FR2671833A3

FR2671833A3 - Compressor with liquid ring with long-term feed

Info

Publication number: FR2671833A3
Application number: FR9200643A
Authority: FR
Inventors: Bertucelli Giorgio
Original assignee: Garo Dott Ing Roberto Gabbioneta SRL
Current assignee: Garo Dott Ing Roberto Gabbioneta SRL
Priority date: 1991-01-23
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1992-07-24
Anticipated expiration: 1998-01-22
Also published as: IT1245104B; ES2051620R; DE9200434U1; ITMI910151A1; ES2051620B1; GB2254657B; GB2254657A; ES2051620A2; GB9200752D0; FR2671833B3; ITMI910151A0

Abstract

Ce compresseur est constitué par un corps extérieur (11) formant un stator et comportant une cavité intérieure (12) qui est ovalisée avec une double excentricité et 'au centre de laquelle est disposée une roue (14) reliée à un arbre (13) et pourvue de multiples aubes radiales qui délimitent des poches entre elles, tandis qu'il est en outre prévu au moins une ouverture d'entrée de liquide de service à l'intérieur de la cavité intérieure (12) et qu'un élément à cône (17), qui est introduit à l'intérieur d'un évidement de la roue (14), est en outre divisé en quatre chambres (20, 21) communiquant entre elles deux à deux et présentant une ouverture (22) d'entrée de gaz à comprimer et une ouverture (23) de sortie du gaz comprimé. Suivant l'invention, il est caractérisé en ce que la roue (14) est composée d'un flasque avant (28) et d'un flasque de moyeu (29) portant les aubes entre eux et en ce que, sur au moins l'un de ces flasques (28, 29), il est ménagé de multiples trous traversants (30).This compressor consists of an outer body (11) forming a stator and comprising an inner cavity (12) which is ovalized with a double eccentricity and 'at the center of which is arranged a wheel (14) connected to a shaft (13) and provided with multiple radial vanes which delimit pockets between them, while there is further provided at least one service liquid inlet opening within the interior cavity (12) and a cone element ( 17), which is introduced inside a recess of the wheel (14), is further divided into four chambers (20, 21) communicating with each other two by two and having an opening (22) of gas to be compressed and an outlet opening (23) for the compressed gas. According to the invention, it is characterized in that the wheel (14) is composed of a front flange (28) and a hub flange (29) carrying the blades between them and in that, over at least l 'one of these flanges (28, 29), it is provided with multiple through holes (30).

Description

COMPRESSEUR A ANNEAU LIQUIDE A ALIMENTATIONLIQUID RING COMPRESSOR WITH POWER SUPPLY

DE LONGUE DUREELONG TERM

La présente invention concerne un compresseur à The present invention relates to a compressor

anneau liquide à alimentation de longue durée. long-life liquid ring.

Il est connu que les compresseurs à anneau liquide It is known that liquid ring compressors

sont essentiellement constitués par un corps extérieur compor- essentially consist of an outer body

tant une cavité intérieure qui est ovalisée avec une double ex- centricité et dans laquelle est disposée, sur un arbre, une roue pourvue de multiples aubes radiales qui délimitent des an inner cavity which is ovalized with a double ex- centricity and in which is disposed on a shaft a wheel provided with multiple radial vanes which delimit

poches Il est en outre prévu une ouverture d'entrée d'un li- In addition, there is an entrance opening of one

quide de service dans la cavité intérieure et un élément à cône service tool in the inner cavity and a cone element

qui est introduit à l'intérieur d'un évidement de la roue. which is introduced inside a recess of the wheel.

L'élément à cône est en outre divisé en quatre chambres qui communiquent entre elles deux à deux et communiquent avec une ouverture d'entrée du gaz à comprimer et une ouverture de The cone element is further divided into four chambers which communicate with each other in pairs and communicate with an inlet opening of the gas to be compressed and an opening of

sortie du gaz comprimé.output of the compressed gas.

