RU2414625C1 - Multi-stage liquid-ring compressor - Google Patents
Multi-stage liquid-ring compressor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2414625C1 RU2414625C1 RU2009131951/06A RU2009131951A RU2414625C1 RU 2414625 C1 RU2414625 C1 RU 2414625C1 RU 2009131951/06 A RU2009131951/06 A RU 2009131951/06A RU 2009131951 A RU2009131951 A RU 2009131951A RU 2414625 C1 RU2414625 C1 RU 2414625C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- liquid ring
- ring
- liquid
- impeller
- Prior art date
Links
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к классу жидкостно-кольцевых машин, область применения которых достаточно широка и включает те отрасли промышленного и сельскохозяйственного производства, где возникает необходимость отсасывания или сжатия воздуха или газов. В указанном классе машин основным функциональным элементом является жидкостное кольцо, часть которого заполняет ограниченный объем в проточной части рабочего колеса и, перемещаясь при вращении рабочего колеса, всасывает либо вытесняет определенный объем газа, т.е. играет роль жидкостного поршня.The invention relates to the class of liquid-ring machines, the scope of which is wide enough and includes those branches of industrial and agricultural production, where there is a need for suction or compression of air or gases. In this class of machines, the main functional element is a liquid ring, part of which fills a limited volume in the flowing part of the impeller and, moving when the impeller rotates, sucks or displaces a certain volume of gas, i.e. plays the role of a fluid piston.
Известен вакуумный гидрокольцевой насос (см. RU 2240445 С2, F04C 7/00, 20.11.2004), содержащий установленный с возможностью вращения цилиндрический корпус с рабочей жидкостью, эксцентрично размещенную в нем крыльчатку, неподвижный газораспределительный патрубок, разделенный на входной и выходной каналы. Вращение через шкив сообщается крыльчатке. Рабочая жидкость передает вращение от крыльчатки к корпусу.A vacuum hydro-ring pump is known (see RU 2240445 C2, F04C 7/00, November 20, 2004), comprising a rotatable cylindrical body with a working fluid, an impeller eccentrically placed in it, a stationary gas distribution pipe divided into input and output channels. Rotation through the pulley is communicated to the impeller. The working fluid transmits rotation from the impeller to the housing.
Представленное в качестве ближайшего прототипа устройство имеет два ротора - внешний, предназначенный для создания жидкостного кольца, и внутренний с рабочим колесом в виде крыльчатки с торцовыми дисками. Оба ротора вращаются в одном направлении, что существенно сокращает потери на трение в жидкостном кольце, дополняя набор полезных свойств жидкостно-кольцевых машин, широко применяемых в качестве компрессоров и вакуумных насосов. Однако, как и любой другой объемный одноступенчатый компрессор, рассматриваемое устройство может быть применено лишь в ограниченном диапазоне необходимых потребителю давлений газа.Presented as the closest prototype, the device has two rotors - an external one, designed to create a liquid ring, and an internal one with an impeller in the form of an impeller with end disks. Both rotors rotate in one direction, which significantly reduces friction losses in the liquid ring, complementing the set of useful properties of liquid ring machines, which are widely used as compressors and vacuum pumps. However, like any other volumetric single-stage compressor, the device in question can be used only in a limited range of gas pressures required by the consumer.
Для решения задачи уменьшения негативного влияния отмеченного недостатка жидкостно-кольцевых компрессоров и расширения области их применения предлагается применить многоступенчатый жидкостно-кольцевой компрессор, в состав которого входит внешний ротор, выполненный с возможностью вращения от внешнего привода, создающий при вращении с рабочей жидкостью, поступающей из устройства подвода, жидкостное кольцо со свободной поверхностью в окружающей газовой среде, формируемое обечайкой с боковыми стенками и дисками, определяющими радиус свободной поверхности жидкостного кольца, разделенного в осевом направлении при помощи дисков на секции, образующие ступени, внутренний ротор, размещенный с эксцентриситетом в жидкостном кольце, выполненный с возможностью вращения от внешнего привода, имеющий диски, не выходящие из пределов жидкостного кольца, образующие попарно с дисками внешнего ротора гидрозатворы, между которыми в каждой секции жидкостного кольца расположена заполненная газом замкнутая полость всасывания и размещено сидящее на валу внутреннего ротора рабочее колесо, в проточной части которого расположена циклически выходящая при вращении внутреннего ротора из пределов объема секции жидкостного кольца камера всасывания, предназначенная для переноса порции газа из полости всасывания в зону повышенного давления секции жидкостного кольца, и канал нагнетания с нагнетательным клапаном, выходящий в полость всасывания рабочего колеса следующей ступени, при этом соотношение частот вращения роторов является неизменным.To solve the problem of reducing the negative impact of the noted drawback of liquid-ring compressors and expanding the scope of their application, it is proposed to use a multi-stage liquid-ring compressor, which includes an external rotor, made with the possibility of rotation from an external drive, creating during rotation with the working fluid coming from the device supply, a liquid ring with a free surface in the surrounding gas environment, formed by a shell with side walls and disks that determine the radius the free surface of the liquid ring, axially divided by disks into sections forming steps, an internal rotor arranged eccentrically in the liquid ring, rotatable from an external drive, having disks not extending from the liquid ring, forming in pairs with disks external rotor hydraulic locks, between which in each section of the liquid ring there is a closed suction cavity filled with gas and a working cup sitting on the shaft of the internal rotor is placed ECO, in the flowing part of which there is a suction chamber cyclically emerging during rotation of the internal rotor from the limits of the volume of the liquid ring section, designed to transfer a portion of gas from the suction cavity to the increased pressure zone of the liquid ring section, and a discharge channel with a discharge valve that goes into the working suction cavity wheels of the next stage, while the ratio of rotor speeds is unchanged.
На чертеже представлено схематическое изображение предлагаемого устройства.The drawing shows a schematic representation of the proposed device.
Внешний ротор 1 вращается вокруг оси 29, получает вращение от привода 2 и предназначен для создания жидкостного кольца 6 со свободной поверхностью 8 в окружающей газовой среде. Подшипники 3 ротора 1 расположены на неподвижных цапфах 33 корпуса компрессора. При подаче к вращающемуся ротору 1 рабочей жидкости по каналу 20 расположенного на неподвижном корпусе устройства подвода образуется жидкостное кольцо, формируемое обечайкой с боковыми стенками. Диски 5, 16 определяют величину радиуса свободной поверхности жидкости. Жидкостное кольцо разделено в осевом направлении на секции при помощи дисков 11, 22. Излишки жидкости удаляются из кольца по каналу 4.The external rotor 1 rotates around axis 29, receives rotation from the drive 2 and is intended to create a liquid ring 6 with a free surface 8 in the surrounding gas environment. The bearings 3 of the rotor 1 are located on the fixed pins 33 of the compressor housing. When a working fluid is supplied to a rotating rotor 1 through a channel 20 of a supply device located on a fixed housing, a liquid ring is formed, formed by a shell with side walls. Disks 5, 16 determine the radius of the free surface of the liquid. The liquid ring is axially divided into sections using discs 11, 22. Excess liquid is removed from the ring through channel 4.
Подшипники 28 внутреннего ротора 31 расположены в эксцентрических расточках цапф 33. Ротор 31 вращается вокруг оси 30, получает вращение от привода 18, соотношение частот вращения роторов неизменно. На валу внутреннего ротора 31 расположены диски 7, 10, 12, 14, периферийные области которых при вращении не выходят из пределов жидкостного кольца и которые попарно с соответствующими дисками 5, 11, 22, 16 внешнего ротора 1 образуют гидрозатворы, создающие заполненные газом замкнутые полости всасывания 27, 23, 21 и полость нагнетания 17. Полость 27 каналом 32 соединена с всасывающим патрубком компрессора, а из полости 17 по каналу 19 газ поступает в нагнетательный патрубок. Рабочие колеса 26, 13, 15 каждой ступени компрессора располагаются на валу внутреннего ротора 31 и помещены в соответствующие секции жидкостного кольца. Проточная часть рабочего колеса состоит из расположенной на периферии колеса камеры всасывания 9 в виде открытого сосуда с нагнетательным клапаном 25 в днище и нагнетательного канала 24, выводящего сжатый газ в полость всасывания следующей ступени. То есть нагнетательный канал каждой предыдущей ступени является всасывающим каналом для следующей за ней ступени. При вращении камеры всасывания 9 вместе с ротором 31 ее периферийные кромки выходят из пределов объема жидкостного кольца и попадают в полость всасывания, камера всасывания 9 заполняется газом и переносит порцию газа в область высокого давления жидкостного кольца, где происходит выдавливание газа через клапан 25 в канал 24.The bearings 28 of the inner rotor 31 are located in the eccentric bores of the trunnions 33. The rotor 31 rotates around the axis 30, receives rotation from the drive 18, the ratio of rotor speeds is constant. On the shaft of the inner rotor 31, there are disks 7, 10, 12, 14, the peripheral areas of which do not go beyond the limits of the liquid ring during rotation and which, in pairs with the corresponding disks 5, 11, 22, 16 of the outer rotor 1, form hydraulic locks that create closed cavities filled with gas suction 27, 23, 21 and the discharge cavity 17. The cavity 27 is connected by a channel 32 to the compressor suction pipe, and from the cavity 17, the gas enters the discharge pipe through the channel 19. The impellers 26, 13, 15 of each compressor stage are located on the shaft of the inner rotor 31 and are placed in the corresponding sections of the liquid ring. The flowing part of the impeller consists of a suction chamber 9 located on the periphery of the wheel in the form of an open vessel with a discharge valve 25 in the bottom and a discharge channel 24 that outputs compressed gas to the suction cavity of the next stage. That is, the discharge channel of each previous stage is the suction channel for the next stage after it. When the suction chamber 9 is rotated together with the rotor 31, its peripheral edges go out of the liquid ring volume and enter the suction cavity, the suction chamber 9 is filled with gas and transfers a portion of the gas to the high pressure region of the liquid ring, where gas is extruded through valve 25 into channel 24 .
Число ступеней может быть любым - от одной и более.The number of steps can be any - from one or more.
Как видно из схематического чертежа, имеется необходимость устройства уплотнения зазора между валом ротора 31 и корпусом компрессора в области всасывающего патрубка. В области высокого давления необходимо уплотнять зазор между внешним ротором 1 и корпусом компрессора, а также зазор между внутренним ротором 31 и корпусом компрессора.As can be seen from the schematic drawing, there is a need for a sealing device for the gap between the rotor shaft 31 and the compressor housing in the area of the suction pipe. In the high-pressure region, it is necessary to seal the gap between the outer rotor 1 and the compressor housing, as well as the gap between the inner rotor 31 and the compressor housing.
Таким образом, в отличие от рассматриваемого в качестве ближайшего прототипа вакуумного гидрокольцевого насоса предлагаемое устройство имеет снабженный внешним приводом внешний ротор, предназначенный для создания жидкостного кольца со свободной поверхностью в окружающей газовой среде. Жидкостное кольцо формируется обечайкой с боковыми стенками. Радиус свободной поверхности жидкостного кольца определяется дисками. Кроме того, имеются диски, разделяющие жидкостное кольцо в осевом направлении на секции, образующие ступени.Thus, in contrast to the vacuum ring pump considered as the closest prototype, the proposed device has an external rotor equipped with an external drive, designed to create a liquid ring with a free surface in the surrounding gas environment. The liquid ring is formed by a sidewall with a sidewall. The radius of the free surface of the liquid ring is determined by the disks. In addition, there are disks that divide the liquid ring in the axial direction into sections forming steps.
Внутренний ротор, как и крыльчатка прототипа, расположен с эксцентриситетом в жидкостном кольце, имеет внешний привод, что, в отличие от прототипа, позволяет в сочетании с приводом внешнего ротора поддерживать неизменное соотношение частот вращения роторов.The internal rotor, like the impeller of the prototype, is eccentric in the liquid ring, has an external drive, which, unlike the prototype, allows, in combination with the drive of the external rotor, to maintain an unchanged ratio of rotor speeds.
В отличие от прототипа на валу внутреннего ротора расположены диски, периферийные области которых при вращении не выходят из пределов жидкостного кольца. Указанные диски внутреннего ротора попарно с соответствующими дисками внешнего ротора образуют гидрозатворы, создающие заполненные газом замкнутые полости всасывания и полость нагнетания, из которой газ по каналу поступает в нагнетательный патрубок.In contrast to the prototype, disks are located on the shaft of the inner rotor, the peripheral areas of which do not go beyond the limits of the liquid ring during rotation. The indicated disks of the internal rotor in pairs with the corresponding disks of the external rotor form hydraulic locks, which create closed suction cavities filled with gas and an injection cavity, from which the gas enters the discharge pipe through the channel.
