ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР С ЖИДКОСТНЫМ КОЛЬЦЕВЫМ ЗАТВОРОМ

Известны винтовые компрессоры или тепловые двигатели с жидкостным кольцевым затвором.

Описываемый винтовой компрессор отличается от известных тем, что в нем, с целью более быстрого охлаждения газа в процессе сжатия или нагрева в процессе его расширения, применены непрерывно перемещаемые по винту компрессора (или двигателя) полые шары с сильно развитой поверхностью. Для осуществления перемещения шаров по винту компрессора к лопастям винта прикреплены направляющие полосы.

На чертеже изображен продольный разрез винтового компрессора.

Компрессор состоит из вращающегося винта 1 с осью вращения, эксцентричной кожуху 2, в котором налита жидкость 3. При вращении винта 1 под влиянием центробежных сил создается жидкостное кольцо, эксцентричное винту 1, поскольку эквипотенциальные поверхности в жидкости концентричны цилиндрической поверхности винта. Поэтому лопасти 4 винта 1 при его вращении погружены в жидкостное кольцо неодинаково, а так как втулка винта односторонне соприкасается со свободной поверхностью жидкостного кольца, то между этой свободной поверхностью лопастями 4 винта 1 и поверхностью втулки этого винта объемы а₁, а₂, а₃, а₄, …, наполненные газом, герметизированы. Так как винт 1 имеет переменный шаг, то по мере его вращения объемы а₁, а₂, а₃, а₄… изменятся, уменьшаясь от входа 5 газа к его выходу 6, откуда сжатый газ подается потребителю. Помимо этого, вместе с газом на вход 5 компрессора подаются с известной начальной скоростью (например, скатываясь с известной начальной высоты) по специальному трубопроводу 7 шары 8 (или цилиндры), которые направляются по спиральным направляющим полосам 9 и движутся по всему тракту компрессора от входа до выхода. Шары 8 не касаются жидкости, поскольку они находятся внутри рабочего объема сжатия. Этим обеспечивается возможность сжатия газа почти при одной и той же температуре, близкой к температуре окружающей компрессор среды, что необходимо для процессов разделения воздуха, холодильных циклов и др.