ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР

ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР


RU (11) 2070668 (13) C1

(51) 6 F04C18/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93045209/06 
(22) Дата подачи заявки: 1993.09.23 
(45) Опубликовано: 1996.12.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Заявка Японии N 59-168290, кл. F 04 C 18/16, 1984. 
(71) Заявитель(и): Казанский компрессорный завод 
(72) Автор(ы): Галеев А.М.; Мирзоев Т.Б.; Ишмуратов Р.Р. 
(73) Патентообладатель(и): Казанский компрессорный завод 

(54) ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР 

Использование: для дожатия природного и других газов. Сущность изобретения: консольные подшипники расположены на стороне всасывания, снабжены соответственно каналом отвода масла, выемкой и двумя продольными пазами. Выемки расположены на цилиндрической поверхности свободного конца консольного подшипника, наиболее удаленного от окна нагнетания и сообщенного с каналом отвода масла. Продольные пазы расположены по обе стороны выемки и соединены отверстием с каналом подвода масла. Длина консольного подшипника или выемка ведущего винтового ротора выполнена меньше длины консольного подшипника или выемки ведомого ротора. Продольные пазы ведущего ротора и выемки ведомого ротора выполнены, начиная от торцов. Выемка ведущего ротора и продольные пазы ведомого ротора выполнены отстоящими от торцов свободных концов консольных подшипников. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области роторных компрессоров, а более конкретно касается винтовых компрессоров.

Изобретение может быть использовано для дожатия природного газа на газовых и нефтяных месторождениях, на газоперекачивающих, газонаполнительных и газлифтных станциях в области добычи, транспортировки и переработки нефти и газа, а также в энергетических и химических технологиях.

Известен винтовой компрессор, принятый за ближайший аналог, содержащий корпус с патрубками всасывания и нагнетания, ведущий и ведомый роторы, имеющие внутренние полости, подшипники скольжения, выполненные консольными, с каналами подвода масла, неподвижно закреплеными на съемной крышке и размещенные во внутренней полости своего ротора (см. заявку Японии 59-168290, кл. F 04 C 18/16, кл 5 (1)-66(356), 1984 г.

Недостатком такого винтового компрессора является то, что он не учитывает различия действия газовых сил на ведущий и ведомый винтовые роторы, имеющие разную геометрию винтов. Как правило, радиальная нагрузка на опоры от действия газовых сил на ведущем роторе выше, чем на ведомом, а осевая нагрузка, наоборот на ведомом выше, чем на ведущем. Это приводит к тому, что опоры работают не в эффективном режиме, что снижает их надежность.

Техническая задача изобретения повышение надежности винтового компрессора. Сущность изобретения заключается в том, что в известном винтовом компрессоре, содержащем корпус с окном нагнетания с патрубками всасывания и нагнетания, съемную крышку, ведущий и ведомый винтовые роторы, имеющие внутренние полости, подшипники скольжения роторов, выполненные консольными, с каналами подвода масла, неподвижно закрепленными на съемной крышке и размещенные во внутренней полости своего ротора, причем консольные подшипники расположены на стороне всасывания, снабжены соответственно каналом отвода масла, выемкой и двумя продольными пазами выемки расположены на цилиндрической поверхности свободного конца консольного подшипника наиболее удаленного от окна нагнетания и сообщенного с каналом отвода масла, а продольные пазы расположены по обе стороны выемки и соединены отверстием с каналом подвода масла, при этом длина консольного подшипника или выемки ведущего винтового ротора выполнена меньшей длины консольного подшипника или выемки ведомого ротора, продольные пазы ведущего ротора и выемка ведомого ротора выполнены, начиная от торцов, а выемка ведущего ротора и продольные пазы ведомого ротора выполнены отстоящими от торцов свободных концов консольных подшипников.

Такое выполнение выемок и продольных пазов у консольных подшипников позволяет распределить опорные и упорные площадки консольных подшипников с целью равномерного восприятия газовых сил на ведомом и ведущем роторах. Это позволяет оба консольных подшипника выполнить одним диаметром с одинаковыми зазорами, что упрощает изготовление и повышает надежность.

Изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами.

На фиг. 1 изображен продольный разрез по ведущему винтовому ротору согласно изобретения; на фиг.2 разрез по линии II-II фиг.1 согласно изобретению; на фиг.3 сечение по линии III-III фиг.2 согласно изобретению.

Винтовой компрессор содержит корпус 1 (фиг.1) с окном 2 нагнетания, с патрубками всасывания 3 и нагнетания 4. Стрелкой А обозначено направление подачи всасываемого газа. Стрелкой В обозначено направление подачи нагнетаемого газа. Винтовой компрессор содержит также съемную крышку 5, ведущий ротор 6, снабженный уплотнениями 7, 8 и имеющий внутреннюю полость 9, подшипники 10, подшипник 11, скольжения. Подшипник 11 выполнен консольным, закреплен на съемной крышке 5, размещен во внутренней полости 9 ротора 6, расположен со стороны всасывания и снабжен каналом 12 отвода масла и выемкой 13. Выемка 13 расположена на цилиндрической поверхности свободного конца консольного подшипника 11, наиболее удаленной от окна 2 нагнетания и сообщена с каналом 12 отвода масла отверстием 14. Работа винтового компрессора обеспечивается вращением ведущего ротора 6 в направлении стрелки .

Винтовой компрессор содержит также ведомый винтовой ротор 15 (фиг.2), имеющий внутреннюю полость 16, в которой размещен консольный подшипник 17 скольжения.

Консольный подшипник 17 скольжения снабжен каналом 18 отвода масла, выемкой 19, соединенной с каналом 18 отверстием 20 и снабжен также двумя продольными пазами 21 для подвода масла.

Консольный подшипник 11 ведущего ротора 6 имеет продольные пазы 22. Продольные пазы 21, 22 расположены по обе стороны от выемок 19, 13 соответственно и соединены с каналами 23 и 24 подвода масла отверстиями 25, 26 соответственно.

Длина консольного подшипника 11 или выемки 13 ведущего винтового ротора 6 выполнена меньше на величину l длины консольного подшипника 17 или выемки 19 ведомого винтового ротора 15.

На фиг. 3 изображен вариант, когда выемка 19 ведомого ротора 15 и продольные пазы 22 ведущего ротора 6 выполнены, начиная от торцов свободных концов консольных подшипников 11, 17, а продольные пазы 21 ведомого ротора 15 и выемка 13 ведущего ротора 6 выполнены отстоящими от торцов свободных концов консольных подшипников 11, 17.

Винтовой компрессор работает следующим образом. Сжигаемый газ поступает в патрубок 3 (фиг.1) всасывания. Вращающийся со скоростью w ведущий ротор 6 приводит во вращение ведомый ротор 15 (фиг.2). Полостями, ограниченными зубьями роторов 6, 15 и корпусом 1 захватывается газ, сжимается, переносится к окну 2 нагнетания и выталкивается в патрубок 4 нагнетания. Сжатый во время работы винтового компрессора газ в патрубке 4 воздействует на роторы 6, 15 с силой F, определяемой перепадом давления в патрубках 3, 4. Указанная сила F раскладывается на радиальные силы F1, F2 и осевые силы F3, F4 (фиг.3), действующие соответственно на ведущий 6 и ведомый 15 роторы. Эти силы воспринимаются подшипниками 10, 11 (фиг.1) 17 (фиг.3). Для компенсации сил F1-F4 в подшипники 10, 11, 17 подается масло под давлением.

Масло, подводимое по каналам 23, 24 в направлении стрелок D, H в консольные подшипники 11, 17 попадает через отверстия 25, 26 в продольные пазы 22, 21 соответственно и через них в полости 9, 16. Масло из полостей 9, 16 обтекая консольные подшипники 11, 17, попадает в выемки 13 (фиг.2), 19 через отверстия 14, 20, вытекает в каналы 12, 18 отвода масла в направлении стрелок Е, К.

