УСТАНОВКА ВАКУУМ-КОМПРЕССОРА

Область техники
Данное техническое решение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения с вращающимися или качающимися рабочими органами, а именно, к роторным машинам и компрессорам с жидкостным кольцом.
Уровень техники
Аналогом данного технического решения является ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА (патент на изобретение Российской Федерации №2062359 RU, заявка 5056006/06 от 1992.05.07, МПК F 04 С 19/00, дата публикации 1996.06.20). Жидкостно-кольцевая машина содержит корпус с окнами нагнетания и всасывания, канал подвода рабочей жидкости, рабочие колеса, закрепленные на валу, симметрично относительно корпуса, опирающемся на подшипники, торцовые крышки, расположенные эксцентрично относительно рабочих колес; подшипники расположены в корпусе и имеют каналы для прохода рабочей жидкости, подаваемой в полость между подшипниками, а соединение привода с валом осуществляется через упругий элемент, расположенный в полости вала.
Недостатком известного изделия является большие габаритные размеры, металлоемкость изделия и его недостаточная надежность.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА (патент на изобретение Российской Федерации №2014412 RU, заявка 95119542/06 от 1995.11.16, МПК F 04 С 19/00, дата публикации 1998.02.10), в которой сопряженные участки торцевых поверхностей
ступицы колеса и торцевые поверхности торцевых крышек перед окнами всасывания выполнены профилированными по конической поверхности; угол между профилированными поверхностями и полостью всасывающих окон выбран из диапазона от 0° до 90°.
Недостатком прототипа является его большая металлоемкость, значительные габаритные размеры и низкая надежность.
Сущность технического решения
Известная установка вакуум-компрессора содержит вакуум-компрессор, электродвигатель, соединительный корпус, маслоотделитель и воздухоохладитель, выполненная объемной структурой с горизонтально-осевой компоновкой и осевым направлением газа.
Целью создания данной полезной модели является снижение металлоемкости, уменьшение габаритных размеров, увеличение надежности изделия и улучшение его внешнего вида.
Для достижения этой цели вакуум-компрессор выполнен по жидкостно-кольцевой схеме с использованием в качестве рабочей жидкости индустриального масла и состоит из цилиндрического корпуса и двух торцовых крышек (лобовин) правой и левой, в которых находятся шарикоподшипники, несущие вал ротора, эксцентрично расположенный в корпусе, на котором насажено на шпонке рабочее колесо, закрепленное от смещения гайками, с уплотнением по валу за счет двух манжет, причем, подшипник со стороны привода не закреплен, а закрыт крышкой, а с другой стороны подшипник закреплен на валу гайкой и закрыт крышкой, подбор зазоров между торцами колеса и лобовин выполняется с помощью дистанционных колец и прокладок, сжатый в машине воздух через нагнетательные окна в полости лобовин поступает в нагнетательный патрубок и в подсоединенный к нему маслоотделитель, в котором воздух отделяется от масла и по трубопроводу поступает в воздухоохладитель и далее во всасывающий патрубок.
Валы вакуум-компрессора и электродвигателя соединены с помощью упругой муфты и место соединения заключено в соединительный корпус.
Установка вакуум-компрессора имеет две поперечные опоры, к которым крепятся соответственно вакуум-компрессор и электродвигатель.
Установка вакуум-компрессора изготавливается из серого чугуна и сталей
обычных марок.
Перечень чертежей
На фиг.1 приведен общий вид установки вакуум-компрессора.
На фиг.2 приведен установочный чертеж установки вакуум-компрессора типа ВК-6М2М.
На фиг.3 приведен чертеж разреза установки вакуум-компрессора типа ВК-6М2М.
На фиг.4 приведена схема подсоединения установки вакуум-компрессора.
На фиг.5 приведен общий вид установки вакуум-компрессора типа ВК-12М2.
На фиг.6 приведен чертеж разреза установки вакуум-компрессора типа ВК-12М2.
На фиг.2, фиг.5 обозначены: 1 - компрессор, 2 - маслоотделитель, 3 - корпус соединительный, 4 - воздухоохладитель, 5 - электродвигатель, 6 - упругая муфта, 7 -опора.
На фиг.3, фиг.6 обозначены: 8 - ротор, 9 - торцовая крышка-лобовина (далее лобовина) правая, 10 - лобовина левая, 11 - дистанционное кольцо, 12 - корпус (цилиндр), 13 - прокладки, 14 - гайка, 15 - шайба стопорная, 16 - крышка, 17 - крышка открытая, 18 - подшипник, 19 - манжета.
На фиг.4 обозначены: 20 - вакуум-компрессор, 21 - маслоотделитель, 22 -обратный клапан, 23 - мановакуумметр.
Пример реализации полезной модели
Назначение
Установка вакуум-компрессора ВК-6М2М предназначена для создания вакуума или небольшого избыточного давления в закрытых аппаратах и применяется для выгрузки сыпучих материалов и жидкостей, в том числе и в составе муковозов, цементовозов и т.д.
Установка вакуум-компрессора ВК-12М2 предназначена для создания вакуума или небольшого избыточного давления в закрытых аппаратах и применяется для выгрузки сыпучих материалов и жидкостей, в том числе и в составе муковозов.
Установки вакуум-компрессора изготавливаются из серого чугуна и сталей
обычных марок.
Тип установки вакуум-компрессора жидкостно-кольцевой, простого действия, с осевым направлением газа. В качестве рабочей жидкости по замкнутой системе используются индустриальные масла И-20А, И-ЗОА, И-40А, И-50А летом и И-12А зимой.
