Центробежная гидропневматическая машина
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в компрессорах, пневматических и паровых двигателях, в комбинированных газопаровых двигателях, центробежных насосах. Центробежная гидропневматическая машина содержит герметичный корпус с выпускным отверстием, впускным трубопроводом и двумя отсекателями. Корпус частично заполнен жидкостью и в нем вмонтировано с возможностью вращения лопастное колесо, выполненное в виде ротора с радиальными криволинейными каналами, входные отверстия каналов выполнены со стороны оси колеса, а выходные отверстия выполнены по периферии ротора, установленного с калиброванным зазором к двум отсекателям, выполненным в теле корпуса. Машина снабжена распределителем, установленным в корпусе со стороны центральной части лопастного колеса с возможностью периодического перекрытия при вращении входных и выходных отверстий каналов ротора. Выполненные один против другого отсекатели и распределитель разделяют корпус на верхнюю и нижнюю полости, последняя из которых выполнена в виде улитки и в расширенной части сообщена посредством трубопровода и распределителя с входными отверстиями каналов ротора, находящимися в верхней полости корпуса. Выпускное отверстие выполнено в верхней части верхней полости, а впускной трубопровод посредством распределителя сообщен с входными отверстиями ротора в нижней полости корпуса. Повышается удельная мощность и расширяется сфера применения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в компрессорах, пневматических и паровых двигателях, в комбинированных газопаровых двигателях, центробежных насосах.
Известна центробежная гидропневматическая машина, содержащая герметичный корпус с выпускными отверстиями, впускным трубопроводом и двумя отсекателями, корпус частично заполнен жидкостью и в нем вмонтировано с возможностью вращения лопастное колесо, выполненное в виде ротора с радиальными криволинейными каналами, входные отверстия каналов выполнены со стороны оси колеса, а выходные отверстия выполнены со стороны оси колеса, а также по периферии ротора, отсекатели выполнены с калиброванным зазором к лопастному колесу (DE 952445 А, 25.10.1956, F 01 C 7/00).
Недостатком подобной конструкции является повышение удельной мощности центробежных машин и расширение сферы применения.
Задачей изобретения является повышение удельной мощности центробежных машин и расширение сферы применения.
Указанная задача достигается тем, что центробежная гидропневматическая машина, содержащая герметичный корпус с выпускным отверстием, впускным трубопроводом и двумя отсекателями, причем корпус частично заполнен жидкостью и в нем вмонтировано с возможностью вращения лопастное колесо, выполненное в виде ротора с радиальными криволинейными каналами, входные отверстия каналов выполнены со стороны оси колеса, а выходные отверстия выполнены по периферии ротора, установленного с калиброванным зазором к двум отсекателям, выполненным в теле корпуса, согласно изобретению, машина снабжена распределителем, установленным в корпусе со стороны центральной части лопастного колеса с возможностью периодического перекрытия при вращении входных и выходных отверстий каналов ротора, выполненные один против другого отсекатели и распределитель разделяют корпус на верхнюю и нижнюю полости, последняя из которых выполнена в виде улитки и в расширенной части сообщена посредством трубопровода и распределителя с входными отверстиями каналов ротора, находящимися в верхней полости корпуса, при этом выпускное отверстие выполнено в верхней части верхней полости, а впускной трубопровод посредством распределителя сообщен с входными отверстиями ротора в нижней полости корпуса.
Кроме того, верхняя полость корпуса может быть выполнена в виде улитки.
Кроме того, лопасти лопастного колеса могут быть утолщены на концах.
Кроме того, в верхней части верхней полости корпуса могут быть выполнены съемные отбойники.
На чертежах изображены:
Фиг.1 - центробежная гидропневматическая машина в виде компрессора, парового или пневмодвигателя, вид сбоку, разрез;
Фиг.2 - центробежная гидропневматическая машина в виде насоса или гидродвигателя.
Центробежная гидропневматическая машина содержит герметичный корпус 1, установленное в нем с возможностью вращения лопастное колесо 2 в виде ротора с каналами 3 с входными отверстиями 4 со стороны вала, отсекателями 5, разделяющими корпус на верхнюю полость 6 и нижнюю полость 7, выполненную в виде улитки с отверстием 8 и нагнетательным трубопроводом 9, соединенным посредством распределителя 10 с входными отверстиями 4 лопастного колеса 2 в верхней полости 6, где установлены отбойники жидкости 11 и выпускное отверстие 12, впускной трубопровод 13, выходящий к распределителю 10 в нижней полости 7 корпуса 1.