La roue met en rotation le liquide de service qui remplit partiellement la cavité, ménagée dans le corps du compresseur, en formant un anneau d'épaisseur presque constante et, étant donné la forme excentrique de la cavité, cet anneau de liquide prend cette forme excentrique sous l'effet de la The wheel rotates the service liquid which partially fills the cavity, formed in the compressor body, forming a ring of almost constant thickness and, given the eccentric shape of the cavity, this liquid ring takes the eccentric form. under the effect of the

force centrifuge.centrifugal force.

Dans les poches délimitées entre des aubes succes- In pockets delineated between succes-

sives de la roue, le liquide de service se trouve repoussé radialement vers la périphérie pendant le premier quart de tour, tandis que, dans le quart de tour suivant, il se trouve repoussé vers le centre En se comportant ainsi, le liquide de service joue un rôle de piston hydraulique qui aspire le gaz à travers les ouvertures particulières d'aspiration de l'élément à cône durant le susdit premier quart de tour et le comprime à travers les ouvertures de refoulement durant le second quart de the operating fluid is pushed radially towards the periphery during the first quarter turn, while in the next quarter turn it is pushed towards the center. In this way, the service liquid plays a hydraulic piston role which draws gas through the particular suction openings of the cone member during the aforesaid first quarter turn and compresses it through the discharge openings during the second quarter of

tour.tower.

Ce fonctionnement se déroule d'une manière continue et, étant donné que le corps est symétrique par rapport à l'axe de rotation, la résultante des forces radiales transmises de This operation proceeds in a continuous manner and, since the body is symmetrical with respect to the axis of rotation, the resultant of the radial forces transmitted from

l'anneau de liquide de service à la roue est nulle. the service fluid ring at the wheel is zero.

On comprend ainsi comment l'aspiration et la compres- We thus understand how the aspiration and compres-

sion du gaz se trouvent réalisées par un tel déplacement radial gas are found by such a radial displacement

de l'anneau de liquide de service.of the service liquid ring.

D'une manière connue, il est naturellement prévu, à l'intérieur du corps du compresseur, un renouvellement du liquide de service qui, en plus d'exercer la fonction de compression du gaz, est utile pour réaliser une étanchéité parfaite vers l'extérieur et pour évacuer la chaleur de compression. Un compresseur à anneau liquide ainsi fait présente l'inconvénient que le liquide de service entrant dans le compresseur se heurte à la roue, en particulier sur les aubes, ce qui produit une érosion et une détérioration rapide de cette roue. Le but de la présente invention est de résoudre un tel problème d'usure rapide tout en réalisant un compresseur de In a known manner, it is naturally provided, inside the body of the compressor, a renewal of the service liquid which, in addition to exerting the function of compression of the gas, is useful to achieve a perfect seal to the outside and to evacuate the heat of compression. A liquid ring compressor thus made has the disadvantage that the service liquid entering the compressor collides with the wheel, particularly on the blades, which produces erosion and rapid deterioration of this wheel. The object of the present invention is to solve such a problem of rapid wear while producing a compressor of

dimensions-presque égales aux précédentes et avec des perfor- dimensions-almost equal to the previous ones and with

mances améliorées.improved mances.

Suivant la présente invention, ce but est atteint en réalisant un compresseur à anneau liquide à alimentation de longue durée, constitué par un corps extérieur formant un stator et comportant une cavité intérieure qui est ovalisée According to the present invention, this object is achieved by providing a long-life feed ring compressor consisting of an outer body forming a stator and having an inner cavity which is ovalized.

