Многоступенчатый жидкостно-кольцевой компрессор


 


Владельцы патента RU 2414625:

Маковецкий Анатолий Федорович (RU)

Изобретение относится к жидкостно-кольцевым машинам. Многоступенчатый жидкостно-кольцевой компрессор содержит внешний ротор 1 и внутренний ротор 31, выполненные с возможностью вращения от внешних приводов 2 и 18 соответственно. Ротор 1 создает при вращении с рабочей жидкостью жидкостное кольцо 6 со свободной поверхностью 8 в окружающей газовой среде. Ротор 31 размещен с эксцентриситетом в жидкостном кольце 6 и имеет диски 7, 10, 12, 14, не выходящие из пределов жидкостного кольца 6, образующие попарно с дисками 5, 16 ротора 1 гидрозатворы. Между затворами в каждой секции жидкостного кольца 6 расположена заполненная газом замкнутая полость всасывания и размещено сидящее на валу ротора 31 рабочее колесо. В проточной части рабочего колеса расположена циклически выходящая при вращении ротора 31 из пределов объема секции жидкостного кольца 6 камера всасывания 9. Канал нагнетания 24 с нагнетательным клапаном 25 выходит в полость всасывания рабочего колеса следующей ступени. Соотношение частот вращения роторов 1 и 31 является неизменным. Изобретение направлено на увеличение диапазона необходимых потребителю давлений газа. 1 ил.

 

Изобретение относится к классу жидкостно-кольцевых машин, область применения которых достаточно широка и включает те отрасли промышленного и сельскохозяйственного производства, где возникает необходимость отсасывания или сжатия воздуха или газов. В указанном классе машин основным функциональным элементом является жидкостное кольцо, часть которого заполняет ограниченный объем в проточной части рабочего колеса и, перемещаясь при вращении рабочего колеса, всасывает либо вытесняет определенный объем газа, т.е. играет роль жидкостного поршня.

Известен вакуумный гидрокольцевой насос (см. RU 2240445 С2, F04C 7/00, 20.11.2004), содержащий установленный с возможностью вращения цилиндрический корпус с рабочей жидкостью, эксцентрично размещенную в нем крыльчатку, неподвижный газораспределительный патрубок, разделенный на входной и выходной каналы. Вращение через шкив сообщается крыльчатке. Рабочая жидкость передает вращение от крыльчатки к корпусу.

Представленное в качестве ближайшего прототипа устройство имеет два ротора - внешний, предназначенный для создания жидкостного кольца, и внутренний с рабочим колесом в виде крыльчатки с торцовыми дисками. Оба ротора вращаются в одном направлении, что существенно сокращает потери на трение в жидкостном кольце, дополняя набор полезных свойств жидкостно-кольцевых машин, широко применяемых в качестве компрессоров и вакуумных насосов. Однако, как и любой другой объемный одноступенчатый компрессор, рассматриваемое устройство может быть применено лишь в ограниченном диапазоне необходимых потребителю давлений газа.

Для решения задачи уменьшения негативного влияния отмеченного недостатка жидкостно-кольцевых компрессоров и расширения области их применения предлагается применить многоступенчатый жидкостно-кольцевой компрессор, в состав которого входит внешний ротор, выполненный с возможностью вращения от внешнего привода, создающий при вращении с рабочей жидкостью, поступающей из устройства подвода, жидкостное кольцо со свободной поверхностью в окружающей газовой среде, формируемое обечайкой с боковыми стенками и дисками, определяющими радиус свободной поверхности жидкостного кольца, разделенного в осевом направлении при помощи дисков на секции, образующие ступени, внутренний ротор, размещенный с эксцентриситетом в жидкостном кольце, выполненный с возможностью вращения от внешнего привода, имеющий диски, не выходящие из пределов жидкостного кольца, образующие попарно с дисками внешнего ротора гидрозатворы, между которыми в каждой секции жидкостного кольца расположена заполненная газом замкнутая полость всасывания и размещено сидящее на валу внутреннего ротора рабочее колесо, в проточной части которого расположена циклически выходящая при вращении внутреннего ротора из пределов объема секции жидкостного кольца камера всасывания, предназначенная для переноса порции газа из полости всасывания в зону повышенного давления секции жидкостного кольца, и канал нагнетания с нагнетательным клапаном, выходящий в полость всасывания рабочего колеса следующей ступени, при этом соотношение частот вращения роторов является неизменным.

