RU2547211C2 - Dry screw compressor - Google Patents
Dry screw compressor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547211C2 RU2547211C2 RU2012104612/06A RU2012104612A RU2547211C2 RU 2547211 C2 RU2547211 C2 RU 2547211C2 RU 2012104612/06 A RU2012104612/06 A RU 2012104612/06A RU 2012104612 A RU2012104612 A RU 2012104612A RU 2547211 C2 RU2547211 C2 RU 2547211C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- compressor
- male rotor
- screw compressor
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
- F04C18/084—Toothed wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/50—Bearings
- F04C2240/52—Bearings for assemblies with supports on both sides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к винтовому компрессору сухого сжатия для газа, в частности воздуха, для использования в областях применения давления (например, при перемещении гранул или порошков, или при обработке воды, где необходимо перемещать большие объемы воздуха для запуска и содействия аэробным реакциям) и в областях применения вакуума (например, в системах выпуска газа, дымов или пара). В частности, настоящий винтовой компрессор сухого сжатия используют в применениях с низким дифференциальным давлением от 1 до 3 бар и с вакуумом до порогового абсолютного давления 150 мбар.The present invention relates to a dry compression screw compressor for gas, in particular air, for use in pressure applications (for example, when moving granules or powders, or when treating water where large volumes of air need to be moved to start and facilitate aerobic reactions) and vacuum applications (e.g. in gas, smoke or steam exhaust systems). In particular, a true dry compression screw compressor is used in applications with a low differential pressure of 1 to 3 bar and with a vacuum up to a threshold absolute pressure of 150 mbar.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Как известно, в области применения низкого дифференциального давления (меньше 1 бара) используют кулачковые компрессоры. Это компрессоры, в которых двухкулачковые роторы (обычно два или три кулачка) с параллельными осями сцеплены вместе и синхронно вращаются в противоположных направлениях.As you know, in the field of application of low differential pressure (less than 1 bar), cam compressors are used. These are compressors in which two-cam rotors (usually two or three cams) with parallel axes are coupled together and synchronously rotate in opposite directions.
Тем не менее эти кулачковые компрессоры, хотя и являются конструктивно простыми, экономичными и обеспечивают хороший поток, имеют низкий термодинамический коэффициент полезного действия.Nevertheless, these cam compressors, although they are structurally simple, economical and provide good flow, have a low thermodynamic efficiency.
Поэтому был разработан винтовой компрессор, способный работать при низком давлении, обеспечивать интенсивный поток и величину термодинамического коэффициента полезного действия машины внутреннего сгорания, но конструктивные характеристики которого были бы при этом как можно ближе к кулачковому компрессору.Therefore, a screw compressor was developed that can operate at low pressure, provide an intensive flow and thermodynamic efficiency of an internal combustion engine, but whose design characteristics would be as close as possible to a cam compressor.
Как известно, обычный винтовой компрессор под высоким давлением содержит по меньшей мере охватываемый ротор и по меньшей мере охватывающий ротор, сцепленные друг с другом при вращении вокруг соответствующих осей и заключенные в корпус. Каждый из двух роторов имеет винтообразные ребра, которые находятся в зацеплении с соответствующими винтообразными канавками другого ротора. На разрезе и охватываемого, и охватывающего ротора видно заданное количество зубьев, соответствующих их ребрам, а также заданное количество впадин, соответствующих их канавкам. Корпус имеет впуск для всасывания газа и выпуск (называемый также «нагнетательным выпуском») для сжатого газа. Всасываемый газ сжимают между двумя движущимися роторами и подают на выпуск под требуемым давлением.As is known, a conventional high-pressure screw compressor comprises at least a male rotor and at least a female rotor engaged with each other during rotation around respective axes and enclosed in a housing. Each of the two rotors has helical ribs that are meshed with the corresponding helical grooves of the other rotor. The section of both the male and female rotors shows a predetermined number of teeth corresponding to their ribs, as well as a predetermined number of cavities corresponding to their grooves. The housing has a gas inlet and an outlet (also called a “discharge outlet") for compressed gas. The suction gas is compressed between two moving rotors and fed to the outlet under the required pressure.
Кроме того, известно, что винтовые компрессоры сухого сжатия, обычно обозначенные как «безмасляные», в противоположность компрессорам с впрыском масла, широко используются там, где уровень загрязняющих веществ должен быть поддержан ниже заданного порогового процентного содержания (обычно очень низкого).In addition, it is known that dry compression screw compressors, commonly referred to as “oil-free”, in contrast to oil injected compressors, are widely used where contaminants should be kept below a predetermined threshold percentage (usually very low).
