Жидкостно-кольцевая машина

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Сычик Василий Андреевич(72) Авторы Сычик Василий Андреевич Тихонов Виктор Владимирович(73) Патентообладатель Сычик Василий Андреевич(57) Жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпус, камеру сжатия, входной и выходной патрубки, вал, установленный на подшипниках, рабочую жидкость, электродвигатель,отличающаяся тем, что она снабжена размещенным на валу барабаном с храповиками, в котором на другом валу с эксцентриситетом установлена камера сжатия, при этом вал барабана механически соединен с электродвигателем. Полезная модель относится к роторным компрессорам и может быть использована в области компрессоростроения. Известна жидкостно-кольцевая машина 1, в корпусе которой эксцентрично с образованием рабочих камер установлен ротор с лопатками. Вход и выход перепускного трубопровода сообщены с камерами, расположенными между нагнетательными и всасывающими окнами соответственно по ходу и против вращения ротора. Недостатками такой жидкостно-кольцевой машины являются невысокий КПД и сложная его конструкция. 74462011.08.30 Прототипом предлагаемой полезной модели является жидкостно-кольцевая машина 2, содержащая корпус, в котором эксцентрично размещено с зазором и возможностью вращения полое рабочее колесо с лопатками, образующими рабочие камеры. Перегородка распределенного полого вала образует с одного торца вала входной, с другого выходной патрубки. На валу с эксцентриситетом размещены неподвижные части подшипников, в которых выполнены каналы подвода и отвода жидкости. Корпус установлен с возможностью вращения от электродвигателя с образованием жидкостного кольца. Рабочее колесо с внешней стороны вала установлено на подшипниках свободно и выполнено из двух торцевых дисков и жестко соединенных с ними радиальных плоских лопаток. Недостатками жидкостно-кольцевой машины-прототипа являются 1. Сложная конструкция жидкостно-кольцевой машины, обуславливающая невысокую надежность ее работы и сложное ее обслуживание. 2. Невысокий КПД машины вследствие сложной системы перемещения жидкости в объеме машины и ее динамики движения. Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции жидкостно-кольцевой машины и повышение ее КПД. Поставленная задача достигается тем, что жидкостно-кольцевая машина, содержащая корпус, камеру сжатия, входной и выходной патрубки, вал, установленный на подшипниках, рабочую жидкость, электродвигатель, снабжена размещенным на валу барабаном с храповиками, в котором на другом валу с эксцентрисистетом установлена камера сжатия,при этом вал барабана механически соединен с электродвигателем. Сущность полезной модели поясняет фигура, где изображена конструкция жидкостнокольцевой машины. Конструктивно жидкостно-кольцевая машина (ЖКМ) состоит из корпуса 1 со стойками 2, в которых установлены подшипники 3. Барабан 4 цилиндрической формы размещен на валу 5, установленном на подшипниках 3. На корпусе 1 ЖКМ размещены стойки 6 камеры сжатия с подшипниками 7. Камера сжатия 8 размещена на валу 9, который установлен на подшипниках 7. Вал 5 барабана 4 механически связан с валом электродвигателя 10. На внутренней поверхности барабана 4 установлены храповики 11, а камера сжатия 8 снабжена клапаном сжатия 12 и окном 13 для контроля уровня рабочей жидкости. Барабан 4 выполнен из нержавеющей стали цилиндрической формы и в зависимости от производительности ЖКМ реализован в диаметре 0,3-2 м. Камера сжатия 8 также изготовлена из нержавеющей стали в форме сопряженных лопаток по цилиндрическому периметру и размещена на валу 6 с эксцентриситетом диаметр камеры сжатия 8 также зависит от производительности и мощности ЖКМ и составляет 0,2-1,5 м. Стойки 2 барабана и стойки 6 камеры сжатия изготовлены из стали. В стойках 2 барабана и стойках 6 камеры сжатия установлены опорные подшипники 3 барабана 4 и подшипники 7 камеры сжатия 8,в которых установлены выполненные из стали соответственно вал 5 барабана 4 и вал 9 камеры сжатия 8. Электродвигатель 10 трехфазный. Жидкостно-кольцевая машина работает следующим образом. При включении электродвигателя 10 вращается барабан 4, который посредством храповика 11 вращает камеру сжатия 8. Барабан 4 предварительно заполняется рабочей жидкостью - водой - до задаваемого уровня, контролируемого окном 13, которая удерживается центробежными силами на уровне окна 13. За счет эксцентриситета вала 9 камеры сжатия камера сжатия 8 погружается и выходит из уровня воды барабана 4, в результате чего происходит сжатие газа. За счет центробежных сил, возникающих в рабочей жидкости воде - во время вращения барабана 4, кажущаяся плотность воды возрастает в десятки раз,соответственно во столько же раз уменьшается толщина столба воды, необходимого для создания одной атмосферы давления воздуха. За один оборот в барабан всасывается порядка 0,5 л воздуха. При 6000 оборотах в минуту будет нагнетаться за одну минуту порядка 3000 л воздуха, и столбом воды воздух сжимается до давления 150-250 атмосфер,2 74462011.08.30 который поступает в выходной патрубок ЖКМ через клапан сжатия 12. Клапан сжатия 12 задает необходимое давление в выходном патрубке. Экспериментальная жидкостно-кольцевая машина с диаметром барабана 1,0 м при его скорости 6000 об/мин обеспечивает давление газа 200 атмосфер, а его КПД достигает 90 . Технико-экономические преимущества предлагаемой жидкостно-кольцевой машины в сравнении с прототипом и аналогами 1. Более чем в 1,5 раза повышается КПД. 2. Отсутствуют подвижные поршневые устройства, что существенно упрощает конструкцию ЖКМ и повышает надежность ее работы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3