Центробежная гидропневматическая машина работает следующим образом.
В компрессорных установках (Фиг.1) при вращении колеса 2 от какого-либо привода в канале 3 колеса 2 возникают центробежные силы, выталкивающие из каналов жидкость, куда затем благодаря возникаемому разрежению поступает посредством распределителя, через впускной патрубок 13 воздух или газ. Из каналов 3 жидкость поступает в нижнюю полость 7 откуда благодаря ее улиткообразной форме нагнетается через отверстие 8 и трубопровод 9 посредством распределителя 10 к входным отверстиям 4 каналов 3 колеса 2, находящихся в верхней полости 6 корпуса 1, где благодаря центробежным силам и давлению жидкость, заполняя каналы 3, вытесняет из них воздух, который поднимаясь отделяется от остаточной жидкости посредством отбойников 11 и других устройств и выходит через выпускное отверстие 12 к потребителю.
В пневматических и паровых двигателях (Фиг.1) сжатый воздух, газ или пар подается через впускной трубопровод 13 к входным отверстиям 4 каналов 3 колеса 2, выталкивает из них жидкость и, благодаря повороту потока в криволинейных каналах и реакции струи, заставляет вращаться лопастное колесо 2. Далее жидкость поступает в нижнюю полость 7, откуда нагнетается посредством отверстия 8 по трубопроводу 9 к входным отверстиям 4 каналов 3, находящихся в верхней полости 6 корпуса 1, откуда вытесняет находящийся в каналах 3 воздух газ или пар к отбойникам 11 и выпускному отверстию 12, снова заставляя вращаться лопастное колесо.
В насосах и гидродвигателях (Фиг.2) во впускной трубопровод 13 подается жидкость, которая, проходя через криволинейные каналы 3 колеса 2, поступает в нижнюю полость 7, затем посредством трубопровода 9 и распределителя 10 жидкость вновь поступает в криволинейные каналы 3 колеса 2, но уже в верхней полости 6 корпуса 1, и далее к выпускному отверстию 12. Отбойники в данном случае сняты. Если лопастное колесо 2 подключено к какому-либо внешнему приводу, машина работает как насос, перекачивая жидкость. Если впускной трубопровод 13 подключен к гидротрубопроводу повышенного давления, машина работает как гидродвигатель.
В пневматических машинах лопасти могут быть утолщены на концах с целью уменьшения перетечек из нижней полости 7 в верхнюю полость 6.
При последовательном подключении нескольких центробежных гидропневматических машин устройство может стать многоступенчатым для создания высокого рабочего давления.
Использование данного изобретения позволит повысить эффективность использования центробежных машин при малых и средних скоростях вращения лопастного колеса, повысить крутящий момент и удельную мощность центробежных пневматических и гидравлических двигателей, расширить область применения центробежных машин, например, в комбинированных газопаросиловых установках, аэраторах, очистных сооружениях, пылезащитных устройствах, центробежных насосах.
1. Центробежная гидропневматическая машина, содержащая герметичный корпус с выпускным отверстием, впускным трубопроводом и двумя отсекателями, причем корпус частично заполнен жидкостью и в него вмонтировано с возможностью вращения лопастное колесо, выполненное в виде ротора с радиальными криволинейными каналами, входные отверстия каналов выполнены со стороны оси колеса, а выходные отверстия выполнены по периферии ротора, установленного с калиброванным зазором к двум отсекателям, выполненным в теле корпуса, отличающаяся тем, что машина снабжена распределителем, установленным в корпусе со стороны центральной части лопастного колеса с возможностью периодического перекрытия при вращении входных и выходных отверстий каналов ротора, выполненные один против другого отсекатели и распределитель разделяют корпус на верхнюю и нижнюю полости, последняя из которых выполнена в виде улитки и в расширенной части сообщена посредством трубопровода и распределителя с входными отверстиями каналов ротора, находящимися в верхней полости корпуса, при этом выпускное отверстие выполнено в верхней части верхней полости, а впускной трубопровод посредством распределителя сообщен с входными отверстиям ротора в нижней полости корпуса.
2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что верхняя полость корпуса выполнена в виде улитки.
3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что лопасти лопастного колеса утолщены на концах.
4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части верхней полости корпуса выполнены съемные отбойники.
