Вихревой насос

Полезная модель относится к гидравлической и пневматической технике, а именно в конструкциях насосов и компрессоров вихревого типа. Сущность заключается в том, что машина содержит корпус с отводом, перемычку, в который установлен объемный вытеснитель и рабочее колесо. Рабочее колесо приводит в движение объемный вытеснитель за счет контакта (зацепления) или за счет координированного привода объемного вытеснителя и рабочего колеса с помощью зубчатых колес. Изобретение позволяет снизить объемные потери и повысить общее КПД вихревого насоса на величину около 10%. 3 илл., 4 з.п. формулы

Полезная модель относится к насосостроению и может использоваться как в гидравлической, так и в пневматической технике.

Известна вихревая машина (патент №2108488, кл. F04D 5/00, F04D 23/00, опубликована 1995), содержащая корпус, разделитель, рабочее колесо с лопатками, установленное в корпусе с возможностью вращения, в выходном патрубке установлен центральный конусный обтекатель с лопаточным спрямляющим аппаратом.

Недостатком устройства является неудовлетворительное значение коэффициента полезного действия (КПД), обусловленное большими объемными потерями.

Известна роторно-вихревая машина (патент №2121608, кл. F04D 5/00, F04D 23/00, F01D 1/00, опубликована 2006), содержащая статор и ротор, между которыми образована торообразная рабочая камера, в рабочей камере расположены лопатки и разделитель, связанные соответственно со статором и ротором, каждая лопатка содержит переднюю кромку, обращенную к ротору, а разделитель выполнен с отсечными кромками.

Недостатками устройства являются неудовлетворительное значение коэффициента полезного действия (КПД), обусловленное большими объемными потерями и быстрый износ взаимодействующих деталей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вихревой насос (патент №1250730, кл. F04D 29/40, опубликован 1985). Вихревой насос имеет рабочее колесо, корпус и перемычку между

полостью нагнетания и всасывания. Рабочее колесо снабжено вихревыми каналами, расположенными на периферии.

Этот насос имеет низкий коэффициент полезного действия (из-за перетекания между полостью всасывания и нагнетания) - при оптимальных условиях работы КПД не превышает 45%. Поэтому патент направлен именно на создание насоса с более высоким КПД. В основу полезной модели поставлена задача повысить КПД вихревого насоса.

По фиг.1 вихревой насос состоит из корпуса 3, в котором установлена перемычка 4 с объемным вытеснителем 2 и рабочее колесо 1.

Идея насоса заключается в том, чтобы обеспечить вытеснение жидкости из зазора между перемычкой 4 и рабочим колесом 1 за счет объемного вытеснителя 2, кроме того, это будет создавать дополнительную подачу в область нагнетания через отверстия в перемычке.

Лопатки вихревого насоса проектируются без учета кинематики зацепления, что приведет к неплавному (рывками) взаимодействию с объемным вытеснителем.

По фиг.2, чтобы избежать неплавного взаимодействия, предлагается использовать зубчатые колеса 5 и 6 размещаемые на тех же валах, что и рабочие колеса насоса. Одновременно эта зубчатая передача может являться редуктором при необходимости снижения оборотов (снижения производительности) с передаточным отношением z5/z6.

Максимальное КПД вихревые насосы развивают при наибольшей производительности, поэтому имеет смысл не снижать обороты, а их увеличивать.

По фиг.3, для повышения общего КПД насоса, устанавливают колесо внутреннего зацепления 9. Такая конструкция редуктора позволит повысить обороты и обеспечить плавность хода рабочих колес.

Производительность насоса легче всего менять дросселированием, но у вихревого насоса при этом создается опасность кавитации в полости всасывания. Поэтому изменения производительности насоса и обеспечение безкавитационной работы насоса можно достигнуть за счет подключения привода к разным валам (фиг.3).

1. Вихревой насос, содержащий корпус, рабочее колесо, перемычку, отличающийся тем, что в перемычке установлен объемный вытеснитель.

2. Вихревой насос по п.1, отличающийся тем, что объемный вытеснитель имеет зацепление с рабочим колесом.

3. Вихревой насос по п.1, отличающийся тем, что на валах вытеснителя и рабочего колеса установлены зубчатые колеса, а рабочее колесо и вытеснитель имеют гарантированный зазор при работе.

4. Вихревой насос по п.1, отличающийся тем, что имеет зубчатое колесо внутреннего зацепления, а на валах вытеснителя и рабочего колеса установлены зубчатые колеса, причем колесо со внутренним зацеплением взаимодействует с одним из колес внешнего зацепления, а рабочее колесо и вытеснитель имеют гарантированный зазор при работе.