RU124333U1

RU124333U1 - PISTON ROTARY COMPRESSOR WITH SEALING LIQUID

Info

Publication number: RU124333U1
Application number: RU2012132235/28U
Authority: RU
Inventors: Микаил Ильяс-оглы Гасанов; Сергей Иванович Джаншиев; Валерий Валерьевич Клепиков; Марксен Петрович Ларин; Станислав Андреевич Понятовский; Георгий Георгиевич Прохоров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Международный Институт криомедицины"
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-01-20

Abstract

Роторно-поршневой компрессор, содержащий корпус с цилиндрическими расточками, клапан, ротор, имеющий одну лопасть, пропускной барабан, в котором радиус тела ротора равен радиусу барабана, отличающийся тем, что соотношение радиуса тела ротора к высоте лопасти составляет от 2/1 до 10/1, и компрессор дополнительно содержит емкость для хранения уплотнительной жидкости и отделитель уплотнительной жидкости, причем уплотнительная жидкость подобрана таким образом, чтобы обеспечить возможность заполнения зазоров между подвижными и неподвижными деталями компрессора уплотнительной жидкостью за счет ее перемещения с потоком газа из емкости для хранения через входной патрубок, рабочую полость компрессора и соединение выходного патрубка компрессора с отделителем в отделитель уплотнительной жидкости, и возврата обратно через соединение отделителя с емкостью для хранения.A rotary piston compressor comprising a housing with cylindrical bores, a valve, a rotor having one blade, a through drum, in which the radius of the rotor body is equal to the radius of the drum, characterized in that the ratio of the radius of the rotor body to the height of the blade is from 2/1 to 10 / 1, and the compressor further comprises a container for storing the sealing liquid and a separator of the sealing liquid, the sealing liquid being selected in such a way as to allow filling the gaps between the movable and stationary compressor parts by sealing liquid due to its movement with the gas flow from the storage tank through the inlet pipe, the compressor working cavity and the connection of the compressor outlet pipe to the separator to the sealing liquid separator, and return back through the connection of the separator to the storage tank.

Description

Полезная модель относится к объемным машинам и может быть использована в качестве компрессора в холодильных машинах и других объектах техники.The utility model relates to volumetric machines and can be used as a compressor in refrigeration machines and other technical objects.

Из уровня техники широко известно использование в качестве компрессоров роторно-поршневых машин.It is widely known in the prior art to use rotary piston machines as compressors.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является роторно-поршневой компрессор, содержащий корпус с цилиндрическими расточками, клапан, ротор, имеющий одну лопасть, с соотношением радиуса тела ротора к высоте лопасти 2/1, и пропускной барабан, причем радиус тела ротора равен радиусу барабана (Понятовский С.А. Роторно-поршневая машина Понятовского // Энергетика и промышленность России, май 2012, №10 (198), с.39). В известном устройстве поток газов перемещается под воздействием лопасти, вращающейся в цилиндрической полости. Однако такое устройство обладает недостаточной степенью сжатия газов вследствие потерь газа через зазоры между рабочими поверхностями, а также недостаточной производительностью, что накладывает ряд ограничений при использовании устройства в качестве компрессора.The closest analogue of the claimed utility model is a rotary piston compressor containing a housing with cylindrical bores, a valve, a rotor having one blade, with a ratio of the radius of the rotor body to the height of the blade 2/1, and a through drum, and the radius of the rotor body is equal to the radius of the drum ( Ponyatovsky S.A. Poniatowski rotary piston machine // Energy and Industry of Russia, May 2012, No. 10 (198), p. 39). In the known device, the gas flow moves under the influence of a blade rotating in a cylindrical cavity. However, such a device has an insufficient degree of gas compression due to gas losses through the gaps between the working surfaces, as well as insufficient productivity, which imposes a number of limitations when using the device as a compressor.

Технической задачей заявляемой полезной модели является разработка устройства, лишенного указанных недостатков.The technical task of the claimed utility model is the development of a device devoid of these disadvantages.

Техническим результатом, достигаемым предложенной полезной моделью, является обеспечение высокого выходного давления компрессора и увеличение его производительности.The technical result achieved by the proposed utility model is to ensure a high output pressure of the compressor and increase its productivity.

