Турбохолодильник

ц) 561852 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет осударственный комитет овета Министров СССР(54) ТУРБОХОЛОДИЛЬКЯК Изобретение относится к области холодильной техники, в частности к турбохолодпльникам систем кондиционпрования воздуха.Известны турбохолодильникп, содержащие частично залитый необходимым для смазки подшипниковой опоры маслом картер с сапуном в верхней части и установленным перед ним фильтрующим элементом для отделения взвешенных частиц масла от воздуха, выходящего из картера. Фильтрующий элемент обычно представляет собой набивку из пористого или волокнистого материала 1.Однако в известных турбохолодильниках по мере насыщения фильтрующих элементов маслом происходит повышение давления в картере с последующим появлением утечки масла через уплотнения, вращающегося вала в рабочие полости турбохолодильника, что вызывает не только повышенный расход масла, но и загрязнение охлаждаемого турбохолодильником воздуха. При слабой набивке фильтрующего элемента его фильтрующая способность резко снижается, ухудшая степень очистки воздуха от масла, что приводит к увеличению расхода масла и уменьшению срока между регламентными работами, дозаправками масла.С целью уменьшения уноса масла и повышения эксплуатационной надежности в предлагаемом турбохолодильнике сапун соединен с корпусом подшипников прп помощи патрчбка с впускнымп окнами для масляно-воздушной смеси, а внутри патру ока в зоне впускных окон может быть установлен отбойный конус с раструбом на входном конце.5 1 атрубок заключен в цилиндрический кожух с днищем и соосно размещенной в нем отбойной перегородкой, прп этом отбойная перегородка, патрубок и днище кожуха покрыты пористым материалом, служащим для под вода отделенного масла к подшипникам. Внутри патрубка установлена поперечная диафрагма, экранированная пористым материалом, контактирующим с покрытием днища, а отверстие диафрагмы имеет площадь, составля ющую 0,1 - 0,2 от площади выходного отверстия днища; днище кожуха выполнено коническим с уклоном в сторону патрубка, имеющего на этом участке маслоотводящие отверстия, суммарная площадь которы.; составляет 20 0,1 - 0,2 от площади выходного сечения патрубка; в патрубке в зоне впускных окон установлен фпльтрующпй элемент, примыкающий верхней частью к сапуну.На фиг. 1 изображен оощцй вид предлагае мого турбохолодпльнпка; на фиг. 2 - патрубок с востановленным внутри отбойным конусом; на фиг. 3 - патрубок, заключенный в пилиндрическпй кожух с днищем, отбойной перегородкой и диафрагмой, покрытыми пористым 30 материалом: на Фпг. 4 - кожных с коническим55 60 б 5 днищем и маслоотводяшими отверстиями впатрубке; на фиг. 5 - фильтрующий элемент,размещенный в патрубке.Турбохолодильник содержит картер 1 с размещенным в нем корпусом 2 подцццшцков 3,установленных на валу 4, имеюцсм вцнтовысканавки 5 и несущем ца себе импеллсры 6,образующие вместе с промежуточной втулкой7 зону разряжения Л, соединенную с сапуном 8 через каналы 9 во втулке 7, входные отверстия 10 в корпусе 2, объединяющий отверстия 10 кольцевой коллектор 11 ц цатрубок12, Патрубок 12 имеет впускные окна 13,Внутри патрубка 12 помещен цилиндрический элемент 14 пз пористого материала, авпускные окна 13 отгорожены от сапуна 8 отбойным конусом 15 с раструбом 16 на входном конце.Снаружи патрубок 12 заключен в цилиндрический кожух 17 с входными окнами 18 и днищем 19 и соосно размещенной в нем отбойнойперегородкой 20, имеющей перепускные окна21, Отбойная перегородка 20, патрубок 12 цднище 19 имеют покрытие из пористого материала, соответственно 22, 23 и 24. Внутри патрубка 12 установлепа поперечная диафаргма25, экранированная пористым материалом 26,контактирующим с покрытием 24 дница 19.Днище 19 кожуха 17 выполнено коническимс уклоном в сторону патрубка 12, имеющегов этом месте маслоотводяшие отверстия 27,В верхней части патрубка 12 в зоне впускных окон 13 установлен фильтруюшнй элемент 28, примыкающий верхней часть о к сапуну 8.При работе турбохолодпльника по мере возрастания перепада давлециц между окружающей средой и картером 1 образующаяся внем после смазки маслом и продувки воздухом подшипников 3 воздушно-масляная смесьпоступает в патрубок 12 через впускцыс окна13 и направляется отбойным конусом 15 сраструбом 16 вдоль цилиндрического элемента 14, оставляя на его пористой поверхностивзвешенные частицы масла. Затем часть воздуха, очищенная от масла и поэтому наиболее легкая, поднимается вверх ц выходит через сапун 8, а впитывающееся в пористый материал цилиндрического элемента 14 и стекающее в его нижнюю часть под действиемсилы тяжести масло вместе с часть".