Вихревой компенсатор

(51)5 Е 04 017(0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВ 4 Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им, Н.Э. Баумана(56 Авторское свидетельство СССР М 1068618, кл. Р 04 О 17/06, 1982. (54) ВИХРЕВОЙ КОМПРЕССОР (57) Изобретение позволяет повысить КПД путем использования кинетической энергии движения газа, прошедшего через конические щели, образованные кольцевым элементом 9 с размещенным на нем отсекателем 11 и кольцевым элементом 10 с размещенными на нем лопатками 12. Рабочее-А колесо 6 установлено в корпусе 1 и снабжено лопатками 8, Кольцевой элемент 9, снабженный отсекателем 11, выполнен с каналами для охлаждающей жидкости, Отношение площадей меридионального сечения бокового канала рабочего колеса 6 и меридионального сечения боковой проточки меньше отношения площадей меридианального сечения полости, образованной кольцевым элементом 10, снабженным лопатками 12, и меридионального сечения полости, образованной кольцевым элементом 9, снабженным отсекателем 11. Угол выхода лопаток 8 колеса 6 меньше угла выхода лопаток 12 кольцевого элемента 10. В отсека- теле 5, расположенном в проточке, со стороны лопаток 7 колеса 6 выполнен паз, сообщающий проточку с дополнительным входным патрубком, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.Е-ЕИзобретение относится к компрессоро- отсекателю 5, а элемент 10 - к лопаткамстроению, в частности к вихревому комп- рабочего колеса 6, Кольцевые элементы 9 и10 снабжены расположенными со стороныНаиболее близким к предлагаемому яв- корпуса 1 и рабочего колеса 6 соответственляется вихревой компрессор, содержащий 5 ноотсекателем 11 илопатками 12. Относикорпус с боковой проточкой, входной и вы- тельно друг друга кольцевые элементыходной патрубки; установленный в проточке образуют конические кольцевые щели поотсекатель, размещенное в корпусе рабочее стоянной ширины д и д 2 . Кольцевой элеколесо с лопатками и боковым каналом, об- мент, примыкающий к отсекателям 5 и 11,разующим с проточкой вихревую камеру, 10 выполненохлаждаемым. Корпускомнрессоразмещенные в вихревой камере кольцевые ра содержит дополнительные входной 13 иэлементы, снабженные расположенными со выходной 14 патрубки, сообщенные с полымстороны корпуса и рабочего колеса соответ- тором. Отношение площадей меридиональственно отсекателем и лопатками. ного сечения бокового канала рабочего коОднако прототип обладает низким КПД 15 леса и боковой проточки Рк/Р меньшевследствие повышенных.гидравлических отношения площадей меридианального сепотерь от перетеканий газа между камера- чения кольцевого элемента с лопатками ими сжат. кольцевого элемента с отсекателем Рл/Ро, аЦелью изобретения является повыше- угол выхода лопаток, размещенных на рание КПД вихревого компрессора. 20 бочем колесе, меньше угла выхода лопаток,Указанная цель достигается тем, что в размещенных на кольцевом элементе.вихревом компрессоре кольцевые элемен-На установленном в боковой проточкеты расположены друг относительно друга с отсекателе 5 со стороны лопаток рабочегообразованием конических кольцевых щелей колеса может быть выполнен паз 15, сооб-.постоянной ширины, при этом кольцевой 25 щенный с дополнительным входным патэлемент с отсекателем выполнен охлаждае- рубком.мым, отсекатель, установленный в боковой Компрессор работает следующим обрапроточке, смещен относительно отсекателя, зом,примыкающего к кольцевому элемейту, в При работе вихревого компрессора расторону вращения колеса, корпус дополни бочий газ через входной патрубок 3 идополтельно содержит входной и выходной пат- нительный входной патрубок 13 поступаетрубки, сообщенные с полым тором, а, одновременно в вихревую камеру и в поотношение площадей меридионального се- лость тора, где сжимается под действием. чения .бокового канала.рабочего колеса и лопаток 7 рабочего колесаилопаток 12 кольбоковой проточки меньше отношения пло- .35 цевого элемента. Сжатый воздух через выщадеймеридиональногосечения кольцево- ходные патрубки 4 и 14 выходит изго элемента с лопатками и кольцевого компрессора.элемента с отсекателем, при этом угол вы- Геометрические соотношения площахода лопаток, размещенных на рабочем ко- дей меридиональных сечений и углов усталесе, меньше угла выхода лопаток, 40 новки лопаток выбираются из условияразмещенных нв кольцевом элементе. превышения наоорности лопаток 12 над наКроме того, на установленном в.проточ- порностью лопаток 7 и обеспечения повыке отсекателе со стороны лопаток рабочего щенного уровня давления в полости тораколеса выполнен паз, сообщенный с допол- относительно давления в боковой проточке,кительным входным патрубком, 45 При этом перетекания газа через коническиеНа фиг,1 показан вихревой компрессор, кольцевые щели независимо от режима рабопродольное сечение; на фиг.2 - меридио- ты компрессора направлены к вихревой камензльныесеченияА-А,Б-Б,В-Внафиг.1;на ре и инициируют закрутку потока вфиг.3 - корпус вихревого компрессора с последней. В случае последовательного сжа-,входными и выходными патрубками; на 50 тиягазаввихревойкамере,азатемвполостифиг.4-. сечение Г-Г на фиг.З, тора положительное влияние перетечек наВихревой компрессор содержит корпус закрутку потока еще более возрастает.1 с боковой проточкой 2, входным и выход- Такое выполнение вихревого компресныи патрубками 3 и 4, установленный в про- сора позволяет рационально организоватьтофщв отсекатель 5, размещенное в корпусе 55 вихревой рабочий процесс и тем самым доребочее колесо б с лопатками 7 и боковым стичь повышение КПД,каналом 8,образующим с проточкой 2 вих- Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и яревую камеру, В вихревой камере размеще, Вихревой компрессор по авт.св, Мны кольцевые элементы 9 и 10, образующие 1068618, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сполый тор, причем элемент 9 примыкает кцелью повышения КПД, кольцевые элементы расположены друг относительно друга собразованием конических кольцевых щелейпостоянной ширины, при этом в кольцевомэлементе, примыкающем к отсекателю, выполнены каналы для подвода охлаждающейжидкости, отсекатель, установленный в боковой проточке, смещен относительно отсекателя, примыкающего к кольцевомуэлементу, в сторону вращения рабочего колеса, корпус снабжен дополнительнымивходным и выходным патрубками, сообщенными с полым тором, отношение площадей меридионального сечения бокового канала рабочего колеса и 15меридионального сечения боковой проточки меньше отношения площадей меридионального сечения полости, образованной кольцевым элементом, снабженным лопатками, и меридионального сечения полости, образованной кольцевым элементом, снабженным отсекателем, и угол выхода лопаток рабочего колеса меньше угла выхода лопаток, размещенных на кольцевом элементе. 2. Компрессор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на установленном в проточке отсекателе со стороны лопаток рабочего колеса выполнен паз, сообщающий боковую проточку с дополнительнымвходным патрубком.1719717 Составитель .Тех ред М.Моргент дактор Ю.Се ректор С,Шев аказ 755 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 й роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10