SU1135923A1 - Rotary compressor - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к компрессоростроению и касаетс  усовершенствовани  ротационных компрессоров с кат щимис  роторами.This invention relates to a compressor industry and relates to the improvement of rotary compressors with rolling rotors.

Известен ротационный компрессор с кат щимс  ротором, содержащий корпус с торцовыми крышками, всасывающим и нагнетательным окнами, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть 1 .A rotary compressor with a rolling rotor is known, comprising a housing with end caps, suction and discharge ports, a rotor mounted in the housing on the drive shaft and a separating vane 1 cooperating with the latter.

Недостатками этого компрессора  вл ютс  невысокие КПД и надежность и небольщой ресурс работы.The disadvantages of this compressor are low efficiency and reliability and low service life.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению  вл етс  ротационный компрессор с кат щимс  ротором, содержащий корпус с торцовыми крыщками, всасывающим окном и нагнетательным клапаном , установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы , подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости 2.The closest technical solution to the invention is a rotary compressor with a rolling rotor, comprising a housing with end caps, a suction port and a discharge valve, mounted in the housing on the drive shaft rotor and interacting with the last separating blade located in the housing groove and having grooves forming open from the end of the blade channels connected to the source of cooling and lubricating fluid 2.

Недостатками известных компрессоров  вл ютс  недостаточно высокий КПД и небольшой ресурс работы.The disadvantages of the known compressors are not sufficiently high efficiency and low service life.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и ресурса работы.The aim of the invention is to increase efficiency and service life.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в ротационном компрессоре с кат щимс  ротором, содержащем корпус с торцовыми крышками, всасывающим окном и нагнетательным клапаном, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости, корпус или/и ротор или/и лопасть выполнен составным в виде пакета однотипных элементов, расположенных перпендикул рно оси вращени  ротора и имеющих шероховатые контактирующие поверхности, образующие капилл ры, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкостей.This goal is achieved by the fact that in a rotary compressor with a rolling rotor comprising a housing with end caps, a suction port and a discharge valve, a rotor mounted in the housing on the drive shaft and interacting with the last separating blade located in the housing groove and having grooves forming open from the end of the blade the channels connected to the source of the cooling and lubricating fluid, the housing and / or the rotor or / and the blade is made composite in the form of a package of the same type of elements arranged perpendicular The axis of rotation of the rotor and having rough contact surfaces forming capillaries connected to a source of cooling and lubricating fluids.

При этом каждый канал лопасти открыт со стороны, противоположной ротору, а в пакете элементов ротора выполнена полость , в приводном валу - канал, сообщенный с полостью и подключенный к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости; причем крайние элементы пакета корпуса служат его торцовыми крышками.Moreover, each channel of the blade is open on the side opposite to the rotor, and a cavity is made in the package of rotor elements, a channel in the drive shaft is in communication with the cavity and connected to a source of cooling and lubricating fluid; moreover, the extreme elements of the package body serve as its end caps.

Кроме того, компрессор снабжен теплообменником и кожухом, охватывающим корпус с образованием полости, заполненной охлаждающей и см;азывающей жидкостью.In addition, the compressor is equipped with a heat exchanger and a housing covering the case to form a cavity filled with cooling and see fluid.

а элементы пакета корпуса, кроме крайних, имеют выступы, контактирующие с кожухом и образующие перегородку, раздел ющую упом нутую полость на камеры, сообщенные между собой через теплообменник. На фиг. I схематично изображен компрессор; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.and the package elements of the package, besides the extreme ones, have protrusions in contact with the casing and forming a partition dividing said cavity into chambers communicated with each other through a heat exchanger. FIG. I schematically depicts a compressor; in fig. 2 - the same cross section.

