SU1756634A1 - Жидкостно-кольцева машина - Google Patents

Abstract

Использование: в компрессорном и вакуумном машиностроении Сущность изобретени : корпус выполнен с цилиндрической внутренней расточкой, в к-рой эксцентрично установлено рабочее колесо со ступицей и лопатками. Эксцентриситет определ ют по заданному соотношению. 1 ил

Description

Изобретение относитс  к вакуумному и компрессорному машиностроению и может быть использовано в конструкци х жидкост- но-кольцевых машин и насосов.

Известна жидкостно-кольцева  машина (компрессор или вакуумный насос), содержаща  корпус с цилиндрической расточкой внутренней поверхности, вал с подшипниковыми узлами и уплотнени ми, рабочее колесо, расположенное с эксцентриситетом относительно цилиндрической расточки внутренней поверхности корпуса 1.

В известных методиках расчета эксцентриситет рекомендуетс  определ ть по формуле:

где гг - радиус наружной поверхности рабочего колеса.

Расхождение в значени х подсчитанного эксцентриситета мо жёт сиёт аМть более 12%.

Недостатком определеннойташм образом конструкции  вл етс  то. что рабочее колесо может во врем  работы быть погружено слишком глубоко в жидкостное кольцо или, наоборот, может выходить из жидкостного кольца, В первом случае не используетс  полностью объем колеса дл  создани  газовой полости, не всасываетс  весь возможный объем газа и, таким образом, уменьшаетс  производительность, увеличиваетс  удельна  мощность и удельна  материалоемкость . Во втором случае  чейки, в которых должно начинатьс  сжатие газз, не разобщены между собой, сжатие происходит только при дальнейшем повороте рабочего колеса, и уменьшенное рассто ние между  чейками начала сжати  и нагнетательной полости приводит к увеличению перетечек из полости нагнетани  в полость всасывани , уменьшению производительности и увеличению удельной мощности и удельной материалоемкости,

В насто щее врем  дл  получени  конструкции жидкостно-кольцевой машины , лишенной указанного выше недостатка , приходитс  определ ть оптимальное значение эксцентриситета, при котором будет минимальна  глубина погружени  и максимальна  производительность , путем выполнени  большого объема экспериментальных работ, только с помощью экспериментов с каждой конкретной машиной может быть создана экономическа , совершенна  водо- кольцевэ  машина,

Цель изобретени  - повышение точности расчета, сокращение продолжительности и стоимости доводочных работ, направленных на получение максимальной производительности, уменьшение удельной мощности и материалоемкости.

Дл  достижени  поставленной цели в жидкостно-кольцевой машине, содержащей ко .-пус с цилиндрической внутренней расточкой , торцовые крышки с всасывающими и нагнетательными окнами, и эксцентрично установленное в расточке колесо со ступицей и лопатками, согласно изобретению эксцентриситет определ етс  из соотношений

и

)-l

4 V2 Г22

где п - средний радиус ступицы рабочего колеса;

Г2 - наружный радиус рабочего колеса;

ip- коэффициент загромождени  объема рабочего колеса;

V2 - коэффициент, завис щий от средней скорости потока в безлопаточном пространстве в месте наибольшего удалени  рабочего колеса от внутренней расточки корпуса {дл  водокольцевых машин - V2 1,05).

а - минимальна  величина погружени  лопаток рабочего колеса в жидкостное кольцо .

Предлагаемое техническое решение отличаетс  от прототипа тем, что эксцентриситет определ етс  из соотношени :

е #frz2 2) 1 4 V2 Г22

При таком взаимном расположении рабочего колеса и корпуса будет обеспечиватьс  минимальное (2-5 мм в зависимости

Ю

15

от размера ) погружение колеса в жидкостное кольцо.

Сущность изобретени  по сн етс  чертежом , гдэ показан разрез машины.

Жидкостно-кольцева  машина содержит рабочее колесо 1, установленное в ци- линдрической внутренней расточке 2 корпуса 3 с эесцентриситетом е, определ емым из соотношени .

.

4 V2 Га2

При зращении рабочего колеса 1 образуетс 

20

25

30

жидкостное кольцо 4. Рабочее колесо 1 содержи г ступицу 5 и лопатки 9. В торцовых крышках 8 расположены всасывающее и нагнетательное 10 окна. Ячейка рабоча  образуетс  внутренней поверхностью 7 жидкостного кольца 4, поверхностью ступицы 5 и лопатками 9 рабочего колеса 1.

Жидкостно-кольцева  машина работает следующим образом.

При вращении рабочего колеса 1, расположенного с эксцентриситетом е относительно внутренней цилиндрической поверхности 2 корпуса 3, образуетс  жидкостное кольцо 4, которое под действием центробежной силы прижимаетс  к внутренней поверхности 2 корпуса 3,

Вследствие эксцентричного расположени  рабочего колеса 1 жидкостное кольцо 4 отходит от ступицы 5, образу  все увеличи- вающийс  с увеличением угла поворота бочсто колеса объем, в который через всасывающее окно б всасываетс  газ. Ячейка , образуема  внутренней поверхностью 7 жидкостного кольца 4, поверхностью ступицы 5 рабочего колеса 1 и лопатками 9 рабочего колеса 1, увеличивает свой объем до определенной величины угла поворота колеса , При этом происходит процесс всасывани , При дальнейшем повороте рабочего колеса происходит отсечение  чейки от всасывающего окна и начинаетс  сжатие попавшего в  чейку газа за счет уменьшени  объема  чейки путем приближени  внутренней поверхности 7 жидкостного кольца 4 к ступице 5 рабочего колеса 1. При достижении в  чейке заданного давлени  (при повороте колеса на заданный угол)  чейка сообщаетс  с нагнетательным окном 10, через которое сжатый газ вытесн етс  в нагнетательную полость и выходит из

5 машины. При выборе оптимальной величины эксцентриситета е минимальна  величина погружени  а лопаток 9 рабочего колеса 1. При отклонени х от указанной оп тимапьной величины эксцентриситета

40

45

50

будет или слишком большое погружение лопаток 9 в жидкостное кольцо 4, тогда производительность (объем всасываемого газа) машины уменьшаетс , или лопатка 9 вообще не будет погружена в жидкостное кольцо 4, тогда увеличатс  перетечки во всасывающую полость из нагнетательной через образовавшуюс  щель, что также уменьшит производительность машины. В обоих этих случа х будут повышенные удельные материалоемкость и потребл ема  мощность. Только выбор оптимального эксцентриситета позволит иметь наивысшую производительность и низшую удельную потребл емую мощность и удельную материалоемкость .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Жидкостно-кольцева  машина, содержаща  корпус с цилиндрической внутренней расточкой, торцовые крышки со всасывающими и нагнетательными окнами и эксцентрично установленное в расточке рабочее колесо со ступицей и лопатками,

   «и

   отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности расчета, сокращени  продолжительности и стоимости доводочных работ, эксцентриситет определ етс  из следующего соотношени :

   УЧГ2

   п

   4 V2 Г2

   J3

   2

   где п - средний радиус ступицы рабочего колеса;

   Г2 - наружный радиус рабочего колбса;

   ty- коэффициент загромождени  объема рабочего колеса;

   V2 - коэффициент, завис щий от средней скорости потока в безлопаточном пространстве в месте наибольшего удалени  рабочего колеса от внутренней расточки корпуса (V2 - 1.05 дл  водокольцевых машин );

   а - минимальна  величина погружени  лопаток рабочего колеса в жидкостное кольцо .

   / Ј 3