На чертеже представлено схематическое изображение предлагаемого устройства.

Внешний ротор 1 вращается вокруг оси 29, получает вращение от привода 2 и предназначен для создания жидкостного кольца 6 со свободной поверхностью 8 в окружающей газовой среде. Подшипники 3 ротора 1 расположены на неподвижных цапфах 33 корпуса компрессора. При подаче к вращающемуся ротору 1 рабочей жидкости по каналу 20 расположенного на неподвижном корпусе устройства подвода образуется жидкостное кольцо, формируемое обечайкой с боковыми стенками. Диски 5, 16 определяют величину радиуса свободной поверхности жидкости. Жидкостное кольцо разделено в осевом направлении на секции при помощи дисков 11, 22. Излишки жидкости удаляются из кольца по каналу 4.

Подшипники 28 внутреннего ротора 31 расположены в эксцентрических расточках цапф 33. Ротор 31 вращается вокруг оси 30, получает вращение от привода 18, соотношение частот вращения роторов неизменно. На валу внутреннего ротора 31 расположены диски 7, 10, 12, 14, периферийные области которых при вращении не выходят из пределов жидкостного кольца и которые попарно с соответствующими дисками 5, 11, 22, 16 внешнего ротора 1 образуют гидрозатворы, создающие заполненные газом замкнутые полости всасывания 27, 23, 21 и полость нагнетания 17. Полость 27 каналом 32 соединена с всасывающим патрубком компрессора, а из полости 17 по каналу 19 газ поступает в нагнетательный патрубок. Рабочие колеса 26, 13, 15 каждой ступени компрессора располагаются на валу внутреннего ротора 31 и помещены в соответствующие секции жидкостного кольца. Проточная часть рабочего колеса состоит из расположенной на периферии колеса камеры всасывания 9 в виде открытого сосуда с нагнетательным клапаном 25 в днище и нагнетательного канала 24, выводящего сжатый газ в полость всасывания следующей ступени. То есть нагнетательный канал каждой предыдущей ступени является всасывающим каналом для следующей за ней ступени. При вращении камеры всасывания 9 вместе с ротором 31 ее периферийные кромки выходят из пределов объема жидкостного кольца и попадают в полость всасывания, камера всасывания 9 заполняется газом и переносит порцию газа в область высокого давления жидкостного кольца, где происходит выдавливание газа через клапан 25 в канал 24.

Число ступеней может быть любым - от одной и более.

Как видно из схематического чертежа, имеется необходимость устройства уплотнения зазора между валом ротора 31 и корпусом компрессора в области всасывающего патрубка. В области высокого давления необходимо уплотнять зазор между внешним ротором 1 и корпусом компрессора, а также зазор между внутренним ротором 31 и корпусом компрессора.

Таким образом, в отличие от рассматриваемого в качестве ближайшего прототипа вакуумного гидрокольцевого насоса предлагаемое устройство имеет снабженный внешним приводом внешний ротор, предназначенный для создания жидкостного кольца со свободной поверхностью в окружающей газовой среде. Жидкостное кольцо формируется обечайкой с боковыми стенками. Радиус свободной поверхности жидкостного кольца определяется дисками. Кроме того, имеются диски, разделяющие жидкостное кольцо в осевом направлении на секции, образующие ступени.

Внутренний ротор, как и крыльчатка прототипа, расположен с эксцентриситетом в жидкостном кольце, имеет внешний привод, что, в отличие от прототипа, позволяет в сочетании с приводом внешнего ротора поддерживать неизменное соотношение частот вращения роторов.

В отличие от прототипа на валу внутреннего ротора расположены диски, периферийные области которых при вращении не выходят из пределов жидкостного кольца. Указанные диски внутреннего ротора попарно с соответствующими дисками внешнего ротора образуют гидрозатворы, создающие заполненные газом замкнутые полости всасывания и полость нагнетания, из которой газ по каналу поступает в нагнетательный патрубок.

На валу внутреннего ротора расположены также рабочие колеса, помещенные в соответствующие секции жидкостного кольца. Проточная часть каждого рабочего колеса состоит из расположенной на периферии колеса камеры всасывания в виде открытого сосуда с нагнетательным клапаном в днище и нагнетательного канала, выводящего сжатый газ в полость всасывания следующей ступени и являющегося всасывающим каналом для этой следующей ступени. При вращении камеры всасывания вместе с внутренним ротором ее периферийные кромки выходят из пределов объема жидкостного кольца и попадают в полость всасывания, камера всасывания заполняется газом и переносит порцию газа в область высокого давления жидкостного кольца, где происходит выдавливание порции газа через нагнетательный клапан в нагнетательный канал.