Указанный технический результат достигается в предложенном роторно-поршневом компрессоре, содержащем корпус с цилиндрическими расточками, клапан, ротор, имеющий одну лопасть, с соотношением радиуса тела ротора к высоте лопасти от 2/1 до 10/1, пропускной барабан с радиусом, равным радиусу тела ротора, емкость для хранения уплотнительной жидкости и отделитель уплотнительной жидкости; уплотнительная жидкость подобрана таким образом, чтобы обеспечить возможность заполнения зазоров между подвижными и неподвижными деталями компрессора уплотнительной жидкостью за счет ее перемещения с потоком газа из емкости для хранения - через входной патрубок, рабочую полость компрессора и соединение выходного патрубка компрессора с отделителем - в отделитель уплотнительной жидкости, и возврата обратно через соединение отделителя с емкостью для хранения.The specified technical result is achieved in the proposed rotary piston compressor containing a housing with cylindrical bores, a valve, a rotor having one blade, with a ratio of the radius of the rotor body to the height of the blade from 2/1 to 10/1, a through drum with a radius equal to the radius of the body rotor, storage tank for sealing fluid and sealant separator; the sealing liquid is selected in such a way as to ensure that the gaps between the moving and stationary parts of the compressor can be filled with sealing liquid due to its movement with the gas flow from the storage tank through the inlet pipe, the compressor working cavity and the connection of the compressor outlet pipe to the separator to the sealing liquid separator , and return back through the connection of the separator to the storage tank.

Циркуляция уплотнительной жидкости с возможностью заполнения зазоров между подвижными и неподвижными деталями компрессора обеспечивает увеличение степени уплотнения между рабочими поверхностями устройства, что оказывает значительное влияние на улучшение технических характеристик компрессора.The circulation of the sealing fluid with the ability to fill the gaps between the moving and stationary parts of the compressor provides an increase in the degree of compaction between the working surfaces of the device, which has a significant impact on improving the technical characteristics of the compressor.

В качестве уплотнительной жидкости может быть использована жидкость, вязкость которой при 25°С составляет 0,3-1000 мПа·с. При этом, поскольку в предлагаемом устройстве нет необходимости использования смазочных материалов, основным требованием к уплотнительной жидкости является возможность обеспечения надежной герметизации зазоров, в связи с чем в качестве такой жидкости могут быть использованы, в том числе, и жидкости с высоким коэффициентом трения. Подбор жидкости осуществляется в зависимости от мощности и требуемого выходного давления компрессора. При подборе уплотнительной жидкости также следует учитывать то, что температура ее кипения должна быть выше диапазона рабочих температур компрессора.As a sealing fluid can be used a fluid whose viscosity at 25 ° C is 0.3-1000 MPa · s. Moreover, since the proposed device does not require the use of lubricants, the main requirement for a sealing fluid is the ability to provide reliable sealing of gaps, and therefore, fluids with a high friction coefficient can be used as such a fluid. The selection of fluid is carried out depending on the power and the required output pressure of the compressor. When selecting a sealing fluid, it should also be borne in mind that its boiling point should be higher than the compressor operating temperature range.

Технические характеристики компрессора также зависят от выбора соотношения между радиусом тела ротора и высотой его лопасти. При увеличении этого соотношения в пределах от 2/1 до 10/1 при заданной производительности компрессора выходное давление увеличивается. Изменение указанного соотношения позволяет производить компрессоры, обеспечивающие различное необходимое давление на выходе.The technical characteristics of the compressor also depend on the choice of the ratio between the radius of the rotor body and the height of its blades. When this ratio increases from 2/1 to 10/1 for a given compressor capacity, the output pressure increases. Changing the specified ratio allows the production of compressors that provide various required outlet pressure.

Предложенная полезная модель поясняется рисунком, на котором приведена схема роторно-поршневого компрессора с уплотнительной жидкостью, гдеThe proposed utility model is illustrated in the figure, which shows a diagram of a rotary piston compressor with a sealing fluid, where

1 - корпус компрессора, 2 - ротор, 3 - барабан, 4 - клапан, 5 - емкость для хранения уплотнительной жидкости, 6 - отделитель уплотнительной жидкости.1 - compressor housing, 2 - rotor, 3 - drum, 4 - valve, 5 - capacity for storage of sealing fluid, 6 - separator of sealing fluid.