avec une double excentricité et au centre de laquelle est dis- with a double eccentricity and in the center of which is dis-

posée une roue reliée à un arbre et pourvue de multiples aubes radiales qui délimitent des poches entre elles, tandis qu'il est en outre prévu au moins une ouverture d'entrée de liquide a wheel connected to a shaft and provided with multiple radial vanes which delimit pockets therebetween, while there is further provided at least one liquid inlet opening

de service à l'intérieur de la cavité intérieure et qu'un élé- inside the inner cavity and that one

ment à cône, qui est introduit à l'intérieur d'un évidement de la roue, est en outre divisé en quatre chambres communiquant entre elles deux à deux et présentant une ouverture d'entrée de gaz à comprimer et une ouverture de sortie du gaz comprimé, caractérisé en ce que la roue est composée d'un flasque avant et d'un flasque de moyeu portant les aubes entre eux et en ce cone, which is introduced into a recess of the wheel, is further divided into four chambers communicating with each other in pairs and having a gas inlet opening to be compressed and a gas outlet opening compressed, characterized in that the wheel is composed of a front flange and a hub flange carrying the blades between them and in that

que, sur au moins l'un de ces flasques, il est ménagé de mul- that, on at least one of these flanges, it is provided with

tiples trous traversants.all through holes.

De préférence, l'ouverture d'entrée du liquide de service est un collecteur disposé en regard d'au moins certains des trous traversants et elle est ménagée aussi bien dans le corps extérieur formant stator que dans l'élément à cône fixé Preferably, the inlet opening of the service liquid is a collector arranged facing at least some of the through holes and it is provided both in the stator outer body and in the fixed cone element.

sur ce dernier.on the latter.

Les caractéristiques et les avantages d'un compres- The features and benefits of a compres-

seur à anneau liquide conforme à la présente invention seront liquid ring according to the present invention will be

mieux compris à l'aide de la description et des dessins schéma- better understood from the description and schematic drawings

tiques annexés sur lesquels:annexed ticks on which:

la figure 1 est une vue en coupe, suivant la ligne I- FIG. 1 is a sectional view along the line I-

I de la figure 2, d'un compresseur à anneau liquide conforme à l'invention, I of FIG. 2, of a liquid ring compressor according to the invention,

la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II- FIG. 2 is a sectional view along line II-

II de la figure 1 et la figure 3 est une vue de face du compresseur, II of FIG. 1 and FIG. 3 is a front view of the compressor,

suivant la flèche F de la figure 1. following the arrow F of FIG.

Si on se reporte aux figures, il y est représenté un compresseur à anneau liquide, à alimentation de longue durée, essentiellement constitué d'un corps extérieur 11 formant stator, d'un type essentiellement cylindrique comportant une cavité intérieure 12, ovalisée avec une double excentricité, au centre de laquelle est disposée, sur un arbre 13, une roue 14 pourvue de multiples aubes radiales 15 qui délimitent des Referring to the figures, there is shown a liquid-ring compressor, long-life, essentially consisting of an outer body 11 forming a stator, of an essentially cylindrical type having an inner cavity 12, ovalized with a double eccentricity, in the center of which is disposed on a shaft 13, a wheel 14 provided with multiple radial vanes 15 which delimit

poches entre elles.pockets between them.

Dans sa partie avant, le corps 11 est pourvu d'une ouverture 16 à l'intérieur de laquelle s'enfonce un élément à In its front part, the body 11 is provided with an opening 16 inside which sinks an element to

cône 17 qui se trouve ainsi à son tour enfoncé dans un évide- cone 17 which is thus in turn embedded in a recess

ment 18 de la roue 14.18 of the wheel 14.

L'élément à cône 17 présente une partie élargie 19 formant flasque qui est destinée à s'appuyer sur la surface The cone element 17 has an enlarged portion 19 forming a flange which is intended to rest on the surface

extérieure de l'ouverture 16.outside of the opening 16.

Intérieurement, l'élément à cône 17 est creux et est divisé en quatre chambres 20 et 21 qui communiquent entre elles deux à deux et présentent, les unes 20, une ouverture d'entrée 22 du gaz à comprimer et, les autres 21, une ouverture de Internally, the cone member 17 is hollow and is divided into four chambers 20 and 21 which communicate with each other in pairs and have, one 20, an inlet opening 22 of the gas to be compressed and the other 21, a opening of

sortie 23 du gaz comprimé.outlet 23 of the compressed gas.

