Установка вакуум-компрессора
Данная полезная модель относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения с вращающимися или качающимися рабочими органами, а именно, к роторным машинам и компрессорам с жидкостным кольцом. Установка вакуум-компрессора ВК-6М2М (ВК-12М2) предназначена для создания вакуума или небольшого избыточного давления в закрытых аппаратах и применяется для выгрузки сыпучих материалов и жидкостей, в том числе и в составе муковозов, цементовозов и т.д. Установки вакуум-компрессора изготавливаются из серого чугуна и сталей обычных марок. Тип установки вакуум-компрессора жидкостно-кольцевой, простого действия, с осевым направлением газа. В качестве рабочей жидкости по замкнутой системе используются индустриальные масла И-20А, Й-ЗОА, И-40А, И-50А летом и И-12А зимой. В состав установки вакуум-компрессора входят: компрессор в сборе с маслоотделителем и электродвигатель, установленные на две опоры и объединенные корпусом соединительным, валы которых соединены упругой муфтой, воздухоохладитель. Основные параметры установки вакуум-компрессора типа ВК-6М2М и ВК-12М2 приведены в таблице.
Область техники
Данное техническое решение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения с вращающимися или качающимися рабочими органами, а именно, к роторным машинам и компрессорам с жидкостным кольцом.
Уровень техники
Аналогом данного технического решения является ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА (патент на изобретение Российской Федерации №2062359 RU, заявка 5056006/06 от 1992.05.07, МПК F 04 С 19/00, дата публикации 1996.06.20). Жидкостно-кольцевая машина содержит корпус с окнами нагнетания и всасывания, канал подвода рабочей жидкости, рабочие колеса, закрепленные на валу, симметрично относительно корпуса, опирающемся на подшипники, торцовые крышки, расположенные эксцентрично относительно рабочих колес; подшипники расположены в корпусе и имеют каналы для прохода рабочей жидкости, подаваемой в полость между подшипниками, а соединение привода с валом осуществляется через упругий элемент, расположенный в полости вала.
Недостатком известного изделия является большие габаритные размеры, металлоемкость изделия и его недостаточная надежность.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА (патент на изобретение Российской Федерации №2014412 RU, заявка 95119542/06 от 1995.11.16, МПК F 04 С 19/00, дата публикации 1998.02.10), в которой сопряженные участки торцевых поверхностей
ступицы колеса и торцевые поверхности торцевых крышек перед окнами всасывания выполнены профилированными по конической поверхности; угол между профилированными поверхностями и полостью всасывающих окон выбран из диапазона от 0° до 90°.
Недостатком прототипа является его большая металлоемкость, значительные габаритные размеры и низкая надежность.
Сущность технического решения
Известная установка вакуум-компрессора содержит вакуум-компрессор, электродвигатель, соединительный корпус, маслоотделитель и воздухоохладитель, выполненная объемной структурой с горизонтально-осевой компоновкой и осевым направлением газа.
Целью создания данной полезной модели является снижение металлоемкости, уменьшение габаритных размеров, увеличение надежности изделия и улучшение его внешнего вида.
Для достижения этой цели вакуум-компрессор выполнен по жидкостно-кольцевой схеме с использованием в качестве рабочей жидкости индустриального масла и состоит из цилиндрического корпуса и двух торцовых крышек (лобовин) правой и левой, в которых находятся шарикоподшипники, несущие вал ротора, эксцентрично расположенный в корпусе, на котором насажено на шпонке рабочее колесо, закрепленное от смещения гайками, с уплотнением по валу за счет двух манжет, причем, подшипник со стороны привода не закреплен, а закрыт крышкой, а с другой стороны подшипник закреплен на валу гайкой и закрыт крышкой, подбор зазоров между торцами колеса и лобовин выполняется с помощью дистанционных колец и прокладок, сжатый в машине воздух через нагнетательные окна в полости лобовин поступает в нагнетательный патрубок и в подсоединенный к нему маслоотделитель, в котором воздух отделяется от масла и по трубопроводу поступает в воздухоохладитель и далее во всасывающий патрубок.
Валы вакуум-компрессора и электродвигателя соединены с помощью упругой муфты и место соединения заключено в соединительный корпус.
Установка вакуум-компрессора имеет две поперечные опоры, к которым крепятся соответственно вакуум-компрессор и электродвигатель.
Установка вакуум-компрессора изготавливается из серого чугуна и сталей
обычных марок.
Перечень чертежей
На фиг.1 приведен общий вид установки вакуум-компрессора.
На фиг.2 приведен установочный чертеж установки вакуум-компрессора типа ВК-6М2М.
На фиг.3 приведен чертеж разреза установки вакуум-компрессора типа ВК-6М2М.
На фиг.4 приведена схема подсоединения установки вакуум-компрессора.