В последние годы некоторые производители предложили винтовые компрессоры сухого сжатия для дифференциального давления от 3 до 10 бар, тем самым приспосабливая технологию винтовых компрессоров с впрыском масла для применения под высоким давлением (выше 10 бар).In recent years, some manufacturers have proposed dry compression screw compressors for differential pressures from 3 to 10 bar, thereby adapting the technology of screw compressors with oil injection for high pressure applications (above 10 bar).
Однако производство таких винтовых компрессоров сухого сжатия является довольно сложным и затратным, поскольку необходимо учитывать значительные механические и термические нагрузки, которым подвергаются роторы. В частности, во избежание избыточного прогиба под нагрузкой соотношение между длиной и наружным диаметром охватываемого ротора обычно имеет величину между 1,5 и 1,8, причем это требование сильно ограничивает производительность компрессора и требует установки в компрессор редукторно-множительной конструкции для запуска роторов с очень высокими окружными скоростями, обычно >150 м/с.However, the production of such dry screw compressors is rather complicated and costly, since it is necessary to take into account the significant mechanical and thermal loads to which the rotors are subjected. In particular, in order to avoid excessive deflection under load, the ratio between the length and the outer diameter of the covered rotor is usually between 1.5 and 1.8, and this requirement greatly limits compressor performance and requires the installation of a gear-multiplier design in the compressor to start rotors with very high peripheral speeds, usually> 150 m / s.
Путем модифицирования нагнетательных выпусков компрессоры могут также быть использованы при дифференциальном давлении от 1 до 3 бар. Тем не менее недостаток этих компрессоров низкого давления состоит в том, что они конструктивно также сложны, как и компрессоры высокого давления.By modifying the discharge outlets, compressors can also be used at a differential pressure of 1 to 3 bar. However, the disadvantage of these low-pressure compressors is that they are structurally as complex as high-pressure compressors.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить винтовой компрессор сухого сжатия, который может работать под низким давлением, с интенсивным потоком и с термодинамическим коэффициентом полезного действия, типичным для такого вида машин.Thus, it is an object of the present invention to provide a dry compression screw compressor that can operate under low pressure, with an intensive flow and with a thermodynamic efficiency typical of this type of machine.
В частности, главной задачей настоящего изобретения является создание винтового компрессора сухого сжатия с низким дифференциальным давлением (от 1 до 3 бар) и с интенсивным потоком, являющегося конструктивно простым, экономичным и легким в техническом обслуживании.In particular, the main objective of the present invention is to provide a dry compression screw compressor with a low differential pressure (1 to 3 bar) and an intensive flow, which is structurally simple, economical and easy to maintain.
Кроме того, дополнительной задачей настоящего изобретения является создание винтового компрессора сухого сжатия, также пригодного для применения в вакууме, до порогового значения абсолютного давления 150 мбар.In addition, an additional object of the present invention is to provide a dry compression screw compressor, also suitable for use in a vacuum, up to a threshold absolute pressure of 150 mbar.
Определенная техническая цель и указанные задачи по существу решаются посредством винтового компрессора сухого сжатия, содержащего технические признаки, заявленные в независимом пункте 1 и в дополнительных пунктах, зависимых от пункта 1.A specific technical goal and these tasks are essentially solved by means of a dry compression screw compressor containing technical features declared in
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из нижеследующего приблизительного и, следовательно, неограничивающего описания винтового компрессора сухого сжатия, проиллюстрированного на приложенных чертежах, на которых:Additional characteristics and advantages of the present invention will become more apparent from the following approximate and therefore non-limiting description of a dry compression screw compressor, illustrated in the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 представляет собой продольный разрез сухого винтового компрессора согласно настоящему изобретению,Figure 1 is a longitudinal section of a dry screw compressor according to the present invention,
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе продольном разрезе некоторых деталей, относящихся к винтовому компрессору сухого сжатия, который, в свою очередь, относится к винтовому компрессору сухого сжатия, представленному на фиг.1,Figure 2 is a perspective view in longitudinal section of some parts related to a screw compressor, dry compression, which, in turn, relates to a screw compressor, dry compression, shown in figure 1,
Фиг.3 представляет собой разрез (не в масштабе) роторов, использованных в компрессоре согласно фиг.1 и 2, иFigure 3 is a section (not to scale) of the rotors used in the compressor according to figures 1 and 2, and
Фиг.4 представляет собой схематичный вид (не в масштабе) в перспективе охватываемого ротора, использованного в винтовом компрессоре сухого сжатия согласно изобретению.Figure 4 is a schematic (not to scale) perspective view of a male rotor used in a dry compression screw compressor according to the invention.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Как видно на представленных чертежах, на фиг.1 показан винтовой компрессор сухого сжатия для газа, в частности воздуха, согласно изобретению.As can be seen in the drawings, FIG. 1 shows a dry compression screw compressor for gas, in particular air, according to the invention.