Таким образом, проточная часть рабочего колеса предлагаемого устройства отличается от проточной части крыльчатки ближайшего прототипа.

Многоступенчатый жидкостно-кольцевой компрессор, в состав которого входит внешний ротор, выполненный с возможностью вращения от внешнего привода, создающий при вращении с рабочей жидкостью, поступающей из устройства подвода, жидкостное кольцо со свободной поверхностью в окружающей газовой среде, формируемое обечайкой с боковыми стенками и дисками, определяющими радиус свободной поверхности жидкостного кольца, разделенного в осевом направлении при помощи дисков на секции, образующие ступени, внутренний ротор, размещенный с эксцентриситетом в жидкостном кольце, выполненный с возможностью вращения от внешнего привода, имеющий диски, не выходящие из пределов жидкостного кольца, образующие попарно с дисками внешнего ротора гидрозатворы, между которыми в каждой секции жидкостного кольца расположена заполненная газом замкнутая полость всасывания и размещено сидящее на валу внутреннего ротора рабочее колесо, в проточной части которого расположена циклически выходящая при вращении внутреннего ротора из пределов объема секции жидкостного кольца камера всасывания, предназначенная для переноса порции газа из полости всасывания в зону повышенного давления секции жидкостного кольца, и канал нагнетания с нагнетательным клапаном, выходящий в полость всасывания рабочего колеса следующей ступени, при этом соотношение частот вращения роторов является неизменным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосокомпрессоростроению и позволяет уменьшить габариты, повысить производительность, коэффициент полезного действия и снизить затраты энергии на процесс вакуумирования.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в вакуумных насосах, компрессорах, холодильных парогидравлических агрегатах, тепловых насосах, центробежных насосах.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к вакуумным насосам, используемым в доильных установках различных типов. .

Изобретение относится к насосо-компрессоростроению и позволяет снизить энергозатраты двухступенчатых жидкостно-кольцевых машин. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для создания вакуумных жидкостно-кольцевых насосов. .

Изобретение относится к насосо-компрессоростроению. .

Изобретение относится к компрессоростроению и вакуумной технике. .

Изобретение относится к области компрессорного и насосного машиностроения, а именно к жидкостно-кольцевым машинам, имеющим устройства для регулирования производительности.

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к жидкостно-кольцевым машинам. .

Изобретение относится к компрессоростроению и вакуумной технике, конкретно, к жидкостно-кольцевым насосам и компрессорам. .

Изобретение относится к шламовому насосу реактора для одновременного перекачивания твердых веществ, жидкостей, паров и газов

Изобретение относится к насосо-компрессоростроению и вакуумной технике, конкретно к жидкостно-кольцевым машинам