На фиг.5 приведен общий вид установки вакуум-компрессора типа ВК-12М2.
На фиг.6 приведен чертеж разреза установки вакуум-компрессора типа ВК-12М2.
На фиг.2, фиг.5 обозначены: 1 - компрессор, 2 - маслоотделитель, 3 - корпус соединительный, 4 - воздухоохладитель, 5 - электродвигатель, 6 - упругая муфта, 7 -опора.
На фиг.3, фиг.6 обозначены: 8 - ротор, 9 - торцовая крышка-лобовина (далее лобовина) правая, 10 - лобовина левая, 11 - дистанционное кольцо, 12 - корпус (цилиндр), 13 - прокладки, 14 - гайка, 15 - шайба стопорная, 16 - крышка, 17 - крышка открытая, 18 - подшипник, 19 - манжета.
На фиг.4 обозначены: 20 - вакуум-компрессор, 21 - маслоотделитель, 22 -обратный клапан, 23 - мановакуумметр.
Пример реализации полезной модели
Назначение
Установка вакуум-компрессора ВК-6М2М предназначена для создания вакуума или небольшого избыточного давления в закрытых аппаратах и применяется для выгрузки сыпучих материалов и жидкостей, в том числе и в составе муковозов, цементовозов и т.д.
Установка вакуум-компрессора ВК-12М2 предназначена для создания вакуума или небольшого избыточного давления в закрытых аппаратах и применяется для выгрузки сыпучих материалов и жидкостей, в том числе и в составе муковозов.
Установки вакуум-компрессора изготавливаются из серого чугуна и сталей
обычных марок.
Тип установки вакуум-компрессора жидкостно-кольцевой, простого действия, с осевым направлением газа. В качестве рабочей жидкости по замкнутой системе используются индустриальные масла И-20А, И-ЗОА, И-40А, И-50А летом и И-12А зимой.
Основные параметры установки вакуум-компрессора типа ВК-6М2М показаны в табл.1.
| Таблица 1 | ||
| Наименование параметров | Режим работы | |
| Насос | Компрессор | |
| Производительность, м3/мин: | ||
| при давлении всасывания, абс. | ||
| 0,04 МПа | 4,0 | - |
| при давлении нагнетания, абс. м3/мин | ||
| 0,15 МПа | - | 4,5 |
| 0,2 МПа | - | 3,5 |
| 0,25 МПа | - | 2,5 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 15 | 22 |
| Расход масла, г/ч | 40 | 40 |
| Количество заливаемого масла, л | 22+3 | 22 +3 |
| Частота вращения ротора, об/мин | 1500 | 1500 |
| Масса установки, кг, не более | 530 | 530 |
| Габаритные размеры установки, мм не более | 1390×895×1250 | 1390×895×1250 |
Основные параметры установки вакуум-компрессора типа ВК-12М2 показаны в табл.2.
| Таблица 2 | ||
| Наименование параметров | Режим работы | |
| Насос | Компрессор | |
| Производительность, м3/мин: | ||
| при давлении всасывания, абс. | ||
| 0,04 кгс/см 2 | 8,5 | - |
| при давлении нагнетания, абс. | ||
| 1,5 кгс/см2 | - | 8,5 |
| 02, кгс/см 2 | - | 6,5 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 20 | 30 |
| Расход масла, г/ч | 40 | 40 |
| Количество масла, заливаемого в контур, л | 36 | 36 |
| Частота вращения ротора, об/мин | 1000 | 1000 |
| Гарантийный срок службы, мес. | 12 | 12 |
| Наработка на отказ, час. | 1000 | 1000 |
| Ресурс до капитального ремонта, час. | 10000 | 10000 |
| Срок службы до списания, лет | 8 | 8 |
Состав установки вакуум-компрессора.
В состав установки вакуум-компрессора (фиг.2, фиг.5) входят: компрессор 1 в сборе с маслоотделителем 2 и электродвигатель 5, установленные на две опоры 7 (фиг.2) и объединенные корпусом соединительным 3, валы которых соединены упругой муфтой 6, воздухоохладитель 4.
На фиг.3 показана установка вакуум-компрессора типа ВК-6М2М в разрезе, на фиг.6 показана установка вакуум-компрессора типа ВК-12М2 в разрезе.
Установка вакуум-компрессора (фиг.3, фиг.6) состоит из корпуса 12 (цилиндр), двух торцовых крышек - лобовин, правой 9 и левой 10 (далее лобовин), в которых находятся шарикоподшипники 18, несущие ротор 8. На валу ротора, эксцентрично расположенном в корпусе, на шпонках насажено рабочее колесо, которое от смещения закреплено гайками. Уплотнение по валу осуществляется за счет двух манжет 19. Подшипник со стороны привода не закреплен, а закрыт крышкой открытой 17, а с другой стороны подшипник закреплен на валу гайкой 14 и закрыт крышкой 16. Толщина дистанционных колец 11.подбирается такой, чтобы зазоры между торцами колеса и торцами левой и правой лобовин были одинаковыми. Эти зазоры, определяющие потери в машине от перетекания воздуха с нагнетательной стороны на всасывающую, устанавливаются посредством прокладок 13 между корпусом и лобовинами и должны быть 0,1-0,4 мм.
При вращении рабочего колеса масло, являющее рабочей жидкостью машины, отбрасывается к стенкам корпуса, образуя вращающее жидкостное кольцо. Серповидное пространство между жидкостным кольцом и ступицей рабочего колеса является рабочим объемом машины. Воздух всасывается через боковой патрубок корпуса и по его каналам поступает в полости левой и правой лобовины. Из полостей лобовин воздух через всасывающие окна заполняет межлопаточное пространство рабочего колеса.
Сжатый в машине воздух поступает через нагнетательные окна в полости лобовин, а из них по каналам в нагнетательный патрубок, а затем в присоединенный к нему маслоотделитель 21. Воздух вместе с отработанной жидкостью (маслом), попадая в маслоотделитель 21, отделяется от масла, которое поступает по трубопроводу в холодильник. Из холодильника масло за счет разности давлений в холодильнике и всасывающем патрубке поступает по трубопроводу во всасывающий патрубок. Наличие масла в машине во время работы контролируется указателем на маслоотделителе.
Промышленная применимость
Данная полезная модель промышленно реализуема, использует выпускаемые промышленностью комплектующие электротехнические изделия и материалы, обладает более широкими функциональными возможностями и областями применения. Изготовлены опытные образцы, подтвердившие перечисленные характеристики.
| Наименование параметров | Режим работы | |||
| ВК-6М2М | ВК-12М2 | |||
| Насос | Компрессор | Насос | Компрессор | |
| Производительность, м3 /мин: при давлении всасывания, абс. 0,04 МПа | 4,0 | 8,5 | ||
| при давлении нагнетания, абс. м3/мин | ||||
| 0,15 МПа | - | 4,5 | - | 8,5 |
| 0,2 МПа | 3,5 | 6,5 | ||
| 0,25 МПа | 2,5 | |||
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 15 | 22 | 20 | 30 |
| Расход масла, г/ч | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Количество заливаемого масла, л. | 22+3 | 22+3 | 36 | 36 |
| Частота вращения ротора, об/мин. | 1500 | 1500 | 1000 | 1000 |
| Масса установки, кг, не более | 530 | 530 | 815 | 815 |
| Габаритные размеры установки, мм не более | 1390х | 1390х | 1770х | 1770х |
| 895х | 895х | 935 х | 935х | |
| 1250 | 1250 | 1470 | 1470 | |
| Гарантийный срок службы, мес. | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Наработка на отказ, час. | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| Ресурс до капитального ремонта, час. | 10000 | 10000 | 10000 | 10000 |
| Срок службы до списания, лет | 8 | 8 | 8 | 8 |
1. Установка вакуум-компрессора, содержащая вакуум-компрессор, электродвигатель, соединительный корпус, маслоотделитель и воздухоохладитель, выполненная объемной структурой с горизонтально-осевой компоновкой и осевым направлением газа, отличающаяся тем, что вакуум-компрессор выполнен по жидкостно-кольцевой схеме с использованием в качестве рабочей жидкости индустриального масла и состоит из цилиндрического корпуса и двух торцовых крышек (лобовин) правой и левой, в которых находятся шарикоподшипники, несущие вал ротора, эксцентрично расположенный в корпусе, на вал ротора насажено на шпонке рабочее колесо, закрепленное от смещения гайками, с уплотнением по валу за счет двух манжет, причем первый подшипник со стороны привода установлен в корпусе свободно, а второй подшипник с другой стороны закреплен на валу гайкой, оба подшипника закрыты крышками, для подбора зазоров между торцами колеса и лобовин установлены дистанционные кольца и прокладки, для прохождения сжатого в машине воздуха, нагнетательные окна в полости лобовин соединены с нагнетательным патрубком и подсоединенным к нему маслоотделителем, маслоотделитель трубопроводом соединен с воздухоохладителем, имеющим всасывающий патрубок.
2. Установка вакуум-компрессора по п.1, отличающаяся тем, что соединение валов вакуум-компрессора и электродвигателя выполнено с помощью упругой муфты и место соединения находится внутри соединительного корпуса.
3. Установка вакуум-компрессора по п.1, отличающаяся тем, что крепление вакуум-компрессора и электродвигателя в единый конструктив выполнено с помощью двух поперечных опор, устанавливаемых на фундамент.
