Воздушный центробежный компрессор с впрыском воды в камеру сжатия

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВОЗДУШНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОР С ВПРЫСКОМ ВОДЫ В КАМЕРУ СЖАТИЯ(71) Заявитель Литвин Алексей Леонидович(72) Автор Литвин Алексей Леонидович(73) Патентообладатель Литвин Алексей Леонидович(57) Воздушный центробежный компрессор с впрыском воды в камеру сжатия, содержащий по крайней мере одно рабочее колесо и по крайней мере одну камеру сжатия, отличающийся тем, что снабжен насосом, холодильником и влагосепаратором, а камера сжатия снабжена форсунками, причем влагосепаратор выполнен с возможностью подачи воды в холодильник а холодильник связан через насос с форсунками.(56) 1. Патент ФРГ 1219287, 1968. 2. Патент ФРГ 1069950, 1962. 3. А. с. СССР 848765, 1981. 4.. Стационарные компрессоры, центробежные воздушные компрессоры, безмасляные центробежные компрессоры 4000-10000. Найдено из Интернет 50072009.02.28 Полезная модель относится к компрессорной технике, в частности к конструкции компрессоров, охлаждаемых путем впрыска жидкости. Известны компрессоры, содержащие рабочее колесо, камеру сжатия, элементы, обеспечивающие жидкостное охлаждение компримируемого газа, устанавливаемые на неподвижных элементах проточной части (форсунки, отверстия, пластины) 1, 2, 3. Недостатками известных устройств являются высокая энергоемкость и возможность эрозии элементов проточной части. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является компрессор модели -7000 бельгийской фирмы 4, включающий рабочие колеса с лопастями, камеры сжатия, промежуточный и концевой теплообменники, мультипликатор(редуктор) с муфтой и электродвигателем. В известном компрессоре используется динамический тип сжатия воздуха. Воздух,всасываемый из атмосферы в ступень 1, вращаемую двигателем, разгоняется рабочим колесом и попадает в камеру сжатия, где происходит его сжатие за счет превращения кинетической энергии воздуха в потенциальную. В камере сжатия воздух сжимается, при этом нагревается, и горячий поступает на промежуточный теплообменник, где охлаждается. При охлаждении у воздуха снижается энтальпия. После охлаждения воздух поступает в ступень 2, вращаемую двигателем, где дожимается до требуемого давления. Далее сжатый воздух поступает в концевой теплообменник, где охлаждается до требуемых значений температуры. При такой схеме получения сжатого воздуха только 30 энергии затрачивается на сжатие, а 70 энергии в виде тепла сбрасывается в окружающую среду. Недостатком известного компрессора являются большие энергозатраты на выработку 1 нормального кубического метра сжатого воздуха, связанные с нагревом сжимаемого воздуха в камере сжатия. Задачей предлагаемого технического решения является снижение энергозатрат в процессе сжатия воздуха. Для решения поставленной задачи предлагается воздушный центробежный компрессор с впрыском воды в камеру сжатия, содержащий по крайней мере одно рабочее колесо и по крайней мере одну камеру сжатия, который снабжен насосом, холодильником и влагосепаратором, а камера сжатия снабжена форсунками, причем влагосепаратор выполнен с возможностью подачи воды в холодильник а холодильник связан через насос с форсунками. На чертежах представлена схема устройства предлагаемого компрессора. Фиг. 1 - камера сжатия центробежного компрессора. Фиг. 2 - компрессор в разрезе А-А в отношении камеры сжатия. На фиг. 1 и 2 изображен воздушный центробежный компрессор с впрыском воды в камеру сжатия, который включает рабочее колесо 1, камеру сжатия 2, насос 3, холодильник 4 и влагосепаратор 5. Камера сжатия 2 снабжена форсунками 6. Влагосепаратор 5 выполнен с возможностью подачи воды в холодильник 4, а холодильник 4 связан через насос 3 с форсунками 6. Компрессор работает следующим образом. Воздух разгоняется рабочим колесом 1 и поступает в камеру сжатия 2. В камеру сжатия 2 насосом 3 подается под давлением охлажденная вода из холодильника 4 и разбрызгивается форсунками 6. В холодильник 4 вода поступает после влагосепаратора 5, который отделяет воду от воздуха из их смеси, поступающей из камеры сжатия 2, а сжатый воздух из влагосепаратора 5 поступает потребителю. Снижение энергозатрат при использовании данного компрессора достигается за счет снижения энтальпии сжимаемого воздуха в результате его охлаждения прямо в камере сжатия и приближения к изотермическому (самому экономичному) типу сжатия за счет того, что в камеру сжатия встраиваются несколько форсунок и под большим давлением разбрызгивается вода, предварительно охлажденная до 4-5 С. Количество воды опреде 2 50072009.02.28 ляется количеством и степенью сжатия воздуха. Оптимальными будут условия, когда на выходе из камеры сжатия будет смесь воды с сжатым воздухом с температурой 15-20 С. Вода практически не сжимаема и обладает большой теплоемкостью, кроме того, из сжимаемого воздуха тоже будет выпадать конденсат. Так как охлаждение сжимаемого воздуха будет производиться прямо в камере сжатия, то делить компрессор на две и более ступени нет необходимости. Из этого следует упрощение конструкции компрессора одноступенчатый, с более энергоэкономичным двигателем. Не требуются дорогостоящие теплообменники, вместо них влагосепаратор и холодильник для получения ледяной воды. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3