Результат интеллектуальной деятельности: ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА

Изобретение относится к насосо-компрессоростроению и позволяет повысить производительность, глубину вакуума и коэффициент полезного действия жидкостно-кольцевой машины.

Аналогом является жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпус, торцевые крышки со всасывающими и нагнетательными окнами для газовой среды и установленным с эксцентриситетом валом, на котором расположено рабочее колесо, перед нагнетательным окном выполнены отверстия, которые перекрываются резиновыми клапанами, позволяющими выходить сжимающейся газовой среде в нагнетательную полость при давлениях выше атмосферного (Е.С. Фролов, И.В. Автономова, Васильев В.И. и др., «Механические вакуумные насосы». - М.: Машиностроение, с.198 рис.137).

Недостатком указанной конструкции является постоянство размеров и положения клапанных отверстий, что лишь частично уменьшает сопротивление газовых потоков в начальный момент вакуумирования и не регулирует работу насоса в конечный момент вакуумирования, что снижает производительность и коэффициент полезного действия жидкостно-кольцевой машины.

Прототипом является жидкостно-кольцевая машина с автоматическим регулированием проходного сечения нагнетательного окна, содержащая корпус, торцевые крышки со всасывающим и нагнетательным окнами для газовой среды, установленный с эксцентриситетом валом, на котором расположено рабочее колесо, заслонку, механизм регулирования положения заслонки и трубопровод, при этом механизм регулирования содержит поршень с возвратной пружиной и шток, соединяющий заслонку с поршнем, а трубопровод соединяет зону всасывания с механизмом регулирования с возможностью создания разряжения над поршнем (пат. RU №2303166 С2, F04C 15/00).

Недостатком приведенной конструкции является то, что отвод газа и рабочей жидкости осуществляется через нагнетательное окно, что приводит к частичному перекрытию поперечного сечения нагнетательного окна жидкостным кольцом, в результате чего часть газовой фазы переносится в зону всасывающего окна, что приводит к потерям производительности, снижению глубины достигаемого вакуума и коэффициента полезного действия жидкостно-кольцевой машины.

Техническая задача - создание конструкции жидкостно-кольцевой машины, в которой отвод рабочей жидкости осуществляется отдельно от газа через дополнительное окно, расположенное в области сжатия, размер которого устанавливается в зависимости от режима работы жидкостно-кольцевой машины, минимизирующее перекрывание нагнетательного окна жидкостным кольцом, поддерживающее тепловой баланс в рабочей полости машины, что позволит повысить производительность, глубину вакуума и коэффициент полезного действия жидкостно-кольцевой машины.

Решение технической задачи заключается в том, что жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпус, торцевые крышки со всасывающим и нагнетательным окнами для газовой среды и установленным с эксцентриситетом валом, на котором расположено рабочее колесо, при этом нагнетательное окно снабжено заслонкой, механизмом регулирования положения заслонки, в которой, согласно изобретения, отвод рабочей жидкости осуществляется через дополнительное окно, расположенное в зоне сжатия, оснащенное механизмом регулирования проходного сечения, включающего заслонку, привод и управляющий блок.

Сущность изобретения

На фиг.1 изображена жидкостно-кольцевая машина, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, механизм регулирования дополнительного окна с независимым приводом.

Жидкостно-кольцевая машина содержит корпус 1, расположенный с эксцентриситетом вал 2 с рабочим колесом 3, торцевые крышки с всасывающим 14 и нагнетательным 8 окнами, состоящие из оснований 4 и дисков 5. Нагнетательное окно 8 оснащено заслонкой 7, перемещаемой приводом 9 под управлением блока 6. На корпусе машины установлен комплекс датчиков 15.

В торцевой крышке 5 расположено дополнительное окно 13, оснащенное заслонкой 10, перемещаемой приводом 11 под управлением блока 6.

Жидкостно-кольцевая машина работает следующим образом: в зависимости от созданного жидкостно-кольцевой машиной вакуума в зоне всасывания с помощью управляющего блока 6 устанавливается необходимый расход дополнительной рабочей жидкости и в зависимости от установленного расхода жидкости блок 6 определяет размеры сечений нагнетательного окна 8 и дополнительного окна 13 и посредством приводов 9 и 11 перемещает соответственно заслонки 7 и 10 в требуемое положение (фиг.2), определяющее необходимое проходное сечение нагнетательного 8 и дополнительного 13 окон (фиг.2), позволяющее минимизировать перекрывание нагнетательного окна 8 жидкостным кольцом, поддерживающее тепловой баланс в рабочей полости машины, уменьшающее перетечки газовой фазы по торцевым зазорам, приводящее к повышению производительности, глубины вакуума и коэффициента полезного действия жидкостно-кольцевой машины.