проточками 6 и 7. За счет взаимодействия с лопатками и движущейся перегородкой давление потока возрастает.

Через каналы 5 и 11 поток поступает в следующую ступень, где процесс повышения давления повторяется. За счет возникающего перепада давлений íà P 3 и P 10 действует сила, смещающая их по валу, в сторону всасывания. Этим обеспечивается работа уплотнений 13 и 14 и предотвращение утечки и межступенчатых перетечек, 2 ил, 1770608

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в конструкции вихревых машин, работающих в режимах компрессора, насоса или гидродвигателя.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих характеристик и повышение

КПД.

На фиг. 1 показан поперечный разрез вихревой машины; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Вихревая машина содержит корпус 1 с цилиндрическим отверстием, установленный в нем с возможностью вращения вал 2 и ступень перекачки, состоящую из установленного на валу 2 цилиндрического ротора

3 с выполненными в нем каналами 4 и 5, соответственно, подвода и отвода среды.

При этом на сопряженных участках цилиндрического отверстия корпуса 1 и цилиндрической поверхности ротора 3 выполнены кольцевые проточки 6 и 7 соответственно, образующие рабочий канал ступени. По всей длине кольцевой проточки 6 корпуса 1 равномерно установлены направляющие лопатки 8, а в проточке 7 ротора 3 — перегородка 9, По разные cTGpoHbl последней размещены выходы каналов 4 и 5 подвода и отвода среды. Кроме этого, машина снабжена дополнительной ступенью перекачки с ротором 10 и выполненными в нем каналами 11 и 12 подвода и отвода среды. Каждая ступень содержит кольцевое торцевое уплотнение 13 и 14. Канал 5 отвода в роторе предыдущей ступени и канал 11 подвода в роторе 10 последующей соединены между собой, При этом кольцевые торцевые уплотнения 13 и 14 каждой ступени расположены со стороны каналов 4 и 11 подвода роторов

3 и 10 между входами этих каналов 4 и 11 и поверхностью цилиндрического отверстия корпуса 1. Роторы 3 и 10 установлены на валу 2 с возможностью перемещения вдоль оси вращения.

Машина в режиме насоса работает следующим образом.

Приводят во вращение вал 2 и вместе с ним — роторы 3 и 10. Рабочая среда всасывается и по каналу 4 подвода поступает в рабочий канал первой ступени, Циркулируя по каналу, поток периодически переходит

50 из проточки 7 в роторе 3 в проточку 6 в корпусе 1 и обратно. Эта циркуляция обусловлена взаимодействием потока с лопатками 8.

Под действием движущейся перегородки 9 возрастает давление потока, и последний по каналу 5 отвода поступает в канал 11 подвода в роторе 10 следующей ступени.

Процесс повторяется, и поток среды удаляется из ступени перекачки по каналу 12.

Межступенчатые перетечки и утечки, оказывающие сильное отрицательное влияние на характеристику машины, предотвращаются за счет торцевых уплотнений 13 и 14, Износ уплотнений 13 и 14 выбирается за счет перемещения роторов 3 и 10 по валу

2 под действием сил давления, действующих на роторы 3 и 10 со стороны нагнетания, Формула изобретения

Вихревая машина, содержащая корпус с цилиндрическим отверстием, установленный в нем с возможностью вращения вал и ступень перекачки, состоящую из установленного на валу цилиндрического ротора с выполненными в внем каналами подвода и отвода среды, при этом на сопряженных участках цилиндрического отверстия корпуса и цилиндрической поверхности ротора выполнены кольцевые проточки, образующие рабочий канал ступени, по всей длине кольцевой проточки корпуса равномерно установлены направляющие лопатки, а в проточке ротора — перегородка, по разные стороны последней размещены выходы каналов подвода и отвода среды, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих характеристик л повышения КПД машины, она снабжена одной иди более дополнительными ступенями перекачки, каждая ступень содержит кольцевое торцевое уплотнение, каналы отвода в роторе предыдущей ступени и подвода в роторе последующей сообщены между собой, при этом кольцевое торцевое уплотнение каждой ступени расположено со стороны канала подвода в роторе между входом этого канала и поверхностью цилиндрического отверстия корпуса, а роторы установлены на валу с возможностью перемещения вдоль оси вращения.

1770608

40

50

Составитель К. Староверов

Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор О. Стенина

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

Заказ 3725 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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