Масло, проходя через подшипники 11, 17 создает подъемные силы F5 (фиг. 2), F6, которые воздействуют на роторы 6, 15. Расположение выемок 13, 19 в области цилиндрических поверхностей консольных подшипников 11, 17 наиболее удаленных от окна 2 нагнетания, способствует взаимной компенсации сил F5, F6, F1, F2 соответственно.

Расположение продольных пазов 22, 21 с двух сторон от выемок 13, 19 позволяет создать максимальную по размерам зону с перепадом давления, равным перепаду между каналами подвода 24, 23 и отвода 12, 18 масла.

Размеры выемок 13, 19, расположение продольных пазов 22, 21 и величины давлений в каналах подвода 24, 23 и отвода 12, 18 масла от заданных параметров винтового компрессора и подбираются таким образом, чтобы силы F5, F6 компенсировали большую часть сил F1, F2. Меньшая часть этих сил воспринимается подшипниками 12 роторов 6, 15 (подшипники 12 ротора 15 на фиг. не показан).

Из геометрии винтовых роторов, определяемой профилями винтовых зубьев, радиальная сила F1 в большинстве случаев меньше силы F2. Этим обусловлено то, что длина консольного подшипника 11 или его выемки 13 ведущего ротора 6 выполнены меньшей длины на величину l (фиг.3) консольного подшипника 17 или его выемки 19 ведомого ротора 15. Основная часть сил F3, F4 воспринимается подшипниками 10 (фиг. 1) роторов 6, 15 (подшипник 10 ротора 15 на фиг. не показан). Осевая сила F4 (фиг.3) на ведомом роторе 15 из геометрии винтовых роторов, как правило, по своей величине меньше, чем осевая сила F3 на ведущем роторе 6. Для компенсации этой разницы формируется сила F9 в торце полости 16 ведомого ротора 15. Масло по продольным пазам 22 консольного подшипника 11 попадает в полость 9, где создает дополнительную силу F9, направленную против силы F3. Участок цилиндрической поверхности на свободном конце консольного подшипника 11 между полостью 9 и выемкой 13 препятствует прохождению масла к этой выемки и удерживает в полости 9 возникающее в ней давление, соответствующее силе F9. Одновременно в ведомом роторе 15 сила F4 меньше по величине силы F3 и необходимости создания противосилы в полости 16 не возникает. В этом случае наличие участка цилиндрической поверхности свободного конца консольного подшипника 17 между полостью 16 и продольными пазами 21 препятствует прохождению масла в полость 16 и возникновению в ней избыточного давления по сравнению с давлением на выемки 13, не связанной с полостью 9. Перераспределение сил F3 F4 позволяет равномерно распределять осевые нагрузки между подшипниками от действия сжимаемого газа. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Винтовой компрессор, содержащий корпус с окном нагнетания, с патрубками всасывания и нагнетания, съемную крышку, ведущий и ведомый винтовые роторы, имеющие внутренние полости, подшипники скольжения роторов, выполненные консольными, с каналами подвода масла, неподвижно закрепленными на съемной крышке и размещенные во внутренней полости своего ротора, отличающийся тем, что консольные подшипники расположены со стороны всасывания, снабжены соответственно каналом отвода масла, выемкой и двумя продольными пазами, выемка расположена на цилиндрической поверхности свободного конца консольного подшипника, наиболее удаленной от окна нагнетания, и сообщена с каналом отвода масла, продольные пазы расположены по обе стороны от выемки и соединены по меньшей мере одним отверстием с каналом подвода масла, при этом длина консольного подшипника или выемки ведущего винтового ротора выполнена меньше длины консольного подшипника или выемки ведомого винтового ротора, продольные пазы ведущего ротора и выемка ведомого ротора выполнены начиная от торцов, а выемки ведущего ротора и продольные пазы ведомого ротора выполнены отстоящими от торцев свободных концов консольных подшипников.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru