Вихревая машина

(51) 5 ГО 405 ОО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К ПАТЕНТУ 2 3/29 байпасной линии напьного сечения выходу в направл полнен с убыван участке до подкл шающим убыван Канал снабжен р байпасной линии участка канала и/ 40н Владими я: в корпусе с выходнымановлено с возможностьюс лопатками. В корпус, вход и выход которогоо с патрубками, выход Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(21) 5013 (22) 26.11 (46) 30.10 (76) Ста (54) ВИХ (57) Сущ и входны вращения выполнен сообщен.93 Бюл.%39- роверов Константи РЕВАЯ МАШИН ность изобретен м патрубками устрабочее колесо кольцевой канал ы соответственн- с каналом. Площадь меридиоканала уменьшается от входа к ении вращения колеса Канал выем меридионального сечения на ючения байпасной линии, превые на участке после подключения. асширяющимся участком. Выход выполнен до расширяющегося или на нем. 1 зл. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к насоса- и компрессоростроению, а именно к конструкциям компрессоров. вакуум-насосов и насосоввихревого типа.Известна вихревая машина, содержащая корпус с входным и выходным патрубками, установленное в нем с возможностьювращения рабочее колесо с лопатками, байпасную линию, при этом в корпусе выполнен кольцевой канал, вход и выход которого 10сообщены соответственно с входным и выходным патрубками, выход байпасной линии - с кольцевым каналом. Площадьмеридианального сечения канада уменьшается от входа к выходу в направлении врзщения колеса,Недостатком этой машины являетсяснижение энергетических характеристикмашины, вызванное тем, что профилирование рабочего канала по его длине не учитывает увеличения массы потока рабочейсреды за счет подвода через байпасную линию. При этом на участке за подключениембайпасной линии имеет место завышениеместных коэффициентов расхода и, следовательно, снижение местных коэффициентов напора, т.е, режим течения смещается всторону.от оптимума,Цель изобретения - повышение энергетических характеристик машины путем совершенствования структуры потока.Для этого в вихревой машине, содержащей корпус с входным и выходным патрубками, установленное в нем с возможностьювращения рабочее колесо с лопатками, байпзсную линию. при этом в корпусе выполнен кольцевой канал. вход и выход котороюсообщены соответственно с входным и выходным патрубками, выход байпасной линии - с кольцевым каналом, а площадь 40меридионального сечения канада Рк уменьшается от входа к выходу в направлениивращения колеса. О, канал выполнен с убыванием площади меридионального сеченияна участке до подключения байпасной линии (ОЕИ 6), превышающим убывание научастке после подключения (бЕкй 6)", Кроме того, кольцевой канал снабжен расширяющимся участком, а выход байпзсной линиивыполнен до расширяющегося участка 50и/или на нем.Как отмечзлось, известны техническиерешения, предусматривающие байпасирование потока рабочей среды и убываниеплощади меридионального сечения рабочего канала, Однако их совокупность в сочетании с признаками профилирования каналауменьшение скорости снижения площадиканала дРкй О после участка подключения бзйпаса и местное расширение канала на этом участке) позволяет достичь повышения характеристик машины, т,к, обеспечивается поддержание оптимальнь 1 х местных значений коэффициентов расхода р и напора ф по всей длине проточной части. Это дает основание считать предложенное техническое решение соответствующим критериям, предъявляемым к изобретению,На фиг,1 и 2 показана развертка проточной части вихревой машины.Вихревая машина содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, установленное в корпусе 1 с возможностью вращения рабочее колесо 4 с лопатками 5, байпасную линию б, При этом в корпусе 1 выполнен кольцевой канал 7, вход и выход которого сообщены соответственно с патрубками 2 и 3, Выход 8 байпасной линии 6 сообщен с кольцевым каналом 7, а площадь Ек меридионального сечения канала 7 уменьшается от входа к выходу в направлении О вращения колеса 4. При этом канал 7 выполнен с убыванием меридионального сечения на участке до подключения байпасной линии б бР/б О 1, превышающим убывание бГк/б О) на участке после подключения выхода 8 байпасной линии 6. Кроме того, кольцевой канал 7 снабжен расширяющимся участком 9, а выход 8 байпасной линии б выполнен до расширяющегося участка 9 канала 7 и/или на нем, Между патрубками 2 и 3 установлен разделитель 10. а на байпасной линии б - регулятор 11.Вихревая машина работает следующим образом.При вращении колеса 4 в корпусе 1 за счет взаимодействия с лопатками 5 рабочая среда через входной патрубок 2 йоступает в кольцевой канал 7, Периодическое взаимодействие потока. рабочей среды с лопатками 5 колеса 4 приводит к увеличению рабочей среды и уменьшению ее удельного объема, Сужение канала 7 в направлении вращения О позволяет поддерживать. оптимальные (расчетные) значения меридиональной поперечной) и окружной продольной) составляющих скорости потока.Часть потока среды из области с высоким давлением (выходной патрубок 3 или межлопаточные пространства колеса 4, сопряженные с разделителем 10) по байпасной линии б перепускается обратно в канал 7 через выход 8 байпасной линии 6 на расширяющемся учзстке 9. Величина перепускаемого потока может изменяться с помощью регулятора 11, Массовый расход через канал 7 на участке до подключения выхода 8 байпасной линии б меньше, чем на2002114 Формула изобретения Составитель К. Старовередактор М. Стрельникова Техред М.Моргентал орректор С, Шекмар По писно Заказ Тираж Д НПО "Поиск" Роспатента035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/ оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 10 участке после него, на величину перепускаемого потока, Следовательно, местные значения коэффициента расхода р на нем также меньше, а коэффициента напора фи удельного (на единицу длины канала 7) повышения 5 давления больше. Поэтому поддержание постоянных и оптимальных значений р и фможно обеспечить, расширив канал 7 в точке подвода байпаса участок 9) и уменьшив скорость убывания площади 10 меридионального сечения канала 7 1, ВИХРЕВАЯ МАШИНА, содержащая 15 корпус с входным и выходным патрубками, установленное в нем с возможностью вращения рабочее колесо с лопатками, байпасную линию, при этом в корпусе выполнен кольцевой канал. вход и выход 20 которого сообщены соответственно с входным и выходным патрубками, выход байпасной линии - с кольцевым .каналом, а площадь мвридионального сечения канала Ек уменьшается от рхода к выходу в на правлении вращения колеса О, отличаю (сЕк/б Й(ОЕк/с Й"Поддержание оптимальных параметров потока по всей длине канала позволяет повысить интегральные энергетические характеристики машины, например КПД.(56) Виршубский И.М. и др. Вихревые компрессоры, Л,: Машиностроение, 1988, с.115 - 117, 98-104.Патент Ф РГ М 3014425, кл. Е 04 0 5/00, опубл. 1981. дщаяся тем, что, с целью повышения энергетических характеристик машины путем совершенствования структуры потока, канал выполнен с убыванием меридианального сечения на участке до подключения байпасной линии ОЕАР/бЩ превышающим убывание на участке после подключения ОЕАР/бЩ",2,Машина по п.1, отличающаяся тем, что кольцевой канал снабжен расширяющимся участком, а выход байпасной линии. выполнен до расширяющегося участка и/или на нем.