Предлагаемое устройство работает следующим образом:The proposed device operates as follows:

В начале рабочего хода ротор, находящийся за входным отверстием, при своем движении тыльной стороной засасывает газ через входной канал (входной патрубок). При этом фронтальная сторона лопасти ротора выталкивает ранее находящийся в рабочей полости корпуса газ через выходной канал (выходной патрубок). При достижении лопастью выходного канала, клапан закрывает выходной канал. Происходит технологический ход ротора. В этот момент барабан, развернувшись, пропускает лопасть ротора его сквозь паз и далее разворачивается в рабочее положение, а лопасть ротора, пройдя сквозь паз барабана, проходит мимо входного отверстия и оказывается в начале рабочего хода. Далее цикл повторяется.At the beginning of the working stroke, the rotor located behind the inlet, during its movement with the back side, sucks in gas through the inlet channel (inlet pipe). In this case, the front side of the rotor blade pushes the gas previously located in the working cavity of the housing through the outlet channel (outlet pipe). When the blade reaches the outlet channel, the valve closes the outlet channel. There is a technological progress of the rotor. At this moment, the drum, turning around, passes the rotor blade through the groove and then unfolds to the working position, and the rotor blade, passing through the groove of the drum, passes by the inlet and is at the beginning of the working stroke. Next, the cycle repeats.

Для непрерывной подачи воздуха можно использовать несколько параллельных секций в одном корпусе, сдвинутых на некоторый угол друг относительно друга, что обеспечивает непрерывность подачи газа и балансировку вращающихся деталей.For continuous air supply, you can use several parallel sections in one housing, shifted to a certain angle relative to each other, which ensures the continuity of gas supply and balancing of rotating parts.

Уплотнение в зазорах происходит следующим образом.The seal in the gaps is as follows.

При работе компрессора во входной патрубок корпуса засасывается уплотнительная жидкость, которая потоком газа наносится на поверхность деталей и заполняет зазоры между подвижными и неподвижными деталями компрессора. В процессе работы компрессора уплотнительная жидкость от входа корпуса компрессора потоком газа перемещается к выходу корпуса компрессора и через соединение выходного патрубка компрессора с отделителем попадает в отделитель уплотнительной жидкости, который своим выходом соединен со входом емкости для хранения уплотнительной жидкости.When the compressor is operating, a sealing fluid is sucked into the inlet pipe of the housing, which is applied by a gas stream to the surface of the parts and fills the gaps between the moving and stationary parts of the compressor. In the process of compressor operation, the sealing fluid from the inlet of the compressor housing moves by the gas flow to the outlet of the compressor housing and through the connection of the compressor outlet pipe to the separator it enters the sealant separator, which is connected to the inlet of the container for storing the sealing liquid.

Предложенная полезная модель, благодаря использованию уплотнительной жидкости, а также изменения соотношения между радиусом тела ротора и высотой его лопасти, позволяет улучшить технические характеристики компрессора и производить компрессоры, обеспечивающие различное необходимое давление на выходе.The proposed utility model, due to the use of sealing fluid, as well as changes in the ratio between the radius of the rotor body and the height of its blades, allows to improve the technical characteristics of the compressor and produce compressors that provide different required outlet pressures.

Claims

A rotary piston compressor comprising a housing with cylindrical bores, a valve, a rotor having one blade, a through drum, in which the radius of the rotor body is equal to the radius of the drum, characterized in that the ratio of the radius of the rotor body to the height of the blade is from 2/1 to 10 / 1, and the compressor further comprises a container for storing the sealing liquid and a separator of the sealing liquid, the sealing liquid being selected in such a way as to allow filling the gaps between the movable and stationary compressor parts by sealing liquid due to its movement with the gas flow from the storage tank through the inlet pipe, the compressor working cavity and the connection of the compressor outlet pipe to the separator to the sealing liquid separator, and return back through the connection of the separator to the storage tank.