Изобретение относится к способу получения пиролизной жидкости и установке для ее получения. Способ получения пиролизной жидкости заключается в том, что пиролизная жидкость образуется путем пиролиза из сырьевого материала на биооснове с образованием газообразного продукта пиролиза при пиролизе в реакторе пиролиза, затем конденсируют продукт с получением пиролизной жидкости в конденсаторе, подают циркулирующий газ в реактор пиролиза, при этом циркулирующий газ транспортируют посредством компрессора с жидкостным кольцом в реактор пиролиза, очищают перед подачей его в реактор пиролиза и пиролизную жидкость используют в качестве жидкого слоя в компрессоре с жидкостным кольцом. Установка для получения пиролизной жидкости включает по меньшей мере реактор (1) пиролиза, в котором образуется газообразный продукт (2) пиролиза путем пиролиза сырьевого материала на биооснове, средства (3) подачи сырьевого материала на биооснове для подачи сырьевого материала на биооснове в реактор пиролиза, конденсатор (4), в котором газообразный продукт (2) пиролиза конденсируют с получением пиролизной жидкости (5), средства подачи газа для подачи циркулирующего газа (7) в реактор пиролиза, средства циркуляции циркулирующего газа (7) для обеспечения циркуляции циркулирующего газа из конденсатора в реактор пиролиза, при этом установка включает компрессор (6) с жидкостным кольцом для транспортировки циркулирующего газа (7) в реактор пиролиза из конденсатора (4) и очистки циркулирующего газа, установка включает средства циркуляции компрессорной жидкости для транспортировки пиролизной жидкости (5а), используемой в качестве жидкого слоя в компрессоре с жидкостным кольцом из конденсатора (4) в компрессор (6) с жидкостным кольцом и из компрессора (6) с жидкостным кольцом обратно в конденсатор (4). Технический результат - пиролизная жидкость из сырьевого материала на биооснове хорошо работает в качестве жидкого слоя компрессора с жидкостным кольцом, при этом повышается качество циркулирующего газа. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к насосо-компрессоростроению. Двухступенчатая жидкостно-кольцевая машина содержит разделенные корпусы первой и второй ступеней, соединенные патрубком, в которых установлены с эксцентриситетом колеса. Вал первой ступени проходит через полый вал второй ступени и связан с ним передачей. Патрубок снабжен тройником, в котором расположена электромагнитная заслонка, задающая направление движения газовой фазы. Передача дополнительно имеет электромагнитную муфту. Электромагнитные муфта и заслонка управляются пневмоэлектрическим датчиком, размещенным на входе в первую ступень. Передача представляет собой механизм в виде двухдискового лобового вариатора с промежуточным роликом и цепной передачи, позволяющий регулировать частоту вращения второй ступени относительно первой. Регулирование осуществляется за счет перемещения корпуса подшипников промежуточного ролика относительно корпуса передачи, изменяя передаточное отношение вариатора. Изобретение направлено на создание конструкции двухступенчатой жидкостно-кольцевой машины, организующей двухступенчатый процесс вакуумирования, при котором осуществляется переналадка работы машины, заключающаяся в изменении отношения частот вращения первой и второй ступеней, в зависимости от установочной степени повышения давления, определяющей устойчивую работу на предельном вакууме. 2 ил.

Устройства и способы изготовления рабочего колеса, применяемого в компрессоре. Способ изготовления рабочего колеса включает прикрепление промежуточного слоя к основному металлу размещением первого металлического порошка в зазоре между первой вставкой и основным металлом; проведение горячего изостатического прессования основного металла, первого металлического порошка и первой вставки, так что промежуточный слой связывается с основным металлом; прикрепление внешнего слоя к промежуточному слою размещением второго порошка в зазоре между второй вставкой и промежуточным слоем; обработку основного металла, промежуточного слоя, второго металлического порошка и второй вставки горячим изостатическим прессованием, так что внешний слой связывается с промежуточным слоем, и удаление второй вставки с получением импеллера, внешний слой которого отличается коррозионной стойкостью. Изобретение направлено на снижение материальных затрат на изготовление компрессоров. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

Группа изобретений относится к жидкостному кольцевому насосу (1) для создания вакуума и для выкачивания потока бытовых сточных вод из вакуумной канализационной системы. Жидкостный кольцевой насос содержит в направлении потока бытовых сточных вод входное отверстие (11) насоса, камеру (13) всасывания, корпус 14 насоса, содержащий ротор (15), расположенный на приводном валу (16), имеющем механическое уплотнение (20), выходную камеру (17) и выходное отверстие (19) насоса. Механическое уплотнение (20) расположено внутри выходной камеры (17). Выходная камера (17) содержит выполненную как одно целое выступающую часть (18), обеспечивающую увеличение выходной камеры (17) для удержания потока бытовых сточных вод в выходной камере (17) до выгрузки его из выходного отверстия (19) насоса для улучшения смазки механического уплотнения (20). Изобретение направлено на создание жидкостного кольцевого насоса с увеличенным сроком службы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к жидкостно-кольцевым компрессорам, которые могут использоваться для удаления жидкости из влажного газа и/или для сжатия влажного газа. В одном варианте жидкостно-кольцевой компрессор содержит вал, внутренний кожух основного корпуса, расположенный вокруг вала с образованием камеры, расположенной между валом и внутренним кожухом основного корпуса, и впускную часть, выполненную с возможностью удаления части жидкости из влажного газа и направления влажного газа в указанную камеру. Жидкостно-кольцевой компрессор также содержит крыльчатку, расположенную с возможностью вращения в камере и выполненную с обеспечением направления оставшейся части жидкости во влажном газе к внутреннему кожуху основного корпуса для образования жидкостного кольца в указанной камере для сжатия влажного газа. Группа изобретений направлена на обеспечение возможности сжатия влажных газов, которые содержат значительную объемную долю жидкости. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх