УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА В РАБОЧЕЙ ПОЛОСТИ РОТОРНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к экспериментальной теплофизике и может быть использована для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины.
Известно устройство для определения мгновенного осредненного по поверхности значения коэффициента теплоотдачи к поверхности рабочей камеры поршневого компрессора, с помощью которого температуру газа в камере замеряют датчиком температуры, закрепленным на корпусе рабочей камеры и расположенным в «мертвом пространстве» рабочей камеры (см. патент РФ №2231761, опубл. 27.06.2004).
Особенность конструкции роторных компрессоров в том, что поверхность их внутреннего корпуса соприкасается с поверхностью выступа ротора на протяжении всего рабочего процесса, а радиальный зазор между ними составляет 0,1 мм. Поэтому установка датчиков для измерения температуры газового потока является затруднительной.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение определения температуры газа в рабочей полости роторной машины без повреждения датчиков при вращении ротора.
Технический результат полезной модели достигается за счет того, что в устройстве для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины, содержащем полый корпус и, по меньшей мере, один ротор, имеющий, по меньшей мере, один выступ, поверхность которого соприкасается при вращении с внутренней поверхностью корпуса, и датчики температуры газа, закрепленные на корпусе, один ротор выполнен с канавкой, по меньшей мере, на одном выступе, профиль дна которой в поперечном сечении ротора представляет собой дугу окружности, а датчики температуры газа размещены с возможностью относительного перемещения в канавке ротора при его вращении.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 схематично изображено сечение предлагаемого устройства, на котором показано расположение датчиков температуры и канавки на выступе ротора;
- на фиг.2 схематично изображено сечение предлагаемого устройства с видом на роторы сбоку.
Устройство для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины проиллюстрировано на примере роторной машины, в полом корпусе 1 которой размещены два ротора 2 и 3, каждый из которых имеет два выступа 4. В стенке 5 полого корпуса 1 (фиг.1), с которой при вращении контактирует ротор 2, закреплены датчики 6 температуры. На выступе ротора 2 выполнена канавка (проточка) 7, профиль дна которой в поперечном сечении ротора, перпендикулярном его оси, представляет собой дугу окружности. Датчики 6 температуры установлены строго в одной плоскости, перпендикулярной оси ротора 2 таким образом, чтобы при вращении ротора 2 они не повреждались ротором 2, оставаясь в канавке 7.
Для снижения протечек газа из полости высокого давления через канавку 7 и их влияния на рабочий процесс количество датчиков 6 и расстояние между ними выбраны таким образом, чтобы в канавке 7 в рабочем процессе находился хотя бы один из датчиков 6 с целью частичного перекрытия проходного сечения этой канавки.
Измерение температуры осуществляют в процессе вращения ротора 2, при котором датчики 6 осуществляют относительное перемещение в канавке 7 ротора 2. Температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как среднее значение температур, измеренных датчиками 6.
Температура в полости роторной машины измеряется для расчета параметров теплообмена между газом и стенками, которые заложены в уравнении математической модели рабочего процесса компрессора. Математическая модель используется для проектирования и оптимизации роторной машины в целом.
Данное устройство применимо для любого компрессора данного класса роторных машин и предназначено только для определения их характеристик при проектировании и исследовании. Таким образом, при штатной работе машины измерение нестационарной температуры газа в рабочей камере не производится.