L'élément à cône 17 et le corps extérieur Il présen- The cone element 17 and the outer body 11 present

tent en outre des conduits d'entrée 24 et 25 pour un liquide de service, ces conduits étant opposés entre eux, étant au nombre de deux par élément et se terminant en regard de collecteurs 26 et 27 qui font face vers l'intérieur de la cavité 12 De tels collecteurs présentent en particulier la forme d'un arc de cercle. La roue 14 se trouve constituée d'un flasque avant 28 et d'un flasque de moyeu 29 reliés entre eux par les aubes 15 In addition, inlet ducts 24 and 25 for a service liquid are provided, these ducts being opposite each other, being two in number per element and terminating opposite collectors 26 and 27 facing towards the interior of the duct. In particular, such collectors have the shape of an arc of a circle. The wheel 14 is constituted by a front flange 28 and a hub flange 29 interconnected by the vanes 15.

qui, ainsi que cela a été indiqué, sont radiales, sont incur- which, as indicated, are radial, incur-

vées en avant vers la périphérie de la roue et sont unifor- forward towards the periphery of the wheel and are uniform

mément espacées de façon à permettre le passage du gaz éga- spaced apart so as to allow the passage of gas equal to

lement subdivisé.subdivided.

On remarque que, dans l'exemple représenté, aussi bien le flasque avant 28 que le flasque de moyeu 29 sont pourvus de multiples trous ou lumières 30 traversants, qui sont orientés parallèlement à l'axe de l'arbre 13 et sont aptes à faire face aux collecteurs 26 et 27 d'un côté et dans les Note that, in the example shown, both the front flange 28 and the hub flange 29 are provided with multiple holes or through-holes 30, which are oriented parallel to the axis of the shaft 13 and are able to make facing collectors 26 and 27 on one side and in the

poches délimitées entre les aubes 15 de l'autre. pockets defined between the blades 15 of the other.

En tout état de cause, en variante, ces trous traver- In any event, as a variant, these holes traverse

sants peuvent être ménagés dans un seul flasque de la roue. sants can be arranged in a single flange of the wheel.

Le fonctionnement d'un compresseur conforme à The operation of a compressor complying with

l'invention se trouve être le suivant. the invention happens to be the following.

En faisant tourner l'arbre 13 et par conséquent la roue 14, on met en rotation le liquide de service qui remplit partiellement la cavité 12 ménagée dans le corps extérieur 11 du compresseur, en formant un anneau d'épaisseur presque constante, schématiquement désigné par le repère 31 Etant donné la forme excentrique de la cavité 12, cet anneau de liquide 31 prend cette forme excentrique sous l'effet de la By rotating the shaft 13 and consequently the wheel 14, the operating liquid which partially fills the cavity 12 formed in the outer body 11 of the compressor is rotated, forming a ring of almost constant thickness, schematically indicated by the reference 31 Given the eccentric shape of the cavity 12, this liquid ring 31 takes this eccentric form under the effect of the

force centrifuge.centrifugal force.

Durant le premier quart de tour de la roue, ou bien dans la phase d'aspiration, c'est la pression d'aspiration qui During the first quarter turn of the wheel, or in the suction phase, it is the suction pressure that

règne dans la poche formée entre deux aubes successives 15. reign in the pocket formed between two successive blades 15.

Cette poche se trouve alimentée en liquide de service à travers les trous 30, spontanément sous l'effet de la différence de pression existant entre les collecteurs 26 et 27 et ladite poche. Bien entendu, la quantité de liquide de service sera d'autant plus grande que la différence de pression existante sera élevée Au fur et à mesure que la rotation s'approche de la phase de refoulement suivante, il s'écoulera à travers les trous 30 une quantité de plus en plus faible de liquide de service qui tendra à s'annuler dans la zone intermédiaire située entre les ouvertures d'entrée 22 du gaz à comprimer et This pocket is supplied with operating liquid through the holes 30, spontaneously under the effect of the pressure difference between the collectors 26 and 27 and said pocket. Of course, the amount of service liquid will be greater if the existing pressure difference is higher As the rotation approaches the next discharge phase, it will flow through the holes 30 a smaller and smaller quantity of service liquid which will tend to cancel in the intermediate zone situated between the inlet openings 22 of the gas to be compressed and

les ouvertures de sortie 23 du gaz comprimé. the outlet openings 23 of the compressed gas.

