Способ охлаждения ротационного компрессора и ротационный компрессор с катящимся ротором
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(71) Омский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1375845, кл, Г 04 С 29/02, 1986.(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ РОТАЦИОННОГО КОМПРЕССОРА И РОТАЦИОННЫЙКОМПРЕССОР С КАТЯЩИМСЯ РОТОРОМ(57) Изобретение относится к компрессоростроению, Цель изобретения - снижениеприводной мощности компрессора. Указанная цель достигавтся за счет того, чтовпрыск охлаждающей жидкости в полость сжатия ротационного комперссора с катящимся ротором начинают с угла поворота вала компрессора, равного 90, и продолжают до конца процесса сжатия, Компрессор, реализующий данный способ, содержит корпус с радиальным пазом и разделительной пластиной, торцовые крышки, эксцентриковый вал с ротором и выполненное в одной из крышек отверстие для впрыска жидкости, расположенное на угловом расстоянии от средней линии пластины р = 255 + (85 - 100) и радиальном расстоянии от оси вращения вала Й ввв - в (в,в - в.вв(- 1 (в,в-в.вв. в радиус ротора; 1 - эксцентриситет, 2 с,п,флы, 2 ил. ность теплообмена по сравнению с мелкодисперсной, вследствии чего процесс межфазного теплообмена между газом и жидкостью протекает малоэффективно с высоким значением показателя политропы, а следовательно требуется большая приводная мощность компрессора, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ и устройство для охлаждения компрессора путем подачи мелкодисперсной жидкости в процессе сжатия, а.с, М 1375845.Однако данный способ охлаждения компрессора также не является достаточно эффективным, так как значительная часть мелкодисперсной жидкости, впрыскиваемой в течение процесса сжатия, практически не используется для отвода теплоты сжатия потому, что к началу интенсивного тепловыделения от сжимаемого газа уже наИзобретение относится к компрессоростроению и касается преимущественно ротационных компрессоров с впрыском жидкости, используемых в микрокриогенных системах для сжатия гелия.Известен способ и устройство для охлаждения компрессора путем подачи в рабочую полость компрессора в процессе всасывания охлаждающей жидкости, а.с, % 909311.Недостатком данного способа и устройства является невысокая производительность вследствие того, что основная часть жидкости поступает в рабочий объем компрессора во время процесса всасывания, а распыл ее практически отсутствует, кроме того, к началу процесса сжатия практически вся масса впрыснутой жидкости находится в состоянии жидкостной пленки, которая имеет относительно малую поверхГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОЛИСАНИ 1717867 А 130 Ро = 225 +(85 - 100)0;- (0,6-0,8) р 0 = 2250 + (85 - 100); ходится на поверхности деталей, формирующих рабочую полость компрессора в виде жидкостной пленки, а поэтому значение показателя политропы процесса сжатия остается высоким и затрачивается дополнительная приводная мощность компрессора.Цель изобретения - снижение приводной мощности компрессора за счет интенсификации теплообмена между сжимаемым газом и охлаждающей жидкостью. указанная цель достигается тем, что согласно способу охлаждения ротационного компрессора, содержащего корпус с торцовыми крышками и катящимся ротором, установленный на валу с воэможностью взаимодействия с разделительной пластиной, размещенной в радиальном пазу корпуса, путем подачи охлаждающей жидкости в рабочую камеру по каналу, выполненному в торцовой крышке, впрыск жидкости осуществляют начиная с угла поворота вала, равного 90 от средней ликии разделительной пластины, при этом по меньшей мере в одной из крышек выполнено отверстие для впрыска охлаждающей жидкости в рабочие камеры, расположенное на угловом расстоя ии от средней линии разделительной пласгипы р и радиальном расстоянии от оси вращения вала Во, которые определяются по следующим соотношениям; Во = %р - с (0,4 - 0,65) - 1(О,б - 0,8), где й, - радиус ротора;- эксцантриситет ротора.Предлагаемый способ охлаждения компрессора позволяет избежать охлаждения зачитальной части мелкодисперсной впрыскиваемой жидкости на начальном участка процесса сжатия, когда жидкости для отвода теплоты сжатия и уплотнения зазороп практически не требуется, а использопать се п течение времени интенсивного выделения теплоты сжатия (момент начала интенсивного выделения теплоты сжатия в ротационном компрессоре с катящимся ротором примерно соответствует углу поворота эксцентрикового вала 90, что позволяет отвести большее количество теплоты от газа к каплям охлаждающей жидкости, а следовательно снизить величину показателя политропы процесса сжатия и приводную мощность компрессора.Если впрыск жидкости начинать с угла повотора эксцентрикового вала, большего 900, то это также, как и в случае впрыска жидкости с начала процесса сжатия, приво 5 10 15 20 25 дит к уменьшению величины межфазного теплообмена, но в данном случае это происходит за счет того, что снижение площади межфазного теплообмена (так как с ростом давления газа в камере схатия перепад давления на устройстве впрыска уменьшается и капли впрыскиваемой жидкости имеют больший размер, а следовательно меньшую удельную поверхность теплообмена), времени теплового взаимодействия и коэффициента. теплоотдачи перекрывают увеличение температурного напора между газом и каплями жидкости, в результате чего количество отведенной теплоты. снижается. Однако следует отметить, что оптимум теплового потока в районе 90 является пологим и в зависимости от условий работы компрессора может смещаться в ту или другую сторону, но достигаемое при этом снижение величины приводной мощности почти не Отличается от значения, полученного при впрыске с угла 90,Выполняют в торцовой крышке компрессора отверстия на угловом расстоянии от средней линии разделительной пластины уЪ и радиальном расстоянии от оси вращения вала 80, которые определяют по следующим соотношениям; Во= йр е (0,4 0,65) где йр - радиус ротора; 1- эксцентриситет ротора, Это позволяет осуществлять открытие кромкой ротора отверстия впрыска в момент поворота вала компрессора на угол, равный 90 от средней линии разделительной пластины, т.