Компресійний блок повітряного охолодження

Винахід може бути використано в без змащення компресійних блоках. Блок містить компресійні елементи, виконані у вигляді пари евольвентних спіралей - нерухомою і рухомою, що утворюють компресійну камеру. Рухома евольвентної спіраль з'єднана з механізмом перетворення руху. Єдиний корпус виконаний у вигляді частини корпусу механізму перетворення руху, в якій розміщений механізм перетворення руху і частини корпусу компресійних елементів, в якій розміщені компресійна камера, вентилятор, штуцер-теплообмінник, з'єднаний з виходом компресійної камери, що переходить в патрубок, з'єднаний з механічним зворотним клапаном , який є виходом з'єднання з лінією нагнітання компресора і з'єднаний з електромагнітним клапаном, який є виходом сполучення з атмосферою. Підвищується інтенсивність відводу тепла вимушеним конвективним теплообміном від компресійних елементів і поліпшуються умови роботи блоку. 1 мул.







Винахід відноситься до компресорної техніки об'ємного витіснення і може бути використано в без змащення компресійних блоках, де компресійні елементи самостійно замикають простір робочої камери, що працюють в режимі "робота" - "пауза".

Недоліком вказаного компресійного блоку є можливість перегріву компресійного блоку в процесі роботи в результаті надходження в компресійну камеру постійно нагрівається від стінок корпусу та інших деталей компресійного блоку повітря через вибору неоптимальною схеми організації вимушеного повітряного потоку. З метою запобігання виходу з ладу компресійного блоку (по прототипу) його зупиняють для охолодження, тобто робота компресійного блоку в цілому здійснюється в повторно короткочасному режимі. Практично всі компресори повітряного охолодження працюють в режимі періодичного включення і виключення. Конкретні значення періодів роботи і зупинки вказуються в технічній документації, що додається до кожного конкретного типу компресора. У період зупинки компресійного блоку вимушений конвективний теплообмін не здійснюється, а без нього охолодження компресійного блоку - це тривалий процес відведення тепла конвективним теплообміном від компресійних елементів, який здійснюється за рахунок природного конвективного теплообміну від зовнішньої поверхні евольвентних спіралей до внутрішньої поверхні і далі через стінку корпусу, теплопровідністю до зовнішньої поверхні корпусу. Від зовнішньої поверхні корпусу відведення тепла здійснюється природною конвекцією, тривалість процесу якої залежить від умов навколишнього середовища.

Технічне завдання винаходу - підвищення інтенсивності відводу тепла вимушеним конвективним теплообміном від компресійних елементів і поліпшення умов роботи компресійного блоку.

Технічне завдання в компресійному блоці повітряного охолодження, що містить компресійні елементи, виконані у вигляді пари евольвентних спіралей - нерухомою і рухомою, що утворюють компресійну камеру, рухлива евольвентної спіраль з'єднана з механізмом перетворення руху, при цьому компресійна камера і механізм перетворення руху розміщені в єдиному корпусі, забезпеченому вентилятором, досягається тим, що єдиний корпус виконаний у вигляді частини корпусу механізму перетворення руху, в якій розміщений механізм ін еобразованія руху і частини корпусу компресійних елементів, в якій розміщені компресійна камера, вентилятор, штуцер-теплообмінник, з'єднаний з виходом компресійної камери, що переходить в патрубок, з'єднаний з механічним зворотним клапаном, який є виходом з'єднання з лінією нагнітання компресора і з'єднаний з електромагнітним клапаном, який є виходом сполучення з атмосферою.

На кресленні зображений компресійний блок повітряного охолодження в розрізі.

Компресійний блок повітряного охолодження містить компресійні елементи, виконані у вигляді пари евольвентних спіралей - нерухомою 1 і рухомою 2, що утворюють компресійну камеру, з'єднану з механізмом перетворення руху 3, поміщених в єдиний корпус. Механізм перетворення руху 3 складається з кулькового протівоповоротного пристрою 4, що є також наполегливим підшипником, ексцентрикового вала 5, приводного вала 6. Єдиний корпус виконаний у вигляді частини корпусу 7 механізму перетворення руху, в якій розміщений механізм перетворення руху 3, і частини корпусу 8 компресійних елементів . До частини корпусу 7 механізму перетворення руху жорстко закріплена частина корпусу 8 компресійних елементів, яка в області розташування евольвентних спіралей - нерухомою 1 і рухомою 2 - має форму полого циліндра з наскрізними вікнами, із зовнішнього боку яких встановлений знімний кільцевої фільтруючий елемент 9. Далі частина корпусу 8 компресійних елементів переходить в конфузор, в кінцевій частині якого встановлений вентилятор 10. Між нерухомою евольвентної спіраллю 1 і вентилятором 10 встановлений штуцер-теплообмінник 11, соеди енний з виходом компресійної камери 12, що переходить в патрубок 13, з'єднаний з механічним зворотним клапаном 14, який є виходом з'єднання з лінією нагнітання компресора і з'єднаний з електромагнітним клапаном 15, який є виходом сполучення з атмосферою.