Компрессор 1 может быть использован и под давлением, и в вакууме.
Компрессор 1 содержит по меньшей мере охватываемый ротор 2 и по меньшей мере охватывающий ротор 3, находящиеся в зацеплении (фиг.1, 2, 3).
В описанном и проиллюстрированном здесь варианте осуществления предусмотрен одинарный охватываемый ротор 2 и одинарный охватывающий ротор 3, заключенные в единственный корпус 4.In the embodiment described and illustrated herein, a
В частности, корпус 4 получают путем соединения двух сообщающихся цилиндров (не показаны) с тем, чтобы они образовывали единственную полость 5, вмещающую в себя роторы 2 и 3.In particular, the
В альтернативном варианте осуществления (не показан) предусмотрено множество сопряженных пар охватываемых роторов 2 и охватывающих роторов 3.In an alternative embodiment (not shown), a plurality of mating pairs of
Как показано на фиг.1, охватывающий ротор 3 закреплен шпонкой на валу 17 (имеющем ось (01) вращения), а охватываемый ротор 2 закреплен шпонкой на валу 18 (имеющем ось (02) вращения). В частности, первая ось (01) вращения размещена на некотором расстоянии (I) (общеизвестном как «межцентровое расстояние») от второй оси (02) вращения. Первая ось (01) вращения и вторая ось (02) вращения параллельны друг другу.As shown in FIG. 1, the
Каждый из роторов 2 и 3 имеет винтообразные ребра, сцепленные с винтообразными канавками, образованными между соответствующими винтообразными ребрами другого ротора 2 и 3. Таким образом, в разрезе (фиг.3) показаны кулачки 6 (или зубья) и впадины 7 охватываемого ротора 2, находящиеся в зацеплении с соответствующими впадинами 8 и кулачками 9 (или зубьями) охватывающего ротора 3.Each of the
Кроме того, на фиг.3 показаны некоторые размерные параметры, характеризующие профили роторов 2 и 3. В частности, видна наружная окружность (Cef) охватывающего ротора 3 и наружная окружность (Cem) охватываемого ротора 2.In addition, figure 3 shows some dimensional parameters characterizing the profiles of the
Кроме того, как показано на фиг.1, длина (Lm) охватываемого ротора 2 соответствует длине (Lf) охватывающего ротора 3.In addition, as shown in FIG. 1, the length (L m ) of the
Сопряженные профили, идентичные тем, что показаны на фиг.3, были описаны и предложены в международной заявке PCT/IB2010/051416 на имя Заявителя, содержание которой должно рассматриваться как составная часть настоящего подробного описания, поскольку в сочетании с описанными в дальнейшем геометрическими элементами оно позволяет увеличить до максимума производительность компрессора и уменьшить до минимума утечки газа, происходящие обычно в местах соединений между роторами, а также между роторами и их корпусом.Paired profiles identical to those shown in Fig. 3 were described and proposed in international application PCT / IB2010 / 051416 addressed to the Applicant, the contents of which should be considered as part of this detailed description, since in combination with the geometric elements described hereinafter allows to maximize compressor performance and minimize gas leaks, usually occurring at the joints between the rotors, as well as between the rotors and their casing.
