ПАРОВАЯ ВИНТОВАЯ МАШИНА

Паровая винтовая машина
Полезная модель относится к области энергомашиностроения, конкретно - к паровым винтовым машинам для получения механической мощности.
Известна паровая винтовая машина, содержащая установленные в корпусе на подшипниках и находящиеся в зацеплении ведущий и ведомый винтовые роторы, впускной и выпускной паровые патрубки, на каждом роторе последовательно расположены паровые уплотнения, дренажная полость, связанная с атмосферой, и разделительная диафрагма, снабженная буферной полостью и маслосгонным резьбовым уплотнением (см. патент РФ №2076246, 1994г.).
Недостатком известного устройства является возможность проникновения воды из паровой полости в масляную полость.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности защиты машины от проникновения воды в масляную полость.
Указанный результат достигается тем, что в паровой винтовой машине, содержащей установленные в корпусе на подшипниках и находящиеся в зацеплении ведущий и ведомый винтовые роторы, впускной и выпускной паровые патрубки, на каждом роторе установлены паровые уплотнения и разделительная диафрагма, имеющая буферную полость, отделенную от масляного объема подшипников маслосгонным резьбовым уплотнением, а между паровыми уплотнителями и разделительной диафрагмой образована дренажная полость, при этом на каждом роторе дополнительно установлен центробежный импеллер, входы каналов которого связаны с буферной полостью, а выходы - с дренажной полостью.
Причем буферная полость может быть связана с атмосферой.
МКИР()4С 18/16
Кроме того, паровые уплотнения могут быть дополнительно снабжены промежуточной полостью, связанной с выпускным патрубком.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный вертикальный и горизонтальный разрез машины, на фиг.2 в увеличенном масштабе показан узел паровых и масляных уплотнений машины для случая радиального разъема машины, на фиг.З - то же, для случая осевого разъема машины, на фиг.4 показана схема движения потоков пара, капель конденсата и воздуха в узле уплотнения.
Паровая винтовая машина имеет корпус 1, в котором ведуш,ий 2 и ведомый 3 винтовые роторы установлены на подшипниках 4. Роторы 2, 3 кинематически связаны между собой при помош;и синхронизируюших шестерен 5. В корпусе 1 выполнены впускной 6 и выпускной 7 патрубки для подвода и отвода пара. Снятие мощности машины производится с выходного вала 8. Паровые уплотнения 18 выполнены в виде набора графитовых колец (фиг.2) или в виде лабиринтных гребешков (фиг.З). Соседние кольца или секции лабиринтных гребешков могут образовывать промежуточную полость 9, связанную с выпускным патрубком 7. В дренажной полости 10, связанной с атмосферой, установлена разделительная диафрагма 11 ,отделяюш,ая дренажную полость 10 от масляной полости подшипников 4. На поверхности ротора 2 или 3 в области контакта его с диафрагмой И выполнена маслосгонная резьба 12, которая препятствует проникновению масла из масляной полости подшипников в буферную полость 13. Буферная полость 13 может быть связана с атмосферой при помош,и канала 14, выполненного, например, в разделительной диафрагме 11. Па валу ротора 2 или 3 установлен центробежный импеллер 15, выполненный, например, в виде втулки (фиг.2), или иной формы (фиг.З,4) с множеством радиальных отверстий 16 (каналов). Входы каналов импеллера 15 связаны с буферной полостью 13, а выходы - с дренажной полостью 10. В области выхода потока воздуха из
импеллера 15 на нем выполнена острая водосбрасывающая кромка 17 (фиг.З).
Работа паровой машины осуществляется следующим образом. Пар высокого давления подается во впускной патрубок 6 и далее поступает к роторам 2, 3. В процессе расширения в пространстве между винтовыми роторами 2,3 пар приводит последние во вращение. Отработанный пар выходит из машины через выпускной патрубок 7 с давлением, обычно превышающим атмосферное.
Работа паровых и масляных уплотнений происходит следующим образом. Пар высокого давления проходит через ряд графитовых уплотнительных колец или лабиринтных гребешков 18 и стравливатся через промежуточную полость 9 в выпускной патрубок 7. Пар из полости 9 через графитовые кольца (на фиг.2 изображено одно) или лабиринтных гребещков (фиг.З) проникает в дренажную полость 10. Здесь поток пара из уплотнений отклоняется в радиальном направлении струей воздуха, выходящей из каналов импеллера 15 (фиг.4). Воздух на вход импеллера 15 забирается из буферной полости 13, в которую он проникает из атмосферы по каналу 14. Эффект отклонения потока пара при помощи струи воздуха из импеллера 15 препятствует попаданию пара в буферную полость 13 и далее в полость подшипника 4. Кроме того, по валу движется пленка конденсата. Когда она достигает водосбрасывающей кромки 17, то острая кромка 17 способствует сбросу пленки конденсата в полость 10 за счет центробежных сил (фиг.4).
Работа масляного уплотнения заключается в том, что при вращении вала маслосгонная резьба 12 работает как щнековый насос и возвращает масло в полость подшипника.
Таким образом, предложенная конструкция паровой винтовой машины обеспечивает непопадание воды в масло и, кроме того, предотвращает вытекание масла из полости подщипника.
3- ССИЗР ё