Ротационный компрессор

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 113592 т сссРтнРытии ГОсудАРстВенный НОми ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИУ СВИДЕ ТВУ ТЕЛЬС АВТОРСКОМ чо 3Н. Кабаков, В. Л. Юшаи ческий инсти3513476, кл. 417 -идетельство СССР18/356, 1980.(54) (57) 1. РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР с катящимся ротором, содержащий корпус с торцовыми крышками, всасывающим окном и нагнетательным клапаном, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости, отличающийся тем, что с целью повышения КПД и ресурса работы, корпус или/и ротор или/и лопасть выполнен составным в виде пакета однотипных элементов, расположенных перпендикулярно 4 ш Г 04 С 18 356; Г 04 С 29 оси вращения ротора и имеющих шероховатые контактирующие поверхности, образующие капилляры, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.2. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что каждый канал лопасти открыт со стороны, противоположной ротору.3. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что в пакете элементов ротора выполнена полость, а в приводном валу - канал, сообщенный с полостью и подключенный к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости4. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что крайние элементы пакета корпуса служат его торцовыми крышками.5. Компрессор по п. 1, отличающийся Е тем, что он снабжен теплообменником и р кожухом, охватывающим корпус с образо- %УФ ванием полости, заполненной охлаждающей и смазывающей жидкостью, а элементы пакета корпуса, кроме крайних, имеют Я выступы, контактирующие с кожухом и образующие перегородку, разделяющую упомянутую полость на камеры, сообщен- файф ные между собой через теплообменник.вам СЭ50 55 Изобретение относится к компрессоростроению и касается усовершенствования ротационных компрессоров с катящимися роторами.Известен ротационный компрессор с катящимся ротором, содержащий корпус с торцовыми крышками, всасывающим и нагнетательным окнами, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть 1).Недостатками этого компрессора являются невысокие КПД и надежность и небольшой ресурс работы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является ротационный компрессор с катящимся ротором, содержащий корпус с торцовыми крышками, всасывающим окном и нагнетательным клапаном, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости 2.Недостатками известных компрессоров являются недостаточно высокий КПД и небольшой ресурс работы. Целью изобретения является повышение КПД и ресурса работы,Указанная цель достигается тем, что в ротационном компрессоре с катящимся ротором, содержащем корпус с торцовыми крышками, всасывающим окном и нагнетательным клапаном, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости, корпус или(и ротор или/и лопасть выполнен составным в виде пакета однотипных элементов, расположенных перпендикулярно оси вращения ротора и имеющих шероховатые контактирующие поверхности, образующие капилляры, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.При этом каждый канал лопасти открыт со стороны, противоположной ротору, а в пакете элементов ротора выполнена полость, в приводном валу - канал, сообщенный с полостью и псдключенный к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости; причем крайние элементы пакета корпуса служат его торцовыми крышками,Кроме того, компрессор снабжен теплообменником и кожухом, охватывающим корпус с образованием полости, заполненной охлаждающей и смазывающей жидкостью,5 10 15 20.25 30 35 40 45 а элементы пакета корпуса, кроме крайних, имеют выступы, контактирующие с кожухом и образующие перегородку, разделяющую упомянутую полость на камеры, сообщенные между собой через теплообменник.На фиг. 1 схематично изображен компрессор; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.Ротационный компрессор с катящимся ротором содержит корпус с торцовыми крышками 1, всасывающим окном 2 и нагнетательным клапаном 3, установленный в корпусе на приводном валу 4. ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу 5 корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы 6, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости (не показан). Корпус или/и ротор или/и лопасть выполнен составным в виде пакета однотипных элементов, соответственно пластин 7 или(и дисков 8 или/и планок 9, расположенных перпендикулярно оси вращения ротора и имеющих шероховатые контактирующие поверхности 10 - 12, соответственно образующие капилляры, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости,Каждый канал 6 лопасти открыт со стороны, противоположной ротору. В пакете элементов ротора - дисках 8 выполнена полость 13, а в приводном валу 4 - канал 14, сообщенный с полостью 13 и подключенный к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости,Крайние элементы пакета служат его торцовыми крышками 1. Компрессор снабжен теплообменником 15 и кожухом 16, охватывающим корпус с образованием полости, заполненной охлаждающей и смазывающей жидкостью, а элементы пакета корпуса - пластины 7, кроме крайних, имеют выступы 17, контктирующие с кожухом 16 и образующие перегородку, разделющую полость на камеры 18 и 19, сообщенные между собой через теплообменник 15. Камеры 18 и 19 могу быть сообщены с общим источником охлаждающей и смазывающей жидкости и полостью паза 5 корпуса. Элементы пакетов корпуса, ротора и лопасти (пластины 7, диски 8 и планки 9) могут быть соединены между собой различным образом для образования соответствую щих пакетов, например, стянуты болтами 20. Камеры 18 и 19 могут быть снабжены патрубками 21.Ротационный компрессор с катящимся ротором работает следующим образом.При вращении ротора, обкатывающегося по внутренней поверхности корпуса, в образованном ими серповидном пространстве,разделенном лопастью на камеры переменного объема, происходит сжатие газа, поступающего через окно 2 и с давлением нагнетания выталкиваемого через нагнетательный клапан 3 потребителю. При этом жидкость, протекающая по полости, образованной кожухом 16 и корпусом, и имеющая давление, равное или большее давления нагнетания, сначала подогревается, отбирая тепло сжатия, затем охлаждается в теплообменнике 15 и снова поступает в полость, перетекая из камеры 18 в камеру 19 и охлаждая стенки корпуса. Затем жидкость поступает в полость паза 5, прижимая разделительную лопасть к поверхности ротора и охлаждая ее планки 9. Кроме того, жидкость по каналу 14 попадает в полость 13, охлаждая диски 8 и поверхности торцовых крышек 1. Из полости паза 5 жидкость по каналам 6 распределяется вдоль планок 9 и затем дросселируется по капиллярам, образованным поверхностями 12, в зазор между лопастью и стенками паза 5, образуя в этом зазоре гидростатическую подушку, предотвращающую сухое и полусухое трение. Кроме того, жидкость из каналов 6 дросселируется в зону контакта лопасти и ротора, образуя в этой зоне гидростатодинамический подшипник, обеспечивающий чисто жидкостное трение. Поверхности 12, находящиеся в серповидном пространстве корпуса (рабочей камере), обеспечивают впрыск жидкости вдоль всего корпуса в то время, когда лопасть выходит из паза 5.В течение всего рабочего цикла также происходит впрыск жидкости по всему объему внутреннего пространства корпуса через капилляры, образованные поверхностями 10 и 11 соответственно пластин 7 и дисков 8.Кроме того, жидкость, находящаяся в полости 13 ротора, полностью уплотняет поверхности 10 крайних пластин корпуса - торцовых крышек 1, обращенных внутрь, и поверхности 11 крайних дисков 8 ротора, чем обеспечивается устранение перетечек по его торцам.Таким образом, впрыск жидкости производится постоянно по всему объему сжимаемого газа, что обеспечивает его хорошее охлаждение. Впрыск через капилляры позволяет распылять мелкодисперсную жидкость и обеспечить ее значительное испарение, что также благоприятно влияет на экономичность протекающих процессов. Равномерное распределение жидкости также позволяет полностью избежать сухого и полусухого трения, что повышает ресурс работы и снижает механические потери на 2 - 3/о . Хорошее охлаждение корпуса, ротора, сжимаемого газа позволяет приблизить процесс сжатия к изотермическому даже для такого газа, как гелий. т. е. повысить КПД рабочего цикла на 10 - 15/о, что обеспечивает общее увеличение КПД (с учетом потерь на прокачку и впрыскжидкости) на 5 - 6/ц.В предлагаемом компрессоре в виде пакета однотипных элементов может быть выполнен только корпус, только ротор или только ЗО лопасть, а также корпус и ротор, корпуси лопасть. Однако наибольшее повышение КПД и ресурса работы имеет место при выполнении и корпуса, и ротора, и лопасти составными в виде пакетов однотипных элементов.,2 Состав ителТехред И. ВТираж о 86Государственноголам изобретенийква, Ж - 35, РаусПатент, г. Ужго Я,едактор Н. Пушненковаа к аз 10218/25ВНИИПИпо д113035, Мофилиал ППП ь И. Алешинарес Корректор В. БутягаПодписное комитета СССи открытийская наб., д.род, ул. Проект