RU210941U1

RU210941U1 - DEVICE FOR OIL INJECTION INTO WORKING CAVITY OF SCREW COMPRESSOR

Info

Publication number: RU210941U1
Application number: RU2022104152U
Authority: RU
Inventors: Шамиль Шакурьянович Биктимеров; Максим Александрович Ишмуратов; Юрий Александрович Паранин
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2022-05-13

Abstract

Полезная модель относится к области компрессоростроения, а именно к устройствам для впрыска масла в рабочую полость маслозаполненного винтового компрессора, преимущественно высокой производительности.The utility model relates to the field of compressor engineering, namely to devices for injecting oil into the working cavity of an oil-filled screw compressor, mainly of high productivity.

Устройство для впрыска масла в рабочую полость винтового компрессора содержит калиброванное отверстие 2, выполненное на горизонтальной оси блока цилиндров 1 компрессора, в котором установлена вставка 3 с двумя калиброванными отверстиями 4.The device for injecting oil into the working cavity of the screw compressor contains a calibrated hole 2, made on the horizontal axis of the cylinder block 1 of the compressor, in which an insert 3 with two calibrated holes 4 is installed.

Полезная модель способствует повышению надежности и долговечности винтового компрессора путем снижения общего уровня вибрации компрессора и эрозивного поражения поверхности ведущего ротора за счет снижения воздействия впрыскиваемого масла на ведущий ротор компрессора. 4 ил.

The utility model improves the reliability and durability of a screw compressor by reducing the overall level of compressor vibration and erosive damage to the surface of the main rotor by reducing the effect of injected oil on the main rotor of the compressor. 4 ill.

Description

Известно устройство для впрыска масла в рабочую полость винтового компрессора, содержащее калиброванное отверстие, выполненное на горизонтальной оси блока цилиндров компрессора [Двухроторные винтовые и прямозубые компрессоры. Теория, расчет и проектирование. И.Г. Хисамеев, В.А. Максимов. Издательство «ФЭН», Казань, 2000 г. - С. 19, 20].A device for injecting oil into the working cavity of a screw compressor is known, containing a calibrated hole made on the horizontal axis of the compressor cylinder block [Double-rotor screw and spur compressors. Theory, calculation and design. I.G. Khisameev, V.A. Maksimov. Publishing house "FEN", Kazan, 2000 - S. 19, 20].

Недостатком данного технического решения является то, что масло на впрыск поступает охлажденным после маслоохладителя, т.е. с повышенной вязкостью, после прохождения через калиброванное отверстие в ограниченный объем рабочей полости сжатия масло практически не распыляется, что приводит к его воздействию на поверхность ведущего ротора (удары масляных капель о поверхности ведущего ротора), приводящему к повышению общего вибрационного состояния компрессора, эрозивному поражению поверхности ведущего ротора и низкой эффективности охлаждения газа маслом.The disadvantage of this technical solution is that the injection oil comes cooled after the oil cooler, i.e. with increased viscosity, after passing through a calibrated hole into a limited volume of the working compression cavity, the oil practically does not spray, which leads to its effect on the surface of the main rotor (impact of oil drops on the surface of the main rotor), leading to an increase in the overall vibration state of the compressor, erosive damage to the surface leading rotor and low gas oil cooling efficiency.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение надежности и долговечности винтового компрессора.The task to be solved by the claimed invention is to increase the reliability and durability of the screw compressor.

Технический результат заключается в снижении общего уровня вибрации компрессора и эрозивного поражения поверхности ведущего ротора за счет снижения воздействия впрыскиваемого масла на ведущий ротор.The technical result consists in reducing the overall level of compressor vibration and erosive damage to the surface of the main rotor by reducing the effect of injected oil on the main rotor.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для впрыска масла в рабочую полость винтового компрессора, содержащем калиброванное отверстие, выполненное на горизонтальной оси блока цилиндров компрессора, в последнем установлена вставка, выполненная с по меньшей мере двумя калиброванными отверстиями меньшего диаметра.The technical result is achieved by the fact that in the device for injecting oil into the working cavity of the screw compressor, containing a calibrated hole made on the horizontal axis of the compressor cylinder block, an insert is installed in the latter, made with at least two calibrated holes of a smaller diameter.