е. реализовывать предложенный способ охлаждения компрессора. При этом перекрытие отверстия впрыска ротором происходит в конце процесса сжатия.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ охлаждения отличается моментом начала впрыска жидкости в рабочую полость компрессора, который соответствует углу поворота вала, равного 90, а конструкция для его осуществления - координатам расположения отверстия впрыска. Таким образом предлагаемый способ охлаждения и конструкция для его осуществления соответствует критерию изобретения "Новизна".Из анализа патентной и научно-технической литературы не известны способы охлаждения и конструкции компрессора. содержащие признаки, отраженные в отличительной части формулы изобретения, Наосновании вышеуказанного отмечаем, что признаки, отраженные в отличительной части формулы изобретения, обладают "существенным отличием",На фиг. 1 изобракена конструкция компрессора, реализующая предлагаемый способ охлаждения: на фиг. 2 - вид торцовой крышки компрессора с отверстием для впрыска жидкости,Компрессор (фиг, 1) содержит цилиндрический корпус 1 с всасывающим окном 2, нагнетательным клапаном 3, радиальным пазом 4, в котором расположена разделительная пластина 5, торцовые крыши 6, в одной из которых выполнено отверстие 7 для впрыска жидкости, эксцентриковый вал 8 с установленным на нем с возможностью взаимодействия с пластиной 5 ротором 9 и образованием в корпусе 1 рабочих камер 10 и 11 соответственно всасывания и сжатия,Компрессор (фиг. 1) работает следующим образом,При вращении эксцентрикового вала 8 (по стрелке) ротор 9 обкатывает цилиндрическую поверхность корпуса 1, при этом в камере 10 происходит процесс всасывания газа, а в противоположной камере 11 - процесс сжатия. В тот момент, когда вал 8 повернется на угол 90 от средней линии разделительной пластины 5 (на фиг, 1 соот-. ветствующее положение ротора показано штриховыми линиями), открывается отверстие 7 в камеру 11 сжатия и начинается впрыск охлаждающей жидкости, заканчивающийся вконцепроцесса сжатия, втотмомент, когда отверстие 7 перекрывается ротором 9. После того, как давление в камере 11 сжатия станет равным давлению нагнетания, открывается нагнетательный клапан 3 и, газожидкостная смесь подается на нагнетание, проходит теплообменник, маслоотделитель (на фиг. 1 не показаны). Чистый гаэ поступает к потребителю, а отделившаяся жидкость, находящаяся под давлением нагнетания, используется для впрыска. Отверстие 7 остается перекрытым ротором 9 до тех пор, пока вал 8 вновь не повернется на угол 90 о, после чего цикл повторяется. Таким образом реализация предлагаемого способа охлаждения ротационного компрессора и устройства для его охлаждения позволяет снизить приводную мощ ность компрессора за счет осуществлениявпрыска жидкости с угла поворота вала, равного 90,Формула изобретения10 1. Способ охлаждения ротационногокомпрессора, содержащего корпус с торцовыми крышками и катящийся ротор, установленный на валу с воэможностьювзаимодействия с разделительной пласти 15 ной, размещенной в радиальном пазу корпуса, путем подачи охлаждающей жидкостив рабочую камеру по каналу, выполненномув торцовой крышке, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения приводной мощ 20 ности компрессора, впрыск жидкости осуществляют начиная с угла поворота вала,равного 90 от средней линии разделительной пластины,2. Ротационный компрессор с катящим 25 ся ротором, содержащий цилиндрическийкорпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и радиальным пазом с разделительной пластиной, торцовые крышки изксцентриковьй вал с установленным на30 нем с возможностью взаимодействия с пластиной ротором и образованием в корпусерабочи;. камер всасывания и нагнетания,при этом по меньшей мере в одной из крышек выполнено отверстие для впрыска35 Охлаждающей жидкости в рабочие камеры, О т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения приводной мощности компрессора, отверстие для впрыска жидкости выполнено на угловом расстоянии от средней40 линии разделительной пластины ро и радиальном расстоянии От Оси вращения ВдлдЯо, которые определяются по следующимсоотношениям;Ро - 5 о+ (85-100)оВо = байр - е (0,4 - О,б 5)- (О,б - 0,8),где Нр - радиус ротора;1- зксцентриситет ротора.17178675Составитель И, Титов Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор О, Кундрик каз 865 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10
СмотретьЗаявка
4714765, 04.07.1989
ОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ТИТОВ ИГОРЬ ЕВГЕНЬЕВИЧ, ЩЕРБА ВИКТОР ЕВГЕНЬЕВИЧ, БЕРЕЗИН ИГОРЬ СЕРГЕЕВИЧ, БАННОВ МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ВОЙДАК АДОЛЬФ РИХОРДОВИЧ
МПК / Метки
МПК: F04C 18/356, F04C 29/02
Метки: катящимся, компрессор, компрессора, охлаждения, ротационного, ротационный, ротором
Опубликовано: 07.03.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1717867-sposob-okhlazhdeniya-rotacionnogo-kompressora-i-rotacionnyjj-kompressor-s-katyashhimsya-rotorom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ охлаждения ротационного компрессора и ротационный компрессор с катящимся ротором</a>
Предыдущий патент: Компрессорный агрегат
Следующий патент: Струйный кольцевой датчик приближения
Случайный патент: Амплитудный селектор