По существу в пределах объема настоящего изобретения и со ссылкой конкретно на фиг.4 «угол закрутки» (φ) образован углом обычной винтовой линии 40 (описан головкой типового зуба), образованным между сегментом OA, соединяющим ось (02) охватываемого ротора 2 с винтовой линией 40 на первой концевой поверхности (nl) ротора 2, и сегментом O'B', также соединяющим ось (02) с винтовой линией 40 на второй концевой поверхности (n2) ротора 2, противоположной первой концевой поверхности (nl).Substantially within the scope of the present invention and with reference specifically to FIG. 4, the “twist angle” (φ) is formed by the angle of a conventional helix 40 (described by a typical tooth head) formed between the OA segment connecting the axis (02) of the
Как также показано на фиг.4, ротор 2 содержит три винтовые линии 30, 40, 50, параллельные друг другу, описанные головками соответствующих зубьев.As also shown in figure 4, the
Кроме того, термин «длина (Lm)» охватываемого ротора 2 определяет расстояние между двумя концевыми плоскостями (n1), (n2), термин «шаг (Pz)» между двумя винтовыми линиями 30 и 40 определяет расстояние между точкой В и точкой B1, а термин «угол (φ) винтовой линии» определяет угол между касательной (r) к винтовой линии 40 в любой точке (P) и осью (02) охватываемого ротора 2.In addition, the term "length (Lm)" of the
Опытным путем было установлено, что соотношение между длиной (Lm) и наружным диаметром (Dm) охватываемого ротора 2 (см. также фиг.4) должно быть больше или равно 2 для увеличения до максимума производительности компрессора и, таким образом, вместе с сопряженными профилями кулачков роторов обеспечения интенсивных газовых потоков. Предпочтительно соотношение (Lm)/(Dm) составляет от 2 до 3. В этом контексте наружный диаметр (Dm) обозначает диаметр наружной окружности (Cem) охватываемого ротора 2 (фиг.3).It was experimentally established that the ratio between the length (Lm) and the outer diameter (Dm) of the covered rotor 2 (see also FIG. 4) should be greater than or equal to 2 in order to maximize the performance of the compressor and, thus, together with the mating profiles rotor cams provide intense gas flows. Preferably, the ratio (Lm) / (Dm) is from 2 to 3. In this context, the outer diameter (Dm) refers to the outer circumference (Cem) of the male rotor 2 (FIG. 3).
Кроме того, было установлено, что для увеличения до максимума производительности компрессора при прочих равных геометрических размерах максимальная величина угла (φ) закрутки должна составлять 300°, фактически с увеличением величины угла (φ) закрутки и при одинаковой длине (Lm), одинаковом диаметре (Dm) и одинаковом профиле зуба охватываемого ротора 2 перекрытие между зубьями двух роторов 2 и 3 в результате увеличивается с последующим снижением общей производительности компрессора 1.In addition, it was found that in order to maximize compressor performance, all other things being equal, the maximum twist angle (φ) should be 300 °, in fact with an increase in the twist angle (φ) and with the same length (Lm) and the same diameter ( Dm) and the same tooth profile of the
Кроме того, величины (Lm), (Pz) и углы (tp), (φ) геометрически связаны друг с другом.In addition, the quantities (Lm), (Pz) and the angles (tp), (φ) are geometrically connected with each other.
Следовательно, расчетным путем можно установить оптимальные величины параметров (Lm), (Dm), (Pz), (φ) для определения оптимальной величины «угла (φ) закрутки», обеспечивающей максимальный газовый поток при пониженной окружной скорости охватываемого ротора 2 и при пониженном давлении.Therefore, by calculating it is possible to establish the optimal values of the parameters (Lm), (Dm), (Pz), (φ) to determine the optimal value of the "angle (φ) of the twist", providing maximum gas flow at a reduced peripheral speed of the covered
Предпочтительно количество кулачков 6 охватываемого ротора 2 отличается от количества кулачков 9 охватывающего ротора 3. В частности, количество кулачков 6 охватываемого ротора 2 меньше количества кулачков 9 охватывающего ротора 3 по меньшей мере на единицу. Например, в описанном и проиллюстрированном здесь варианте осуществления количество кулачков 6 охватываемого ротора 2 соответствует трем, при этом количество кулачков 9 охватывающего ротора 3 соответствует пяти. В другом варианте осуществления (не показан) количество кулачков 6 охватываемого ротора 2 соответствует четырем, при этом количество кулачков 9 охватывающего ротора 3 соответствует шести.Preferably, the number of
Два ротора 2 и 3 удерживаются во взаимном положении посредством синхронизирующей зубчатой передачи, образованной двумя шестернями 20a и 20b известного типа (фиг.1).The two
Очевидно, для обеспечения надлежащей работы компрессора 1 передаточное число между синхронизирующими шестернями 20a и 20b должны быть равно соотношению, существующему между количеством зубьев двух роторов 2 и 3.Obviously, to ensure proper operation of
