ВИНТОВАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области энергомашиностроения, конкретно к паровым и газовым винтовым машинам для получения механической мощности.
Известна паровая винтовая машина (заявка №2002130847, МПК F 01 С 1/16, опубл. 10.06.2004 г.), содержащая установленные в корпусе на подшипниках и находящиеся в зацеплении ведущий и ведомый винтовые роторы, выполненные в корпусе впускной и выпускной патрубки, на каждом роторе установлены паровые уплотнения и разделительная диафрагма, имеющая буферную полость, отделенную резьбовым уплотнением, между паровыми уплотнениями и разделительной диафрагмой образована дренажная полость.
Недостатком известной машины являются высокие радиальные нагрузки, действующие на подшипники вследствие значительного веса роторов и сил давления парового или газового агента, что приводит к быстрому износу подшипников и уменьшению срока службы.
Кроме того, при работе винтовой машины выделяется значительное количество энергии, что неблагоприятно сказывается на работе подшипников. Приходится отводить это тепло с помощью большого количества смазочно-охлаждающей жидкости, пропускаемой через теплообменный аппарат, что существенно снижает к.п.д. машины.
Задачей полезной модели является увеличение срока службы и коэффициента полезного действия винтовой машины за счет улучшения условий эксплуатации.
Поставленная задача решается винтовой машиной, содержащей установленные на подшипниках и находящиеся в корпусе в зацеплении через согласующие шестерни ведущий и ведомый роторы, на которых установлены лабиринтные уплотнения, а также выполненные в корпусе впускной и выпускной
патрубки, в которой в отличие от прототипа патрубки расположены снизу корпуса, а подшипники вынесены за пределы корпуса.
Расположение впускного и выпускного патрубков снизу корпуса машины обеспечивает создание газодинамического подпора роторов и снижение радиальной нагрузки.
Вынос подшипников на пределы корпуса, в котором расположены роторы, позволяет уменьшить энергозатраты на их охлаждение и, следовательно, повысить к.п.д. машины.
Существо полезной модели поясняется чертежом, где изображен продольный горизонтальный разрез машины. Винтовая машина имеет корпус 1, в котором расположены ведущий и ведомый (не показан) роторы 2, на которых установлены лабиринтные уплотнения 3. Выходной вал ведущего ротора подсоединен к электрогенератору. Роторы находятся в зацеплении и имеют согласующие шестерни 4, исключающие взаимное касание роторов во время работы. В корпусе, в нижней его части, выполнены впускной 5 и выпускной 6 патрубки для подачи и отвода рабочего тела (газа или пара). Валы роторов установлены на подшипниках 7, которые находятся вне корпуса. Корпус машины закреплен на раме 8.
Работа винтовой машины осуществляется следующим образом. Пар или газ высокого давления подается через систему подачи и впускной патрубок 5 в корпус с одного торца роторов. После заполнения рабочим телом канавки между винтовыми поверхностями роторов происходит его отсечка, и при дальнейшем вращении роторов происходит объемное расширение порции пара или газа, приводящее к выработке механической энергии, передаваемой через вал к электрогенератору. Отработанный пар или газ через выпускной патрубок 6 поступает в магистраль низкого давления для дальнейшего использования.
Предложенная конструкция обеспечивает работу винтовой машины с повышенным коэффициентом полезного действия и сроком службы и позволяет производить электроэнергию при небольших затратах на производство и эксплуатацию.