Полезная модель поясняется графически, где на фиг. 1 представлено поперечное сечение винтового компрессора с устройством для впрыска масла; на фиг. 2 - выносной вид А фиг. 1; на фиг. 3 - выносной вид Б на выносной элемент А фиг. 1; на фиг. 4 представлены результаты экспериментальных исследований вариантов вставок с различным числом отверстий.The utility model is illustrated graphically, where in FIG. 1 shows a cross section of a screw compressor with an oil injection device; in fig. 2 is a detail view A of FIG. one; in fig. 3 is a detail view B of the detail A of FIG. one; in fig. 4 shows the results of experimental studies of inserts with different numbers of holes.

Устройство для впрыска масла в рабочую полость винтового компрессора представляет собой боковой впрыск масла в рабочую полость сжатия и содержит выполненное по горизонтальной оси блока цилиндров 1 отверстие 2, в котором установлена вставка 3, закрывающее отверстие 2. Вставка 3 выполнена с калибровочными отверстиями 4, диаметр которых меньше диаметра отверстия 2, при этом вставка 3 имеет по меньшей мере два калиброванных отверстия 4. Вставка 3 также выполнена с расточкой 5 под ответный фланец подводящей масло трубы (на чертеже не показана) и крепежными отверстиями 6.The device for injecting oil into the working cavity of the screw compressor is a side injection of oil into the working cavity of the compression and contains a hole 2 made along the horizontal axis of the cylinder block 1, in which an insert 3 is installed, closing the hole 2. The insert 3 is made with calibration holes 4, the diameter of which less than the diameter of the hole 2, while the insert 3 has at least two calibrated holes 4. The insert 3 is also made with a bore 5 for the mating flange of the oil supply pipe (not shown in the drawing) and mounting holes 6.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is carried out as follows.

Газ поступает в рабочую камеру компрессора, образованную винтовыми поверхностями сопряженных впадин роторов 7, 8 и поверхностями расточки корпуса блока цилиндров 1, сжимается и, как следствие, нагревается за счет уменьшения объема рабочей камеры. В то же время в объем рабочей камеры через отверстия 4 вставки 3, расположенной на горизонтальной оси блока цилиндров, поступает охлажденное масло, которое смешивается с газом и охлаждает его.The gas enters the working chamber of the compressor, formed by the helical surfaces of the mating cavities of the rotors 7, 8 and the bore surfaces of the cylinder block housing 1, is compressed and, as a result, heated by reducing the volume of the working chamber. At the same time, cooled oil enters the volume of the working chamber through holes 4 of the insert 3 located on the horizontal axis of the cylinder block, which mixes with the gas and cools it.

При прохождении через отверстия 4 вставки 3 масло эффективно распыляется, практически не оказывая негативного воздействия на ведущий ротор и, тем самым, снижая вибрацию компрессора и замедляя эрозию поверхности ведущего ротора.When passing through the holes 4 of the insert 3, the oil is effectively atomized, with virtually no negative impact on the main rotor and, thereby, reducing the vibration of the compressor and slowing down the erosion of the surface of the main rotor.

