Проточна частина вихрового багатоступеневого компресора

1 Проточна частина вихрового багатоступеневого компресора, що містить, щонайменше, два вінця лопаток суцільного робочого колеса з маточинами, роздільник, всмоктувальний, нагнітальний та робочий канали, яка відрізняється тим, що включає, щонайменше, дві ступені робочого колеса з лопатками і робочими каналами, розташованими за .схемою "спина до спини", при цьому лопатки робочого колеса зміщені одна стосовно другої в радіальному напрямку. 2 Проточна частина вихрового багатоступеневого компресора за п.1, яка відрізняється тим, що сту пені робочого колеса виконані з робочим периферійно-бічним каналом З Проточна частина вихрового багатоступеневого компресора за п 1, яка відрізняється тим що сгупені робочого колеса виконані з робочим бічним каналом 4. Проточна частина вихрового багатоступеневого компресора за п 1, яка відрізняється тим, що ступені робочого колеса виконані з робочим пе'риферійно-бічним каналом 5 Проточна частина вихрового багатоступеневого компресора за п 1, яка відрізняється тим, що маточина робочого колеса зміщена до ступеня робочого колеса з низьким тиском 6 Проточна частина вихрового багатоступеневого компресора за п 1, яка відрізняється тим, що маточина зміщена стосовно групи ступенів, розташо ваних за схемою "спина до спини" 7 Проточна частина вихрового багатоступеневого компресора за п.1, яка відрізняється тим, що краї лопаток робочого колеса звужені Запропоноване технічне рішення належить до галузі машинобудування і може бути використане в компресоробудуванні, насособудуванні, турбобудуванні. Відома проточна частина вихрового багатоступінчастого компресора, що включає робоче колесо вихрового компресора, всмоктувальний, наг-' нітальний і робочий канали, роздільник [див И.М. Виршубский, Ф.С. Рекстин, А.Я. Шквар "Вихревые компрессоры. - Л . Машиностроение, стор. 6] Відома також проточна частина багатопоточного вихрового компресора, що включає багатоступінчасте робоче колесо, яке має декілька вінців лопаток з однаковим зовнішнім діаметром [там же, crop. 198, 2]. Такі колеса використовуються, в основному, в багатоканальних схемах, коли ступінь підвищення тиску, а також початковий і кінцевий тиск в кожному з вінців однаковий. Недоліком проточної частини даних вихрових компресорів є неефективність використання їх для багатоступінчастого стиску: при практичній реалізації зазначених схем виникають проблеми, пов'язані зі створенням надійних та довговічних міжступінчастих ущільнень. Відомий також вихровий двоступінчастий компресор, прийнятий за прототип [там же, стор 198], який включає робоче колесо, що виконане суцільним із розташуванням лопаткових вінців на різних радіусах Недоліком цього вихрового компресора є мала протяжність щілинного ущільнення робочого колеса, незрівноваженість радіальних сил, що діють на ротор, і наявність згинальних деформацій через неоптимальний теллорозподіл по робочому колесу та корпусних деталях. В основу корисної моделі поставлена задача створення проточної частини вихрового компресора, в якому за рахунок зміни розташування конструктивних елементів робочого колеса забезпечується рівновага радіальних сил, що діють на ротор, і оптимізується теплорозподіл по робочому колесу та корпусних деталях, отже підвищується надійність роботи вихрового компресора. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що проточна частина вихрового багатоступінчастого компресора, яка містить щонайменше два вінця лопаток суцільного робочого колеса з маточинами та робочі канали, роздільник, всмок 00 < 816 ту вальний, нагнітальний та робочий канали відповідно до вирішення, що заявляється, включає щонайменше два ступеня робочого колеса з лопатками і робочими каналами, розташованими за схемою "спина до спини", при цьому лопатки робочого колеса зміщені одна стосовно одної в радіальному напрямку. При цьому ступені робочого колеса можуть бути виконані з робочим периферійно-бічним каналом Ступені робочого колеса можуть бути виконані з робочим бічним каналом. Ступені робочого колеса можуть бути виконані з робочим периферійним каналом. Крім того, маточина робочого колеса зміщена до ступеня низького тиску. Маточина може бути зміщена стосовно групи ступенів, розташованих за схемою "спина до спини" Лопатки робочого колеса можуть бути оброблені з різною шорсткістю Кра'і лопаток робочого колеса можуть бути звужені Порівнювальний аналіз з прототипом дозволяє зробити висновок, що запропоноване технічне рішення має істотні ознаки, які відрізняють його від прототипу та відомих технічних вирішень, зумовлює досягнення техніко-економічного ефекту. При цьому економічність збільшується за рахунок зменшення міжступінчастих переточувань, а надійність роботи збільшується за рахунок більш оптимального теплорозподілу по робочому колесу та корпусних деталях, а також зменшення згинальних моментів, які діють на ротор з боку ступеня, що підвищує надійність роботи компресора. Суть \ принцип дії запропонованого технічного рішення пояснюються кресленнями, на яких зображено робоче колесо двоступінчастого компресора (насоса) з робочими каналами: периферійно бічним каналом (фіг 1), бічним каналом (фіг 2) і периферійним каналом (фіг 3), поперечний розріз проточної частини (фіг 4) ФІГ. 1 Проточна частина вихрового компресора містить робоче колесо 1, що має маточину 2 і два вінця лопаток 3 з робочими каналами, периферійно-бічним 4 або бічним каналом 5 чи периферійним каналом 6, всмоктувальний канал 7, роздільник 8, нагнітальний канал 9, з різними зовнішніми діаметрами лопаткових вінців у кожному ступені, з розташуванням лопаткових вінців за схемою "спина до спини" Маточина 2 зміщена до ступеня низького тиску 10. Вихровий компресор працює наступним чином При роботі вихрового компресора (насоса) частки газу, рухаючись по спіралеподібних траєкторіях, від всмоктувального каналу 7 до виходу ступеня декілька разів потрапляють у міжлопаткові канали робочого колеса 1, одержують від нього енергію і викидаються переважно в радіальному напрямку в канал корпуса вихрового компресора, в якому відбувається перетворення кінетичної енергії потоку в потенційну енергію тиску. Робочий канал може бути виконаний як периферійно-бічний 4, або бічний канал 5 чи периферійний канал 6. Проточна частина, що заявляється, вихрового компресора порівняно з прототипом спроможна забезпечувати більш високий економічний двоступінчастий стиск у проточній частині з периферійнобічним або бічним каналом чи периферійним каналом, збільшує надійність роботи вихрової машини. При цьому економічність збільшується за рахунок зменшення міжступінчастих переточувань, а надійність роботи збільшується за рахунок більш оптимального теплорозподілу по робочому колесу та корпусних деталях, а також зниження навантажень на ротор Зокрема, вихровий компресор, що мас робоче колесо за схемою фіг. 1 (потужність електродвигуна 45 кВт, частота обертання ротора 2910 об/хв), який пройшов випробування, має адіабатний ККД 40% при ступені підвищення тиску 1,6 Фіг. 2 816 7777////rZ77/ Фіг. З Р Фіг. 4 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03 8 7