Компресійний блок працює наступним чином.

Включаємо вентилятор 10, включаємо привід вала 6. Вентилятор 10 створює розрідження у вузькій конфузорной частини корпусу 8 компресійних елементів. Утворився вимушений повітряний потік, початок якого збігається з зоною всмоктування компресійних елементів - евольвентних спіралей 1, 2 - через фільтруючий елемент 9 і систему наскрізних вікон циліндричної частини корпусу 8 компресійних елементів спрямований безпосередньо на зовнішню поверхню евольвентних спіралей 1, 2 і далі через продовження наскрізних вікон циліндричної частини корпусу 8 компресійних елементів спрямований в конфузорно частина корпусу 8 компресійних елементів на штуцер-теплообмінник 11, попутно обдуваючи тильну сторону нерухомою евольвентної спіралі 1 і далі патрубок 13, тим самим здійснюється інтенсивний тепловідвід від нагріваються під час роботи компресійних елементів як в режимі "робота", так і в режимі "пауза". Інтенсивність вимушеного теплообміну залежить від швидкості потоку, який забезпечується характеристиками вентилятора 10.

Робота компресійних елементів наступна. Обертальний рух приводного вала 6 за допомогою ексцентрикового вала 5 і кулькового протівоповоротного пристрою 4 перетворюється в планетарне рух рухомий евольвентної спіралі 2, встановленої з зазором відносно нерухомої евольвентної спіралі 1. При цьому атмосферне повітря, всмоктуються через фільтруючий елемент 9, поступово стискається, і транспортується від периферії до центру компресійної камери 12, і через центральний отвір в нерухомій евольвентної спіралі 1 надходить в штуцер-теплообмінник 11, і далі чер з патрубок 13 в лінію нагнітання компресора.

При переході компресійного блоку в режим "пауза", керуючий сигнал, що надходить з регулятора тиску компресора, відкриває електромагнітний клапан 15 і з'єднує вихід компресійної камери компресійного блоку з атмосферою. Тиск в патрубку 13 падає, в результаті чого закривається механічний зворотний клапан 14, і компресійна камера компресійного блоку працює як вентилятор, утворюючи вимушений повітряний потік, початок якого збігається з зоною всмоктування компресійних елементів, через фільтруючий елемент 9 і систему наскрізних вікон циліндричної частини корпусу 8 компресійних елементів, тим самим здійснюється інтенсивний тепловідвід від внутрішніх поверхонь компресійних елементів.

Інтенсивність вимушеного теплообміну залежить від швидкості потоку, який забезпечується продуктивністю компресійного блоку.

Розглянемо приклад охолодження компресійних елементів компресійного блоку, виконаних у вигляді пари евольвентних спіралей компресійних блоків продуктивністю 60 л / хв і 120 л / хв при тиску нагнітання 0,5 МПа за допомогою пропонованого технічного рішення. Конструкції компресійних блоків однакові. Різниця полягає в швидкості обертання приводного вала 6, n = 1500 об / хв для продуктивності 60 л / хв і n = 3000 об / хв для продуктивності 120 л / хв. Повітря, маючи початкову температуру 20 o С, нагрівається до 160 o С при стисканні його від 0,1 до 0,5 МПа.

Кількість теплоти, яку необхідно відвести для нормальної роботи компресійних блоків, становить для продуктивності 60 л / хв близько 650 Вт, а для продуктивності 120 л / хв, - близько 1000 Вт. З цією метою в компресійному блоці продуктивністю 60 л / хв встановлений вентилятор, що забезпечує витрату повітряного потоку 2,3 м / хв, а в компресійному блоці продуктивністю 120 л / хв встановлений вентилятор, що забезпечує витрату повітряного потоку 4,6 м / хв.

У режимі "пауза" компресійний блок продуктивністю 60 л / хв, працюючи як вентилятор, забезпечує витрата повітряного потоку близько 100 л / хв, компресійний блок продуктивністю 120 л / хв, працюючи як вентилятор, забезпечує витрата повітряного потоку близько 200 л / хв.

Проведення процесу охолодження по пропонованого технічного рішення дозволяє забезпечити безперервну роботу компресійного блоку при температурі навколишнього середовища до 40 o С.

Компресійний блок повітряного охолодження, що містить компресійні елементи, виконані у вигляді пари евольвентних спіралей - нерухомою і рухомою, що утворюють компресійну камеру, рухлива евольвентної спіраль з'єднана з механізмом перетворення руху, при цьому компресійна камера і механізм перетворення руху розміщені в єдиному корпусі, забезпеченому вентилятором, що відрізняється тим, що єдиний корпус виконаний у вигляді частини корпусу механізму перетворення руху, в якій розміщений механізм перетворення движени я і частини корпусу компресійних елементів, в якій розміщені компресійна камера, вентилятор, штуцер-теплообмінник, з'єднаний з виходом компресійної камери, що переходить в патрубок, з'єднаний з механічним зворотним клапаном, який є виходом з'єднання з лінією нагнітання компресора і з'єднаний з електромагнітним клапаном, який є виходом сполучення з атмосферою.







Схожі статті