Распыленное масло активно взаимодействует с движущимися стенками рабочей камеры, при этом часть масла отражается от поверхности ведущего ротора 7, а часть остается на стенках рабочей камеры в виде тонкой пленки, после чего происходит теплообмен между газом, распыленным маслом и масляной пленкой, что, в свою очередь, и обеспечивает эффективное охлаждение газа маслом. В момент, определенный необходимыми параметрами рабочего процесса, газомасляная смесь через окно нагнетания вытесняется из компрессора.Atomized oil actively interacts with the moving walls of the working chamber, while part of the oil is reflected from the surface of the main rotor 7, and part remains on the walls of the working chamber in the form of a thin film, after which heat exchange occurs between the gas, atomized oil and the oil film, which, in turn, turn, and provides efficient cooling of the gas by oil. At the moment determined by the necessary parameters of the working process, the gas-oil mixture is forced out of the compressor through the discharge window.

Распыление впрыскиваемого масла повышает поверхность теплообмена между масляными каплями и газом, позволяет удерживать капли масла в рабочей полости, улучшаются уплотнение зазоров рабочей полости маслом и охлаждение газа маслом.Atomization of injected oil increases the heat exchange surface between oil droplets and gas, allows oil droplets to be retained in the working cavity, sealing of the gaps in the working cavity with oil and cooling of the gas with oil are improved.

На фиг. 4 приведены результаты экспериментальных исследований применения устройства для впрыска масла с использованием вставки с различными вариантами калиброванных отверстий.In FIG. Figure 4 shows the results of experimental studies on the use of an oil injection device using an insert with various options for calibrated holes.

В ходе эксперимента были использованы вставки с двумя, четырьмя и шестью отверстиями. Все отверстия во вставках выполнялись одинакового диаметра. Диаметр отверстий выбирался исходя из расчета материального баланса масла, которое требуется пропустить через отверстия вставки.During the experiment, inserts with two, four and six holes were used. All holes in the inserts were made of the same diameter. The diameter of the holes was chosen based on the calculation of the material balance of the oil that needs to be passed through the holes of the insert.

Проведенные исследования показали, что использование вставки 3 с калиброванными отверстиями 4, установленной в калиброванное отверстие 2, выполненное на горизонтальной оси блока цилиндров 1, снижает уровень вибраций компрессора в сравнении с контрольным уровнем вибрации без применения вставки 3. Наибольшая эффективность устройства в отношении снижения общего уровня вибраций маслозаполненного винтового компрессора наблюдалась при использовании вставки с двумя калиброванными отверстиями.Studies have shown that the use of insert 3 with calibrated holes 4, installed in a calibrated hole 2, made on the horizontal axis of the cylinder block 1, reduces the level of vibration of the compressor in comparison with the control vibration level without using insert 3. The highest efficiency of the device in terms of reducing the overall level vibrations of an oil-filled screw compressor was observed when using an insert with two calibrated holes.

Пример реализации полезной модели.An example of the implementation of the utility model.

При работе компрессора была зафиксирована повышенная вибрация, которая составляла 7,38 мм/с.During the operation of the compressor, an increased vibration was recorded, which amounted to 7.38 mm / s.

В имеющееся на горизонтальной оси блока цилиндров калиброванное отверстие для впрыска масла в компрессор, диаметр которого составляет 32 мм, установили вставку с двумя калиброванными отверстиями диаметром 14 мм. В процессе работы компрессора с установленной вставкой зафиксировали уровень вибрации, который составил 2,66 мм/с. Таким образом, использование вставки с двумя калиброванными отверстиями позволило снизить начальный уровень вибраций компрессора на 4,72 мм/с более, то есть более чем на половину.An insert with two calibrated holes with a diameter of 14 mm was installed in the calibrated hole for oil injection into the compressor, which is 32 mm in diameter, on the horizontal axis of the cylinder block. During the operation of the compressor with the installed insert, the vibration level was recorded, which amounted to 2.66 mm/s. Thus, the use of an insert with two calibrated holes made it possible to reduce the initial level of compressor vibrations by 4.72 mm/s more, that is, by more than half.

Claims

A device for injecting oil into the working cavity of a screw compressor, containing a calibrated hole made on the horizontal axis of the compressor cylinder block, characterized in that this hole has an insert made with at least two calibrated holes of a smaller diameter.