En fait, lorsqu'on s'approche de la phase suivante de refoulement, la pression à l'intérieur de la poche comprise entre les deux aubes 15 prend des valeurs de plus en plus voisines de celles de la pression existant dans les collecteurs In fact, when approaching the next phase of discharge, the pressure inside the pocket between the two blades 15 takes values more and more close to those of the pressure existing in the collectors

26 et 27.26 and 27.

On peut ainsi remarquer qu'au moyen d'un compresseur conforme à la présente invention, pourvu de trous traversants dans les flasques de la roue, le phénomène d'érosion par le liquide de service se trouve considérablement réduit, étant donné qu'il ne se présente pas de collisions sur la roue et en It can thus be noted that by means of a compressor according to the present invention, provided with through holes in the flanges of the wheel, the erosion phenomenon by the service liquid is considerably reduced, since it does not there are no collisions on the wheel and in

particulier sur les aubes 15.particularly on blades 15.

Avantageusement en outre, le fait d'avoir ménagé des collecteurs dans la partie avant de l'élément à cône 17 et à l'intérieur du corps extérieur Il a permis de rendre optimale la disposition des composants, en évitant de prendre de la place aux dépens des chambres d'alimentation de gaz ou d'autres Advantageously in addition, the fact of having formed manifolds in the front part of the cone element 17 and inside the outer body It made it possible to optimize the arrangement of the components, avoiding taking up space in the costs of gas supply chambers or other

parties de la machine.parts of the machine.

Il peut être prévu que les trous traversants 30 soient ménagés aussi bien sur le flasque avant 28 que sur le flasque de moyeu 29 à des distances différentes par rapport à It may be provided that the through holes 30 are provided both on the front flange 28 and on the hub flange 29 at different distances from the

l'élément à cône 17 central.the central cone element 17.

Claims

A long-life liquid-ring compressor, consisting of an outer body (11) forming a stator and having an inner cavity (12) which is ovalized with a double eccentricity and in the center of which is disposed a wheel (14) connected to a shaft (13) and provided with a plurality of radial vanes (15) delimiting pockets therebetween, while there is further provided at least one service liquid inlet opening within the interior cavity ( 12) and that a cone member (17), which is introduced into a recess of the wheel (14), is further divided into four chambers (20, 21) communicating with each other in pairs and having a gas inlet opening (22) to be compressed and an outlet opening (23) for the compressed gas, characterized in that the wheel (14) is composed of a front flange (28) and a flange of hub (29) carrying the blades (15) between them and in that, on at least one of e these flanges (28,

29), it is provided with multiple through holes (30).

2 Liquid ring compressor according to

claim 1, characterized in that the opening (24-26, 25-

27) is a collector arranged facing at least some of the through-holes (30) and is arranged in the outer body (11) forming

stator only in the cone element (17) fixed thereto.

3 liquid ring compressor according to claim 1, characterized in that the inlet opening (24-26, 25-27) is constituted by a duct (24, 25) ending in a manifold (26, 27) arranged facing at least some of the through holes (30) and in that it is provided in the stator outer body (11) as well

than in the cone element (17) fixed thereto.

4 liquid ring compressor according to Claim 1, characterized in that the collector (26, 27)

has a shape in an arc.

Liquid ring compressor according to Claim 1, characterized in that the through-holes (30) are arranged both on the front flange (28) and on the front flange (28).

the hub flange (29).

6 liquid ring compressor according to claim 1, characterized in that the through holes (30) are formed both on the front flange (28) and on the hub flange (29) at different distances from the element. cone (17) central.