Предпочтительно приводным валом является вал 17, на котором охватывающий ротор 3 закреплен шпонкой, поскольку на нем больше зубьев, так что вращение этого вала 17 соответствует заполнению большего количества зазоров и, более конкретно, большему объему, перемещаемому компрессором 1.Preferably, the drive shaft is a
Как более подробно показано на фиг.2, корпус 4 имеет впуск 10 для засасывания газовой текучей среды, ее протекания согласно стрелке (F1) и по меньшей мере один выпуск 11 (или нагнетательный выпуск) для сжатия протекающей согласно стрелке (F2) текучей среды. Выпуск 11 образует отверстие 12, выполненное в корпусе 4.As shown in more detail in FIG. 2, the
В компрессоре 1 использованы подшипники известного типа. В частности, радиальные нагрузки воспринимаются первым узлом 19a радиальных шариковых подшипников, расположенных рядом с впуском 10, а также вторым узлом 19b цилиндрических шариковых подшипников, расположенных рядом с выпуском 11. С другой стороны, аксиальные нагрузки воспринимаются третьим узлом 19c шариковых подшипников с косым упором, расположенных рядом с подшипниками второго узла 19b.In
В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг.1, компрессор 1 снабжен электрическим двигателем, ротор которого предпочтительно закреплен шпонкой на валу охватывающего ротора 3 для запуска его вращения вокруг первой оси вращения (01). Предпочтительно двигатель 16 представляет собой двигатель с постоянным магнитом. Предпочтительно двигатель с постоянным магнитом 16 является двигателем с водяным охлаждением. В качестве альтернативного варианта может быть использован двигатель с постоянным магнитом с воздушным охлаждением.In the specific embodiment shown in FIG. 1, the
Как отмечено выше, двигатель 16 предпочтительно закреплен шпонкой на валу 17 охватывающего ротора 3, то есть он выровнен с валом 17.As noted above, the motor 16 is preferably mounted with a key on the
Когда не требуется изменения скорости роторов 2 и 3, компрессор 1 может быть подсоединен к электрическому двигателю (не показан) посредством «ременного» привода (не показан).When speed changes of
Работа винтового компрессора сухого сжатия согласно настоящему изобретение описана далее.The operation of a dry compression screw compressor according to the present invention is described below.
Газ (например, воздух) всасывается компрессором 1 и через впуск 10 поступает в корпус 4 (фиг.1, 2). При вращении винтообразные ребра охватывающего ротора 3 вступают в зацепление с винтообразными канавками охватываемого ротора 2 и наоборот. В вариантах осуществления, где отсутствует контакт между роторами 2 и 3, надлежащее передаточное число/коэффициент умножения между роторами 2 и 3 приводится в действие посредством синхронизирующих шестерен 20a и 20b.Gas (for example, air) is absorbed by the
При продольном прохождении по корпусу 4, газ сжимается между «витками» двух вращающихся роторов 2 и 3, и, таким образом, достигает выпуска 11.During the longitudinal passage through the
Первый вариант осуществления, в котором отверстие 12 выполнено в боковой поверхности корпуса 4, использован для «промежуточных» степеней R сжатия, например, имеющих величину между 1 и 4, а во втором варианте осуществления отверстие 12 расположено вблизи конца корпуса 4 (на плоскости (n1), фиг.1), это последнее решение выбрано для «высоких» степеней сжатия (R), например, имеющих величину от 4 до 10. Оба варианта осуществления могут быть снабжены формообразующим средством (не показано), определяющим действительный размер отверстия 12, соответствующий требуемой степени (R) сжатия.The first embodiment, in which the
В вышеупомянутом описании четко показаны характеристики винтового компрессора сухого сжатия согласно настоящему изобретению, а также его преимущества.The above description clearly shows the characteristics of a dry compression screw compressor according to the present invention, as well as its advantages.
В частности, соотношение между длиной и наружным диаметром охватываемого ротора (больше или равно двум) обеспечено низким дифференциальным давлением (от 1 до 3 бар) или пороговым абсолютным давлением в 150 мбар для применения в вакууме.In particular, the ratio between the length and the outer diameter of the male rotor (greater than or equal to two) is ensured by a low differential pressure (from 1 to 3 bar) or a threshold absolute pressure of 150 mbar for use in vacuum.
Соответственно, выбор геометрии профиля и работа компрессора посредством вала 10 охватывающего ротора позволяет увеличить до максимума производительность компрессора при одинаковой длине роторов, что позволяет достичь требуемой интенсивности потока при окружной скорости охватываемого ротора 2 меньше 80м/с.Accordingly, the choice of the profile geometry and the operation of the compressor by means of the
Кроме того, геометрия профилей двух сцепленных роторов позволяет получить более короткую контактную линию между роторами при лучшем уплотнении, что снижает просачивание газа.In addition, the geometry of the profiles of the two interlocked rotors allows you to get a shorter contact line between the rotors with better sealing, which reduces gas leakage.