о еще достаточно насыщенного маслом воздуха, и соответственно, более тяжелого под действиемразряжения, создаваемого в зоне Л винтовой канавкой 5 или импеллером 6, поступаютчерез никнюю часть патрубка 12, кольцевойколлектор 11, входные отверстия 10 корпуса2 и каналы 9 в промежуточной втулке 7 вподшипник 3, дополнительно смазывая и охлаждая его,При наличии снаружи патрубка 12 цилиндрического кожуха 17 масляно-воздушнаясмесь поступает через входные окна 18 и направляется отбойной перегородкой 20 черезперепускные окна 21 в следующую полость с 10 15 20 75 30 35 40 4 50 впускными окнами 13 и далее в патруоок 12, оставляя в пористом покрытии 22 и 23 взвешенные частицы масла. Это масло впитывается пористым покрытием 22 и 23 и под действием силы тяжести, а также вследствие разности давлений, создаваемой диафрагмой 25, отделяющей зону разрежения А от полости сапуна 8, стекает по элементу 14 вниз, где вместе с частью воздуха, вышедшего из окон 13 и прошедшего через отверстие диафрагмы 25, еще достаточно насыщенного маслом и поэтому тяжелого, поступает за счет разрежения, создаваемого в зоне А, к подшипникам 3. Другая часть воздуха, очищенная от масла, поднимается из-за наличия перепада давлений между картером 1 и окружающей средой вверх и выходит через сапун 8.Г 1 ри наличии у кожуха 17 конического днища 19 с уклоном в сторону патрубка 12 масляно-воздушная смесь оставляет на отбойной перегородке 20 и патрубке 12 взвешенные частицы масла, которые стекают вниз и далее по коническому днищу 19 через маслоотводящие отверстия 27 в патрубок 12.При работе турбохолодильника с фильтруюшцм элементом 28 поступающая в него воздушно-масляная смесь оставляет в фильтруюшем элементе взвешенные частицы масла, которые под действием силы тяжести и разрежения, создаваемого винтовой канавкой 5 на валу 4 или импеллером 6, стекают в нижнюю часть патрубка 12 и оттуда через отверстия 10 и каналы 9 к подшипникам 3, чем обеспечивастся постоянная самоочистка фильтруюшего элемента 28 от масла.Применение в турбохолодильниках фильтрующего устройства, присоединенного верхней частью к сапуну, а нижней - при помощи патрубка к полости, в которой с помощью шнека (винтовой канавки) на валу или импеллера создается разрежение, позволяет не только повысить его фильтруюшую способность, но и исключить насыщение фильтрующих элементов маслом и этим избежать роста давления в картере, а следовательно резко повысить надежность работы уплотнительных устройств вращающегося вала, предотвратив утечки масла в охлаждаемый турбохолодильником воздух.Такая организация системы очистки воздуха от масла позволяет резко уменьшить его унос (расход) и тем самым увеличить сроки между регламентными работами. Формула изобретения1. Турбохолодильник, содержащий турбинное и компрессорное колеса, установленные ца валу в подшипниках, размещенных в корпусе, и масляный картер с сапуном в верхней части, отличающийся тем, что, с целью уменьшения уноса масла н повышения эксплуатационной надежности, сапун соединен с корпусом подшипников при помощи патрубка с впускными окнами для масляно-воздушной смеси.2, Турбохолодильник по п. 1, о т л и ч а ишийся тем, что внутри патрубка в зоне впускных окон установлен отбойный конус с раструбом на входном конце.3, Турбохолодильник по и, 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что патрубок заключен в цилиндрический кожух с днищем и соосно размещенной в нем отбойной перегородкой.4. Турбохолодильник по п. 3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отбойная перегородка, патрубок и днищс кожу.са покрыты пористы. материалом, служащим для подвода отделенного масла к подшипникам.5, Турбохолодильник по п. 4, отличающ и й с я тем, что внутри патрубка устаноьлсна поперечная диафрагма, экранированная пористым материалом, контактирулолцим с покрытием днища.б. Турбохолодильник по п. 5, отлич ающи й с я тем, что отверстие диафрагмы имеет плошадь, составляющую 0,1 - 0,2 от площади выходного отверстия днища. 7. Турбохоло:;пльник по п. 3, отличаюш и и с я тем, что днище кожуха выполненоук:онох в сторон патроа,имеющего на этом участке маслоотводящие отверстия.8. Туроохолодильик по п, 7, отличающийся тем, что суммарная пло:цадь маслоотводящнх отверстгй составляет 0,1 - 0,2 от плопади выходного ссчс;ия патруока.9. Трбохолодпльк по и. 1, о т л и 1 а оц и й с я тсм, что в патрубке в зоне впускных окон устанозлен фильтрующнй элемент, прп- ькаонл 1 всрхс 1 астю лл сапуну.15 Пр;ортет по пп. 1, 2 установлен 07.07.75,пп. 3, 4. и, б - 10.01,(5, пп. 1, 8, - 15.07,75,п. 9 - 17.07.75. Источник н;форхлации, принятые во вни 20 мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР М 205599,Р 04 Р 29,04 обб561852 ан оставитель В.Техред М Семенов анас ректор а кт р, Сапунова погр каэ 1998/7ЦНИ Изд, Уо 589Государственно по делам и3035, Москва,Тираж 72 окомитета Совета Минисретений и открытий35, Раушская наб., д, 4/ ПодписноСР