Основные параметры установки вакуум-компрессора типа ВК-6М2М показаны в табл.1.
Таблица 1
Наименование параметров
Режим работы
Насос
Компрессор
Производительность, м<sup>3</sup>/мин:
при давлении всасывания, абс.
0,04 МПа
4,0
-
при давлении нагнетания, абс. м<sup>3</sup>/мин
0,15 МПа
-
4,5
0,2 МПа
-
3,5
0,25 МПа
-
2,5
Потребляемая мощность, кВт, не более
15
22
Расход масла, г/ч
40
40
Количество заливаемого масла, л
22<sup>+3</sup>
22<sup>+3</sup>
Частота вращения ротора, об/мин
1500
1500
Масса установки, кг, не более
530
530
Габаритные размеры установки, мм не более
1390×895×1250
1390×895×1250
Основные параметры установки вакуум-компрессора типа ВК-12М2 показаны в табл.2.
Таблица 2
Наименование параметров
Режим работы
Насос
Компрессор
Производительность, м<sup>3</sup>/мин:
при давлении всасывания, абс.
0,04 кгс/см<sup>2</sup>
8,5
-
при давлении нагнетания, абс.
1,5 кгс/см<sup>2</sup>
-
8,5
02, кгс/см<sup>2</sup>
-
6,5
Потребляемая мощность, кВт, не более
20
30
Расход масла, г/ч
40
40
Количество масла, заливаемого в контур, л
36
36
Частота вращения ротора, об/мин
1000
1000
Гарантийный срок службы, мес.
12
12
Наработка на отказ, час.
1000
1000
Ресурс до капитального ремонта, час.
10000
10000
Срок службы до списания, лет
8
8
Состав установки вакуум-компрессора.
В состав установки вакуум-компрессора (фиг.2, фиг.5) входят: компрессор 1 в сборе с маслоотделителем 2 и электродвигатель 5, установленные на две опоры 7 (фиг.2) и объединенные корпусом соединительным 3, валы которых соединены упругой муфтой 6, воздухоохладитель 4.
На фиг.3 показана установка вакуум-компрессора типа ВК-6М2М в разрезе, на фиг.6 показана установка вакуум-компрессора типа ВК-12М2 в разрезе.
Установка вакуум-компрессора (фиг.3, фиг.6) состоит из корпуса 12 (цилиндр), двух торцовых крышек - лобовин, правой 9 и левой 10 (далее лобовин), в которых находятся шарикоподшипники 18, несущие ротор 8. На валу ротора, эксцентрично расположенном в корпусе, на шпонках насажено рабочее колесо, которое от смещения закреплено гайками. Уплотнение по валу осуществляется за счет двух манжет 19. Подшипник со стороны привода не закреплен, а закрыт крышкой открытой 17, а с другой стороны подшипник закреплен на валу гайкой 14 и закрыт крышкой 16. Толщина дистанционных колец 11.подбирается такой, чтобы зазоры между торцами колеса и торцами левой и правой лобовин были одинаковыми. Эти зазоры, определяющие потери в машине от перетекания воздуха с нагнетательной стороны на всасывающую, устанавливаются посредством прокладок 13 между корпусом и лобовинами и должны быть 0,1-0,4 мм.
При вращении рабочего колеса масло, являющее рабочей жидкостью машины, отбрасывается к стенкам корпуса, образуя вращающее жидкостное кольцо. Серповидное пространство между жидкостным кольцом и ступицей рабочего колеса является рабочим объемом машины. Воздух всасывается через боковой патрубок корпуса и по его каналам поступает в полости левой и правой лобовины. Из полостей лобовин воздух через всасывающие окна заполняет межлопаточное пространство рабочего колеса.
Сжатый в машине воздух поступает через нагнетательные окна в полости лобовин, а из них по каналам в нагнетательный патрубок, а затем в присоединенный к нему маслоотделитель 21. Воздух вместе с отработанной жидкостью (маслом), попадая в маслоотделитель 21, отделяется от масла, которое поступает по трубопроводу в холодильник. Из холодильника масло за счет разности давлений в холодильнике и всасывающем патрубке поступает по трубопроводу во всасывающий патрубок. Наличие масла в машине во время работы контролируется указателем на маслоотделителе.
Промышленная применимость
Данная полезная модель промышленно реализуема, использует выпускаемые промышленностью комплектующие электротехнические изделия и материалы, обладает более широкими функциональными возможностями и областями применения. Изготовлены опытные образцы, подтвердившие перечисленные характеристики.
Наименование параметров
Режим работы
ВК-6М2М
ВК-12М2
Насос
Компрессор
Насос
Компрессор
Производительность, м<sup>3</sup>/мин: при давлении всасывания, абс. 0,04 МПа
4,0
8,5
при давлении нагнетания, абс. м<sup>3</sup>/мин
0,15 МПа
-
4,5
-
8,5
0,2 МПа
3,5
6,5
0,25 МПа
2,5
Потребляемая мощность, кВт, не более
15
22
20
30
Расход масла, г/ч
40
40
40
40
Количество заливаемого масла, л.
22<sup>+3</sup>
22<sup>+3</sup>
36
36
Частота вращения ротора, об/мин.
1500
1500
1000
1000
Масса установки, кг, не более
530
530
815
815
Габаритные размеры установки, мм не более
1390х
1390х
1770х
1770х
895х
895х
935 х
935х
1250
1250
1470
1470
Гарантийный срок службы, мес.
12
12
12
12
Наработка на отказ, час.
1000
1000
1000
1000
Ресурс до капитального ремонта, час.
10000
10000
10000
10000
Срок службы до списания, лет
8
8
8
8