Кроме того, поскольку компрессор работает с окружными скоростями охватываемого ротора меньше 80м/с, окружная скорость охватывающего ротора даже ниже, и, таким образом, ротор электрического двигателя может быть закреплен шпонкой непосредственно на валу охватывающего ротора (то есть без размещения повышающих редукторов), что позволяет получить конструктивно простой, компактный и имеющий высокую энергоэффективность компрессор. При этом применяется коэффициент умножения синхронизирующих шестерен роторов, соответствующий соотношению между количеством кулачков охватывающего ротора и количеством кулачков охватываемого ротора (в описанном варианте осуществления он соответствует 5/3=1,66667). Это позволяет избежать использования встроенных в компрессор зубчатых умножителей, что в итоге дает преимущество в отношении простоты конструкции, компактности, затрат и уровня шумов.In addition, since the compressor operates at peripheral speeds of the male rotor of less than 80 m / s, the peripheral speed of the female rotor is even lower, and thus the rotor of the electric motor can be mounted with a key directly on the shaft of the female rotor (i.e. without placing boost gears), which allows you to get a structurally simple, compact and having high energy efficiency compressor. In this case, the multiplication factor of the synchronizing gears of the rotors is applied, which corresponds to the ratio between the number of cams of the female rotor and the number of cams of the female rotor (in the described embodiment, it corresponds to 5/3 = 1.66667). This avoids the use of gear multipliers integrated in the compressor, which ultimately gives an advantage in terms of simplicity of design, compactness, cost and noise level.
Кроме того, энергоэффективность компрессора обеспечивается также использованием двигателя с постоянным магнитом, отличающимся низким потреблением в широком диапазоне скоростей. В частности, этот тип двигателя с постоянным магнитом имеет большую эффективность, чем трехфазный асинхронный электрический двигатель, используемый в известном уровне техники, особенно на пониженных скоростях. Кроме того, использование двигателя с постоянным магнитом с водяным охлаждением позволяет уменьшить размеры и веса двигателя, что обеспечивает его непосредственное расположение на валу охватывающего ротора, с использованием радиальных подшипников компрессора.In addition, the energy efficiency of the compressor is also ensured by the use of a permanent magnet motor, characterized by low consumption over a wide speed range. In particular, this type of permanent magnet motor is more efficient than the three-phase asynchronous electric motor used in the prior art, especially at reduced speeds. In addition, the use of a water-cooled permanent magnet motor reduces the size and weight of the motor, which allows it to be located directly on the shaft of the enclosing rotor using radial compressor bearings.
И, наконец, оптимизация энергоэффективности также достигается благодаря нагнетательному выпуску, размеры которого изменяются в зависимости от требуемой степени сжатия, что способствует созданию чрезвычайно гибкого и модульного компрессора.And finally, the optimization of energy efficiency is also achieved thanks to the discharge outlet, the dimensions of which vary depending on the required compression ratio, which contributes to the creation of an extremely flexible and modular compressor.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT000054A ITPR20090054A1 (en) | 2009-07-10 | 2009-07-10 | DRY SCREW COMPRESSOR |
ITPR2009A000054 | 2009-07-10 | ||
PCT/IB2010/001706 WO2011004257A2 (en) | 2009-07-10 | 2010-07-09 | Dry screw driver |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012104612A RU2012104612A (en) | 2013-08-20 |
RU2547211C2 true RU2547211C2 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=41723031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012104612/06A RU2547211C2 (en) | 2009-07-10 | 2010-07-09 | Dry screw compressor |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120201708A1 (en) |
EP (1) | EP2452074B1 (en) |
JP (1) | JP5647239B2 (en) |
KR (1) | KR101799411B1 (en) |
CN (1) | CN102575673B (en) |
AU (2) | AU2010269955A1 (en) |
BR (1) | BR112012000602A2 (en) |
DK (1) | DK2452074T3 (en) |
ES (1) | ES2429526T3 (en) |
HK (1) | HK1170286A1 (en) |
IT (1) | ITPR20090054A1 (en) |
PL (1) | PL2452074T3 (en) |
RU (1) | RU2547211C2 (en) |
