Вихревой компрессор

(51 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТН ОБРЕ ОПИСА Е СВИДЕТЕЛ АВТОРСКОМ(71) Сумское машиностроительное научнопр изводственное обьединение им, .В,Фрунзе(56) авторское свидетельство СССР Ъ 81744, кл. Р.04 О 17/06, 1981,вторское свидетельство СССР М 3 2966, кл. Р 04 О 23/00, 1970(57) Использование: в компрессоростроении. Сущность изобретеник вихревой ком- прессор содержит корпус 1 с рабочим кан 4 лом и выполненной в корпусе 1 между впускным 3 и выпускным 4 окнами кольцевой камерой 5, установленные в корпусе 1 рабочее колесо 6 с лопатками 7 и отсекатель 8, расположенный в кольцевой камере 5 и выполненный в виде зубчатого колеса, выступы 9 которого расположены между лопатками 7. При этом вал 10 зубчатого колеса 8 кинематически связан с валом рабочего колеса 6 через синхронизирующий механизм. Выступы 9 зубчатого колеса 8 имеют выпуклую форму, а лопатки 7 рабочего колеса 6 - вогнутую форму, причем выступы 9 зубчатого колеса 8 и лопатки 7 рабочего колеса 6 образуют собой зацепление Новикова, Выступы 9 зубчатого колеса 8 могут быть расположены относительно лопаток 7 рабочего колеса 6 с зазором. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к компрессоро- При работе компрессора поток комприи насосостроению и может быть использо- мируемого газа в рабочем канале 2 имеет вано в конструкциях вихревых компрессо- спиралеобразное движение. Подсос газа в ров и насосов различного назначения, межлопэточные каналы осуществляетсяИзвестна вихревая машина, содержащая 5 парциальнс, преимущественно в осевом нэкорпус с рабочим каналом и отсекателем и правлении. Из межлопаточных каналов часустановленное в корпусе рабочее колесо. тицы газа выбрась 1 ваютсяОднако в такой вихревой машине имеют преимущественно в радиальном направлеместо .значительные потери энергии, свя- нии в рабочий канал 2, где происходит презанные с перетечкой рабочей среды из об образование кинетической энергии ласти нагнетания в область всасывания. потока в потенциальную энергию давления.Известен вихревой компрессор, содер- Потенциальная скорость частиц газа при жащий корпус с рабочим каналом и выпол- этом уменьшается, они начинают отставать ненной в корпусе между впускным и от рабочего колеса 6 и через определенный выпускным окнами кольцевой камерой, - 15 промежуток времени опять попадают на тановленные в корпусе рабочее колесо с всасывание меклопаточных каналов раболопатками и отсекатель, расположенный в чего колеса 6. Таким образом, частицы комкольцевой камере и выполненный в видепримируемого газа движутся от впускного зубчатого колеса, выступы которого распо- окна 3 к выпускному окну 4 по сложной ложены между лопатками, при этом вал зуб спиралеобрэзно-тороидальной траектории, чатого колеса кинематически связан с валом и лопатки 7 рабочего колеса 6, в отличие от рабочего колеса через сйнхронизйрующий других машин динамического сжатия, не механизмодин, а несколько раз воздействуют на часНедостаткамитакоговихревогокомпрес- тиць 1 газа, что обеспечивает значительно сораявляютсяобьемныепотери,связанныес 25 больший напор вихревых компрессоров, перетечкойкомпрймируемого газа через за-, чем,например, центробежных. В рабочем зоры между колесом и корпусом компрессо- канале 2 между впускным 3 и выпускным 4 ра, а также потери, связанные с переносом окнами установлен отсекатель 8, который газа с участка нагнетания на участок всасыва- предотвращает проникновение основного ния, что является одним из основных факто потока компримйруемого газа во впускное ров, снижающих экономичность. Нэ долю окно 3 и обеспечивает его подачу в выпуск- этих потерь приходится от 40 до 80 ов зави- ное окно 4 вихревого компрессора, Предотсимости от режима работывращению перетекания газа способствуетЦель изобретения - повышенйе КПД пу- - . выполнение отсекателя 8 в виде зубчатого тем уменьшения потерь рабочего тела 35 колеса, выступы 9 которого вытесняют сжаНа фиг,1 изображен вихревой компрес- тый газ в выпускное окно 4 компрессора исор, продольный разрез, на фиг,2 - сечениене допускают его йеретекания во всасываю- А-А на фиг,1:, щее окно 3. В процессе работы вращениеВихревой компрессор содержит корпус зубчатого колеса 8 на валу 10 осуществляет 1 с рабочим каналом 2 и выполненной, в 40 ся за счет передачи энергии от рабочего корпусе 1 между впускным 3 и выпускным 4колеса 6 при зацеплении лопатками 7 высту- окнами кольцевой камерой 5, установлен- пов 9 колеса 8. В этом случае максимально . ные в корпусе 1 рабочее колесо 6 с лопатка- снижаются перетечки компримируемого гами 7 и отсекатель 8, расположенный в за; но несколько снижается надежность ракольцевой камере 5 и выполненный в виде 45 боты компрессора, поскольку из-за высоких зубчатого колеса, выступы 9 которого распо- оборотов зубчатого колеса 8 повышаются ложены междулопатками 7, При этом вал 10 ребования ктехнологии изготовления и по- зубчатого колеса 8 кинематически связан с является возможность заклинивания рабовалом 11 рабочего колеса 6 через синхрони- чего колеса 6 и зубчатого колеса 8 из-за зирующий механизм (не показан). Выступь 1 50 перекоса валов 10 и 11 относительно друг 9 зубчатого колеса 8 имеют выпуклую фор- друга при приложении к валу 10 больших му, а лопатки 7 рабочего колеса 6 - вогнутую усилий. Более надежной является конструкформу, причем выступы 9 зубчатого колеса ция, в которой вращение зубчатого колеса 8 8 и лопатки 7 рабочего колеса 6 образуют . осуществляется при помощи синхронизирусобойзацепление Новикова. Выступы 9 зуб ющего механизма вала 11 рабочего колеса чатога колеса 8 могут быть расположены 6. В этом случае опасность заклинивания относительно лопаток 7 рабочего колеса 6 с предотвращается за счет обеспечения газазором, рантированного зазора между ограничиваВихревой компрессор работает следую- ющими поверхностями выступов 9 колеса 8 щим образом. . и логлаток 7 колеса 6.1795150 Составитель Л,ЧерепоТехред М.Моргентал едактор А.Бер Корректор П.Гер каз 416 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/б Гагарина, 101 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор Формула изобретения 1. Вихревой компрессор, содержащий корпус с рабочим каналом и выполненной в . корпусе между впускньв и выпускным окнами ольцевой камерой, установленные в корпусе рабочее колесо с лопатками и отсекатель, расположенный в кольцевой камере и выполненный в виде зубчатого колеса, выступы которого расположены между лопатками, при этом вал зубчатого колеса кин 4 матически связан с валом рабочего колесй через синхронизирующий механизм,0 т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения перетечек рабочего тела, выступы зубчатого колеса имеют выпуклую форму, а лопатки рабочего ког зса - вогнутую форму. причем выступы зубчатого колеса и лопатки рабочего колеса образуют между собой зацепление Новикова.2. Компрессор по и. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что выступы зубчатого колеса расположены относительно лопаток рабочего колеса с зазором.