Ротационный компрессор с кат щимс  ротором содержит корпус с торцовыми крышками 1, всасывающим окном 2 и нагнетательным клапаном 3, установленный в корпусе на приводном валу 4.ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу 5 корпуса иThe rotary compressor with a rolling rotor comprises a housing with end caps 1, a suction port 2 and a discharge valve 3 mounted in the housing on the drive shaft 4. a rotor and a separating vane cooperating with the latter, placed in the groove 5 of the housing and

s имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы б, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости (не показан). Корпус или/и ротор или/и лопасть выполнен составным в виде пакета однотипных элементов, соответственно пластин 7 или/и дисков 8 или/и планок 9, расположенных перпендикул рно оси вращени  ротора и имеющих щероховатые контактирующие поверхности 10-12, соответственно образующие капилл ры,s having grooves forming channels b open from the end of the blade, connected to a source of cooling and lubricating fluid (not shown). The housing and / or rotor or / and blade is made composite in the form of a package of similar elements, plates 7 or / and disks 8 or / and strips 9, which are located perpendicular to the axis of rotation of the rotor and having fine contact surfaces 10-12, respectively, which form capillaries ,

5 подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.5 connected to the source of cooling and lubricating fluid.

Каждый канал б лопасти открыт со стороны , противоположной ротору. В пакете элементов ротора - дисках 8 выполнена полость 13, а в приводном валу 4 - ка нал 14, сообщенный с полостью 13 и подключенный к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.Each channel b of the blade is open from the side opposite to the rotor. In the package of rotor elements, disks 8 have a cavity 13, and in the drive shaft 4 there is a channel 14 communicated with cavity 13 and connected to a source of cooling and lubricating fluid.

Крайние элементы пакета служат его торцовыми крышками 1. Компрессор снабжен теплообменником 15 и кожухом 16, охватывающим корпус с образованием полости , заполненной охлаждающей и смазывающей жидкостью, а элементы пакета корпуса - пластины 7, кроме крайних, имеют выступы 17, контктирующие с кожу0 ком 16 и образующие перегородку, разделющую полость на камеры 18 и 19, сообщенные между собой через теплообменник 15. Камеры 18 и 19 могут быть сообщены с общим источником охлаждающей и смазывающей жидкости и полостью паза 5 корпуса .The extreme elements of the package serve as its end caps 1. The compressor is equipped with a heat exchanger 15 and a casing 16 covering the body with the formation of a cavity filled with cooling and lubricating fluid, and the elements of the package body are plates 7, except the extreme ones, have protrusions 17 contacting the skin 16 and forming a partition dividing the cavity into chambers 18 and 19, communicated with each other through a heat exchanger 15. Chambers 18 and 19 can be communicated with a common source of cooling and lubricating fluid and the cavity of the housing 5.

Элементы пакетов корпуса, ротора и лопасти (пластины 7, диски 8 и планки 9) Q могут быть соединены между собой различным образом дл  образовани  соответствую щих пакетов, например, ст нуты болтами 20. Камеры 18 и 19 могут быть снабжены патрубками 21.The elements of the housing packages, the rotor and the blades (plates 7, disks 8 and strips 9) Q can be interconnected in various ways to form corresponding packages, for example, bolts 20. Chambers 18 and 19 can be equipped with nozzles 21.

Ротационный компрессор с кат щимс  5 ротором работает следующим образом.Rotary compressor with roll 5 rotor operates as follows.

При вращении ротора, обкатывающегос  по внутренней поверхности корпуса, в образованном ими серповидном пространстве.During the rotation of the rotor, running around on the inner surface of the housing, in the crescent-shaped space formed by them.

разделенном лопастью на камеры переменного объема, происходит сжатие газа, поступающего через окно 2 и с давлением нагнетани  выталкиваемого через нагнетательный клапан 3 потребителю.divided by a blade into variable volume chambers, the gas entering through the window 2 is compressed and with the pressure of the pressure ejected through the discharge valve 3 to the consumer.