WO (1) | WO2011004257A2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2689237C2 (en) * | 2015-04-17 | 2019-05-24 | Атлас Копко Эрпауэр, Намлозе Веннотсхап | Screw compressor |
RU2723469C2 (en) * | 2015-08-11 | 2020-06-11 | Кэрриер Корпорейшн | Compressor, steam compression plant and methods of their operation and assembly |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202013001817U1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-06-04 | Vemag Maschinenbau Gmbh | Arrangement of tight closing screw conveyors |
CN109931263A (en) * | 2019-03-08 | 2019-06-25 | 西安航天动力研究所 | A kind of dry type shielding vacuum pump |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR953057A (en) * | 1946-07-18 | 1949-11-30 | Ljungstroms Angturbin Ab | Improvements to compressors and worm gear motors |
US3913346A (en) * | 1974-05-30 | 1975-10-21 | Dunham Bush Inc | Liquid refrigerant injection system for hermetic electric motor driven helical screw compressor |
SU1333846A1 (en) * | 1985-10-16 | 1987-08-30 | Ленинградский технологический институт холодильной промышленности | Screw compressor |
WO2003098048A1 (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-27 | Sandvik Ab | Methods and apparatus for unloading a screw compressor |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO117317B (en) * | 1964-03-20 | 1969-07-28 | Svenska Rotor Maskiner Ab | |
FR1528286A (en) * | 1966-06-22 | 1968-06-07 | Atlas Copco Ab | Improvements to helical rotor machines |
US3424373A (en) * | 1966-10-28 | 1969-01-28 | John W Gardner | Variable lead compressor |
US3807911A (en) * | 1971-08-02 | 1974-04-30 | Davey Compressor Co | Multiple lead screw compressor |
JPS61152990A (en) * | 1984-12-26 | 1986-07-11 | Hitachi Ltd | Screw vacuum pump |
JPH079239B2 (en) * | 1984-04-11 | 1995-02-01 | 株式会社日立製作所 | Screw vacuum pump |
JPS6412092A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-17 | Kobe Steel Ltd | Vacuum pump of screw type |
JPH01163486A (en) * | 1987-09-09 | 1989-06-27 | Kobe Steel Ltd | Slide valve type screw compressor |
US5066205A (en) * | 1989-05-19 | 1991-11-19 | Excet Corporation | Screw rotor lobe profile for simplified screw rotor machine capacity control |
JPH08296578A (en) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Kobe Steel Ltd | Intake noise reducing mechanism for screw compressor/ refrigerator |
US5580232A (en) * | 1995-05-04 | 1996-12-03 | Kobelco Compressors (America), Inc. | Rotor assembly having a slip joint in the shaft assembly |
JP2001140784A (en) * | 1999-11-17 | 2001-05-22 | Teijin Seiki Co Ltd | Vacuum pump |
JP4282867B2 (en) * | 2000-03-15 | 2009-06-24 | ナブテスコ株式会社 | Screw rotor and screw machine |
JP4190721B2 (en) * | 2000-12-04 | 2008-12-03 | 株式会社日立製作所 | Oil-free screw compressor |
US20030223897A1 (en) * | 2002-06-03 | 2003-12-04 | Jim Ferentinos | Two-stage rotary screw fluid compressor |
JP4147891B2 (en) * | 2002-10-16 | 2008-09-10 | ダイキン工業株式会社 | Variable VI inverter screw compressor |
JP2005083194A (en) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Screw compressor |
JP2005214103A (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Denso Corp | Screw compression device |
JP4521344B2 (en) * | 2005-09-30 | 2010-08-11 | 株式会社日立産機システム | Oil-cooled screw compressor |
US20070241627A1 (en) * | 2006-04-12 | 2007-10-18 | Sullair Corporation | Lubricant cooled integrated motor/compressor design |
US20080181803A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Weinbrecht John F | Reflux gas compressor |
DE102008019449A1 (en) * | 2007-04-18 | 2008-10-23 | Alfavac Gmbh | Bearing for dry-compressing screw pump, has non-fixed bearing with inner ring race firmly placed on cylinder sleeve, and inner ring of non-fixed bearing sealed with sealing ring between cylinder sleeve and spindle rotor shaft end |
WO2009041942A1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Carrier Corporation | Refrigerant vapor compression system operating at or near zero load |
KR101513772B1 (en) | 2008-10-31 | 2015-04-22 | 퀄컴 인코포레이티드 | Using magnetometer with a positioning system |
-
2009
- 2009-07-10 IT IT000054A patent/ITPR20090054A1/en unknown
-
2010
- 2010-07-09 US US13/383,401 patent/US20120201708A1/en not_active Abandoned
- 2010-07-09 JP JP2012519076A patent/JP5647239B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-07-09 CN CN201080039880.3A patent/CN102575673B/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-07-09 DK DK10747261.5T patent/DK2452074T3/en active