На валу внутреннего ротора расположены также рабочие колеса, помещенные в соответствующие секции жидкостного кольца. Проточная часть каждого рабочего колеса состоит из расположенной на периферии колеса камеры всасывания в виде открытого сосуда с нагнетательным клапаном в днище и нагнетательного канала, выводящего сжатый газ в полость всасывания следующей ступени и являющегося всасывающим каналом для этой следующей ступени. При вращении камеры всасывания вместе с внутренним ротором ее периферийные кромки выходят из пределов объема жидкостного кольца и попадают в полость всасывания, камера всасывания заполняется газом и переносит порцию газа в область высокого давления жидкостного кольца, где происходит выдавливание порции газа через нагнетательный клапан в нагнетательный канал.The impellers are also located on the shaft of the inner rotor, placed in the corresponding sections of the fluid ring. The flowing part of each impeller consists of a suction chamber located on the periphery of the wheel in the form of an open vessel with a discharge valve in the bottom and a discharge channel that discharges compressed gas into the suction cavity of the next stage and is the suction channel for this next stage. When the suction chamber rotates, along with the internal rotor, its peripheral edges go beyond the limits of the liquid ring volume and enter the suction cavity, the suction chamber is filled with gas and transfers a portion of gas to the high pressure region of the liquid ring, where a portion of gas is extruded through the discharge valve into the discharge channel.
Таким образом, проточная часть рабочего колеса предлагаемого устройства отличается от проточной части крыльчатки ближайшего прототипа.Thus, the flow part of the impeller of the proposed device differs from the flow part of the impeller of the closest prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009131951/06A RU2414625C1 (en) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Multi-stage liquid-ring compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009131951/06A RU2414625C1 (en) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Multi-stage liquid-ring compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2414625C1 true RU2414625C1 (en) | 2011-03-20 |
Family
ID=44053746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009131951/06A RU2414625C1 (en) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Multi-stage liquid-ring compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2414625C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103835835A (en) * | 2012-11-23 | 2014-06-04 | S·克鲁格尔 | liquid ring system and application thereof |
US12092106B2 (en) | 2021-08-02 | 2024-09-17 | Richard Paul Kelsall | Valve arrangement |
-
2009
- 2009-08-25 RU RU2009131951/06A patent/RU2414625C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103835835A (en) * | 2012-11-23 | 2014-06-04 | S·克鲁格尔 | liquid ring system and application thereof |
EP2735703A3 (en) * | 2012-11-23 | 2014-06-25 | Sten Kreuger | Liquid ring system and applications thereof |
CN103835835B (en) * | 2012-11-23 | 2015-10-14 | S·克鲁格尔 | liquid ring system and application thereof |
US12092106B2 (en) | 2021-08-02 | 2024-09-17 | Richard Paul Kelsall | Valve arrangement |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11506056B2 (en) | Rotary machine | |
KR20130011864A (en) | Scroll compressor | |
US7618247B1 (en) | Progressive staged flow to precompress the pump internal volume/volumes to be displaced | |
KR20080047295A (en) | Vane pump | |
RU2414625C1 (en) | Multi-stage liquid-ring compressor | |
CN103821715B (en) | Translation revolving compressor mechanical | |
US2070738A (en) | Pump with cam drive | |
RU116188U1 (en) | SCREW MACHINE | |
CN111828310B (en) | A radial special-shaped piston pump with vane features and its working method | |
CN108180143B (en) | Tangent circle rotor pair, compressor and engine | |
CN107269529B (en) | Rotary vane compressor | |
CN206753906U (en) | A cam multistage compressor | |
CN101139988A (en) | Hole pin cycloidal rotor pump | |
JPH0579481A (en) | Rotary compressor | |
CN105179242A (en) | Double-stage and double-acting liquid ring pump | |
CN108397389A (en) | A kind of vacuum pump and its multistage vacuum pump | |
RU128678U1 (en) | SCREW MACHINE | |
RU2832788C1 (en) | Compressor with liquid ring | |
CN204984891U (en) | Two effect liquid rotary pumps of doublestage | |
RU2744877C2 (en) | Downhole pump unit with submersible multistage pump of rotor-piston type on the basis of ryl hydraulic machine | |
US282340A (en) | marcus | |
CN208330718U (en) | High sealing gear oil pump | |
CN213511182U (en) | Radial special-shaped plunger pump with blade characteristics | |
CN210422765U (en) | Energy conversion device based on fluid volume change | |
KR20060088824A (en) | Scroll fluid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130826 |