При этом жидкость, протекающа  по полости, образованной кожухом 16 и корпусом , и имеюща  давление, равное или больщее давлени  нагнетани , сначала подогреваетс , отбира  тепло сжати , затем охлаждаетс  в теплообменнике 15 и снова поступает в полость, перетека  из камеры 18 в камеру 19 и охлажда  стенки корпуса. Затем жидкость поступает в полость паза 5, прижима  разделительную лопасть к поверхности ротора и охлажда  ее планки 9. Кроме того, жидкость по каналу 14 попадает в полость 13, охлажда  диски 8 и поверхности торцовых крыщек 1. Из полости паза 5 жидкость по каналам 6 распредел етс  вдоль планок 9 и затем дросселируетс  по капилл рам, образованным поверхност ми 12, в зазор между лопастью и стенками паза 5, образу  в этом зазоре гидростатическую подущку, предотвращающую сухое и полусухое трение. Кроме того, жидкость из каналов 6 дросселируетс  в зону контакта лопасти и ротора, образу  в этой зоне гидростатодинамический подщипник, обеспечивающий чисто жидкостное трение. Поверхности 12, наход щиес  в серповидном пространстве корпуса (рабочей камере), обеспечивают впрыск жидкости вдоль всего корпуса в то врем , когда лопасть выходит из паза 5.At the same time, the fluid flowing through the cavity formed by the casing 16 and the body, having a pressure equal to or greater than the discharge pressure, is first heated, taking off the heat of compression, then cools in the heat exchanger 15 and enters the cavity again, flowing from chamber 18 into chamber 19 and cooling of the housing wall. Then the liquid enters the cavity of the groove 5, clamping the separating blade to the rotor surface and cooling its strips 9. In addition, the liquid enters the cavity 13 through the channel 14, the cooling disks 8 and the surfaces of the end caps 1 cool. along the slats 9 and then throttled along the capillaries formed by the surfaces 12, into the gap between the blade and the walls of the groove 5, forming in this gap a hydrostatic feeder, preventing dry and semi-dry friction. In addition, the fluid from the channels 6 is throttled into the zone of contact between the blade and the rotor, forming in this zone a hydrostatic dynamic support, providing purely fluid friction. Surfaces 12, located in the crescent-shaped space of the body (working chamber), provide liquid injection along the body as the blade comes out of the groove 5.

В течение всего рабочего цикла также происходит впрыск жидкости по всему объему внутреннего пространства корпуса через капилл ры, образованные поверхност ми 10 и 11 соответственно пластин 7 и дисков 8. Кроме того, жидкость, наход ща с  в полости 13 ротора, полностью уплотн ет поверхности 10 крайних пластин корпуса - торцовых крыщек 1, обращенных внутрь, и поверхности 11 крайних дисков 8 ротора, чем обеспечиваетс  устранение перетечек по его торцам.During the entire working cycle, fluid is also injected throughout the entire volume of the internal space of the body through capillaries formed by surfaces 10 and 11, respectively, of plates 7 and disks 8. In addition, the fluid in the cavity 13 of the rotor completely compresses the surfaces 10 the outermost plates of the housing, the end caps 1 facing inward, and the surface 11 of the outermost disks 8 of the rotor, thus ensuring the elimination of leakages along its ends.

Таким образом, впрыск жидкости производитс  посто нно по всему объему сжимаемого газа, что обеспечивает его хорощее охлаждение . Впрыск через капилл ры позвол ет распыл ть мелкодисперсную жидкостьThus, fluid injection is performed continuously over the entire volume of compressible gas, which ensures its good cooling. The injection through the capillaries allows the dispersion of fine liquid.

5 и обеспечить ее значительное испарение, что также благопри тно вли ет на экономичность протекающих процессов. Равномерное распределение жидкости также позвол ет полностью избежать сухого и полусухого трени , что повыщает ресурс работы и снижает5 and ensure its significant evaporation, which also has a beneficial effect on the efficiency of the processes taking place. The even distribution of fluid also completely avoids dry and semi-dry friction, which increases the work life and reduces

0 механические потери на 2-3% . Хорощее охлаждение корпуса, ротора, сжимаемого газа позвол ет приблизить процесс сжати  к изотермическому даже дл  такого газа, как гелий, т. е. повысить КПД рабочего0 mechanical losses of 2-3%. Good cooling of the housing, the rotor, the compressible gas makes it possible to bring the compression process closer to an isothermal one, even for a gas such as helium, i.e. to increase the efficiency of the working gas.