- 2010-07-09 RU RU2012104612/06A patent/RU2547211C2/en active
- 2010-07-09 BR BR112012000602-9A patent/BR112012000602A2/en not_active Application Discontinuation
- 2010-07-09 PL PL10747261T patent/PL2452074T3/en unknown
- 2010-07-09 AU AU2010269955A patent/AU2010269955A1/en not_active Abandoned
- 2010-07-09 ES ES10747261T patent/ES2429526T3/en active Active
- 2010-07-09 WO PCT/IB2010/001706 patent/WO2011004257A2/en active Application Filing
- 2010-07-09 EP EP10747261.5A patent/EP2452074B1/en not_active Revoked
- 2010-07-09 KR KR1020127003652A patent/KR101799411B1/en active IP Right Grant
-
2012
- 2012-11-02 HK HK12111026.1A patent/HK1170286A1/en not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-08-15 AU AU2016216518A patent/AU2016216518A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR953057A (en) * | 1946-07-18 | 1949-11-30 | Ljungstroms Angturbin Ab | Improvements to compressors and worm gear motors |
US3913346A (en) * | 1974-05-30 | 1975-10-21 | Dunham Bush Inc | Liquid refrigerant injection system for hermetic electric motor driven helical screw compressor |
SU1333846A1 (en) * | 1985-10-16 | 1987-08-30 | Ленинградский технологический институт холодильной промышленности | Screw compressor |
WO2003098048A1 (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-27 | Sandvik Ab | Methods and apparatus for unloading a screw compressor |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
САКУН И.А. Винтовые компрессоры, Ленинград, Машиностроение, 1970, с.13, с.285, с.302, с.303, с.372-379. АНДРЕЕВ П.А. Винтовые компрессорные машины, Ленинград, СУДПРОМГИЗ, 1961, с.99, с.131. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2689237C2 (en) * | 2015-04-17 | 2019-05-24 | Атлас Копко Эрпауэр, Намлозе Веннотсхап | Screw compressor |
RU2723469C2 (en) * | 2015-08-11 | 2020-06-11 | Кэрриер Корпорейшн | Compressor, steam compression plant and methods of their operation and assembly |
US10830239B2 (en) | 2015-08-11 | 2020-11-10 | Carrier Corporation | Refrigeration compressor fittings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102575673B (en) | 2015-12-16 |
AU2016216518A1 (en) | 2016-09-01 |
KR20120065999A (en) | 2012-06-21 |
WO2011004257A2 (en) | 2011-01-13 |
HK1170286A1 (en) | 2013-02-22 |
DK2452074T3 (en) | 2013-09-30 |
EP2452074A2 (en) | 2012-05-16 |
JP5647239B2 (en) | 2014-12-24 |
RU2012104612A (en) | 2013-08-20 |
JP2012533016A (en) | 2012-12-20 |
AU2010269955A1 (en) | 2012-03-01 |
ITPR20090054A1 (en) | 2011-01-11 |
EP2452074B1 (en) | 2013-07-03 |
KR101799411B1 (en) | 2017-11-20 |
CN102575673A (en) | 2012-07-11 |
US20120201708A1 (en) | 2012-08-09 |
WO2011004257A3 (en) | 2011-10-27 |
BR112012000602A2 (en) | 2020-08-11 |
ES2429526T3 (en) | 2013-11-15 |
PL2452074T3 (en) | 2013-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8827669B2 (en) | Screw pump having varying pitches | |
US20140056747A1 (en) | Rotational clap suction/pressure device | |
KR20040035885A (en) | Screw type vacuum pump | |
RU2547211C2 (en) | Dry screw compressor | |
US20120230858A1 (en) | Screw pump | |
CN111120328B (en) | Claw type pump rotor tooth form | |
CA2347781C (en) | Twin helical rotors for installation in displacement machines for compressible media | |
US20050089414A1 (en) | Screw rotor and screw rotor compressor | |
CN201013589Y (en) | Conical double helical lobe compressor actuating devive | |
JP2003522889A (en) | Device with cooperating helical blade | |
CN113167275A (en) | Screw compressor | |
CN212508795U (en) | Multi-point meshing screw rotor of double-screw pump | |
CN112780553A (en) | Rotor subassembly, compressor and air conditioner | |
CN111878397A (en) | Air compressor and expander of variable pitch screw rod | |
CN210422766U (en) | Fluid energy conversion device and rotary engine | |
CN210422767U (en) | Energy conversion device based on fluid volume change | |
CN210422765U (en) | Energy conversion device based on fluid volume change | |
CN210509375U (en) | Fluid energy conversion device and rotary engine | |
CN210460855U (en) | Fluid energy conversion device and rotary engine | |
RU227569U1 (en) | Double rotor machine | |
WO2013156789A2 (en) | Screw machine with variable diameter rotors | |
RU2779870C1 (en) | Dry gas pump and a set of multiple dry gas pumps | |
CN208803999U (en) | Dry type double-screw compressor and fuel cell module | |
CN204126893U (en) | Air condition compressor | |
US12031536B2 (en) | Screw compressor and screw rotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant |