Винтті сораптың жұмыс жасау принципі

Винтті сорап бірінің ішіне бірі орналасқан екі геликоидты тісті берілістен тұрады (4 - сурет).

Ротор - жылжымалы iшкi бөлшек, 1 батуы бар геликоид болып табылады, яғни, қарапайым бұрандалы бет болып құрастырылған. Ол берiктiгi жоғары және түрпiлi тозуға қарсы тұру үшiн қатты металлдық жiкпен гальваникалық жамылғымен қапталады.

4 – сурет. Винтті сораптың қимасы:

а — ротор; б — статор; в — жинақталған сорап;

1 — сорап корпусы; 2 —статор мен ротордың арасындағы қуыс.

Ротор штангалардың бағанасымен жалғастырылады және онымен айналады, бұл бағана жоғары беттен айналма қозғалыс жасайды.

Ротор берiктiгi жоғары, арнайы токарь қондырғысында өнделген цилиндрлiк болат құбырдан дайындалады. Токарь қондырғысында өнделгеннен кейін, электрохимиялық өңдеу көмегiмен оған қатты металлдан гальваникалық жамылғысы қапталады, әдетте хром металлы қолданылады.

Осы уақытта сораптың әрбiр үлгiсi үшiн статордың бiр-ақ өлшемi, ал ротордың бiрнеше өлшемдерi бар болады. Сораптың әрбiр үлгiсi үшiн диаметрлердiң сәл айырмашылығы болатын 14 роторларына дейiн болатын қатары шығарылады. Хром жамылғысының әр түрлi жуандықтарымен қиыстырылатын диаметрлердiң бұл қатары керiлiстiң дәл реттеуiн қамтамасыз етуге мүмкiншiлiк бередi.Барлық роторлар бiр пiшiлген дайындама заттарынан өндiрiледi: бұрандалы бет үздiксiз болуы керек. Бір жағының соңы сору штангаларының бағанасына қосу үшiн API нiң сыртқы бұрандасымен жабдықтандырылады. Роторлардың ұзындығы өнеркәсiптiк өндiрiстерінде бар болат ұзындығымен шектелген. Қазіргі таңда механикалық өңдеу көмегiмен басын және бұрандамасын қоса есептегенде максимал ұзындығы 9, 25м (30, 3 фут) болатын роторлар өндiрiледi.

Әйтсе де, KUDU фирмасы берілісі жоғары тиімді сораптар алу мақсатында ұзындығы 12 м (40 фут) асатын роторлар пiсiруде, өте табысты әрекет жасауда. Сораптардың барлық үлгiлерiндегi ротордың жалпы ұзындығы статордың ұзындығынан 45-50 см-ге (1, 5 фут) асады. Бұл ұзындықтар ротор бір-біріне дұрыс орналастырғанда ротордың басы статордан асып тұруы үшін керек.

Статор - жылжымайтын сыртқы бөлшек, 2 батуы бар геликоид болып табылады. Ол эластомер түріндегі құйылған формада болаттан жасалған құбырға бекiтiледі және ол сорапты-компрессорлық құбырына қосылады. Статор болаттан жасалған құбыр мен стерженнің аралығында жоғары температура мен қысымда серпiмдiлiк өлшегiштiң жiберуiмен өндiрiледi. Стержень қимасы статордың iшкi профилiнiң «негативі» болып табылған екі кірісті роторға ұқсас. Болаттан жасалған құбырдың iшкi бетiне эластомерді толтыру алдында арнайы желiм жағылады.

Эластомердің жоғары тұтқырлы болуына байланысты, техникалық себептермен статорлар ең жоғарғы ұзындығы 3 м етіп дайындалады. Олар симметриялы, бастарындағы сыртқы бұрамасы бірдей болып табылады. Ұзындығы 3 метрден жоғары болатын сорап моделдері 2,3 және 4 элементтен дайындалған статор болып табылады.

Олар зауытта ерекше дәлдікпен жалғастырылады: қосулар үшiн қолданылған жалғағыш муфталардың қандай болмасын айналдырушы моментін еш уақытта қоса тiркеуге болмайды.

Статордың кез-келген көлденең қимасында шеңбер жатады, бұл шеңберлердiң орталықтарының өсi ротордың айналу өсi болып табылған бұрандалы сызық үстiнде жатады. Ротордың кез-келген көлденең қимасында айналу өстерi айналма қима эксцентриситет деп аталатын «е» қашықтыққа жылжытқан.

Статордың iшкi қуысының көлденең қималарын бойлай остері бiрдей, бiрақ салыстырмалы түрде бiр-бiрiне бұрылған; қашықтық арқылы, статор, бұл қималардың l_c тең адымдарына дәл келедi. Статордың iшкi қуысының қимасы ротордың қимасының радиусына тең екi жартылай дөңгелек болып табылады, олардың орталықтары 4e қашықтыққа бұралып қозғалған. Ротордың айналуында ол меншiктi өстi айналады; онымен бірге ротордың өсi бiр уақытта 2e диаметрiмен дөңгелек бойынша айналма қозғалысты жасайды (6 - сурет).

6 - сурет. Винтті сораптың статоры мен ротордың көлденең қимасы

Оның барлық ұзындықтары бойынша ротордың спирал тарамы статормен үздiксiз байланыста болады; сонымен бiрге қимасының ауданы 4e қашықтықтағы ротордың D диаметрiне тең, ал бұл қуыстың ұзындығы статордың l_c адымына тең, ротор мен статордың аралығында қуыс пайда болады. Бұл қуыстар ұңғыманың шығарылатын өнiмiмен толтырылған, және өнiм ротордың бұрылысында бiр айналымға оның өстерiн бойлай lc қашықтығына ауысады.

Сонымен бірге, винтті сораптың нақты тәуліктік өнімі Q (м³/тәу) келесі өрнекпен анықталады:

Q = 4eDl_c, (60)

Q = 60·24·4eDl_cnŋ (61)

немесе

Q = 11520 eDl_cnŋ (62)

мұндағы е — эксцентриситет, м;

D — ротор диаметрі, м;

l_c—статор мен ротордың сәйкесінше адымы, м;

п — ротордың айналу саны, 1/мин;

Т1 — қондырғының беріліс коэффициенті, бірл.бөлігі.

Жоғарыда бір винтті батырмалы сораптың негізгі ережесі қарастырылған, оның басты конструктивтi жетiспеушiлiгi қысымдардың ротор жұмыс iстейтiн шығару және қабылдауында қысымның төмендеп кетуі есебінен өстік күштiң пайда болуы болып табылады.