5 цикла на 10-15%, что обеспечивает общее увеличение КПД (с учетом потерь на прокачку и впрыскжидкости) на 5-6%.5 cycles by 10-15%, which provides an overall increase in efficiency (taking into account pumping losses and liquid injection) by 5-6%.

В предлагаемом компрессоре в виде пакета однотипных элементов может быть выполнен только корпус, только ротор или толькоIn the proposed compressor, in the form of a package of identical elements, only the body, only the rotor, or only

0 лопасть, а также корпус и ротор, корпус и лопасть. Однако наибольщее повыщение КПД и ресурса работы имеет место при выполнении и корпуса, и ротора, и лопасти составивши в виде пакетов однотипных элементов.0 blade, as well as the body and the rotor, the body and the blade. However, the greatest increase in efficiency and service life takes place in the performance of both the housing, and the rotor, and the blades having made up in the form of packages of the same type elements.

Фиъ.1Fiá.1

JJ

Фиг.гFigg

Claims (5)

(57^ 1. РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР с катящимся ротором, содержащий корпус с торцовыми крышками, всасывающим окном и нагнетательным клапаном, установленный в корпусе на приводном валу ротор и взаимодействующую с последним разделительную лопасть, размещенную в пазу корпуса и имеющую канавки, образующие открытые с торца лопасти каналы, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости, отличающийся тем, что с целью повышения КПД и ресурса работы, корпус или/и ротор или/и лопасть выполнен составным в виде пакета однотипных элементов, расположенных перпендикулярно оси вращения ротора и имеющих шероховатые контактирующие поверхности, образующие капилляры, подключенные к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.(57 ^ 1. A ROTARY COMPRESSOR with a rolling rotor, comprising a housing with end caps, a suction window and a pressure valve, a rotor installed in the housing on the drive shaft and interacting with the latter separation blade located in the groove of the housing and having grooves forming open blades from the end face channels connected to a source of cooling and lubricating fluid, characterized in that in order to increase efficiency and service life, the housing and / or rotor and / or blade is made integral in the form of a package of the same elements, races perpendicular to the axis of rotation of the rotor and having rough contacting surfaces forming capillaries connected to a source of cooling and lubricating fluid. 2. Компрессор по π. 1, отличающийся тем, что каждый канал лопасти открыт со стороны, противоположной ротору.2. The compressor according to π. 1, characterized in that each channel of the blade is open from the side opposite to the rotor. 3. Компрессор по π. I, отличающийся тем, что в пакете элементов ротора выполнена полость, а в приводном валу — канал, сообщенный с полостью и подключенный к источнику охлаждающей и смазывающей жидкости.3. The compressor according to π. I, characterized in that in the package of rotor elements a cavity is made, and in the drive shaft there is a channel in communication with the cavity and connected to a source of cooling and lubricating fluid. 4. Компрессор по π. 1, отличающийся тем, что крайние элементы пакета корпуса служат его торцовыми крышками.4. The compressor according to π. 1, characterized in that the extreme elements of the package body serve as its end caps. 5. Компрессор по π. 1, отличающийся тем, что он снабжен теплообменником и кожухом, охватывающим корпус с образованием полости, заполненной охлаждающей и смазывающей жидкостью, а элементы пакета корпуса, кроме крайних, имеют выступы, контактирующие с кожухом и образующие перегородку, разделяющую упомянутую полость на камеры, сообщенные между собой через теплообменник.5. The compressor according to π. 1, characterized in that it is equipped with a heat exchanger and a casing covering the housing with the formation of a cavity filled with cooling and lubricating fluid, and the elements of the housing package, except for the extremes, have protrusions in contact with the casing and forming a partition dividing the cavity into chambers communicated between by itself through a heat exchanger.