CS252191B1

CS252191B1 - Axial ventilator fan

Info

Publication number: CS252191B1
Application number: CS85364A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Choteborsky
Original assignee: Vaclav Choteborsky
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS36485A1

Description

Vynález se týká axiálního ventilátoru a řeší problém přizpůsobení jeho výkonových parametrů skutečným provozním stavům s ohledem na jeho stabilitu za chodu při regulaci jeho výkonu.The invention relates to an axial fan and solves the problem of adapting its performance parameters to the actual operating conditions with respect to its stability during operation while regulating its performance.

Jedním z charakteristických znaků axiálních ventilátorů, zejména pak rovnotlakých je nestabilní část jejich výkonové charakteristiky. Při požadavku regulace jejich výkonu pracují tyto ventilátory často právě v této oblasti s výskytem zvýšené pulzace, což má za následek neúměrné zvýšení dynamického namáhání hlavně lopatkové mříže oběžného kola a jeho uložení. Takovýto provoz bývá zdrojem častých poruch mnohdy končících destrukcí ventilátoru. Pokud jsou ventilátory z různých důvodů předimenzovány je omezena jejich regulační schopnost, což zase nepříznivě ovlivňuje provozní režim navazujícího technologického zařízení a jeho hospodárnost. Například známé řešení používá k zajištění stability výkonové charakteristiky paprskovitě uspořádané usměrňovači desky umístěné před oběžným kolem, které zpravidla plní i funkci podpěry uložení rotoru. Další známé řešení sestává z lopatkové mříže ve tvaru prstence rovněž umístěné před oběžným kolem rovnotlakého ventilátoru. Zajistit stabilní charakteristiku axiálního, zejména rovnotlakého ventilátoru a možnost změny polohy jeho pracovního bodu je problematické a je vždy na úkor účinnosti stroje a pořizovacích nákladů.One of the characteristics of axial fans, especially of equal pressure fans, is the unstable part of their performance characteristics. If the fan power is required, these fans often work in this area with the occurrence of increased pulsation, which results in a disproportionate increase in the dynamic load of the impeller blade casing and its mounting. Such operation is a source of frequent failures, often resulting in fan destruction. If the fans are oversized for various reasons, their control capacity is limited, which in turn adversely affects the operating mode of the downstream technological equipment and its economy. For example, the known solution employs radially arranged baffle plates located in front of the impeller to provide stability, which generally also serves as a support for the rotor bearing. Another known solution consists of a ring-shaped blade grate also located in front of the impeller of the equal pressure fan. Ensuring a stable characteristic of an axial, especially a uniform pressure fan, and the possibility of changing the position of its operating point is problematic and is always at the expense of machine efficiency and cost.

Těmto obtížím je zamezeno v převážné míře řešením podle vynálezu, jehož podstatou je, že v ose stávajícího pláště skříně o průměru D je otočně umístěno oběžné kolo s lopatkami na svém obvodu, které má zkráceny délky svých lopatek na jiný vnější průměr D_lt přičemž tímto rozdílem průměrů je vytvořena mezera ve tvaru mezikruží mezi průměrem D stávajícího pláště skříně a jiným vnějším průměrem Dt oběžného kola se zkrácenými lopatkami a v této mezeře je v místě rotace zkrácených lopatek oběžného kola pevně umístěn jednak válcový plášť, mající shodný průměr D_t s tímto oběžným kolem a délka tohoto válcového pláště je určena šířkou rotujících lopatek, jednak k němu přiřazený kuželový plášť, kterým je vytvořen plynulý přechod od válcového pláště o průměru Dt k stávajícímu plášti skříně o průměru D, na který navazuje difuzor axiálního ventilátoru.These problems are largely avoided by the solution according to the invention, which is based on the fact that an impeller with blades on its circumference is rotatably mounted on the axis of the existing housing housing of diameter D, which has shortened its blade lengths to another outside diameter D _lt . In the gap, the cylindrical shell having the same diameter D _t with the impeller is fixed at the point of rotation of the shortened impeller vanes. and the length of the cylindrical casing is determined by the width of the rotating blades and the conical casing associated therewith, which creates a smooth transition from the cylindrical casing of diameter Dt to the existing casing casing of diameter D, to which the diffuser of the axial fan at.

V kuželovém plášti jsou výřezy pro průchod pevných lopatek rozváděči mříže.In the conical shell are cutouts for the passage of fixed blades of the distribution grid.

Souosost válcového pláště a kuželového pláště s osou rotace oběžného kola je za252191 jištěna podpěrnými vložkami ve tvaru mezikruží nebo segmentů pevně spojenými se stávajícím pláštěm skříně oběžného kola. Jiná varianta umožňuje rozebíratelné spojení obou plášťů se skříní ventilátoru. V tomto případě jsou oba pláště opatřeny na svém vnější straně závitovými držáky, umožňujícími rozebíratelné spojení se stávajícím pláštěm skříně oběžného kola pomocí šroubů.Alignment of the cylindrical casing and the conical casing with the axis of rotation of the impeller is secured by supporting inserts in the form of annular ring or segments firmly connected to the existing casing of the impeller. Another variant allows the two casings to be detachably connected to the fan housing. In this case, the two shells are provided with threaded brackets on their outer side, enabling a detachable connection to the existing sheath of the impeller housing by means of screws.

Před oběžným kolem je v plášti skříně regulačního ústrojí o průměru D umístěn jako sací hrdlo konfuzor tvořený kuželovým pláštěm s podpěrnou vložkou, navazující na válcový plášť o průměru D_P In front of the impeller, a confusor consisting of a conical casing with a supporting insert, connected to a cylindrical casing with a diameter D _P

Tímto řešením podle vynálezu je možno výrazně měnit průtok vzdušiny i tlak ventilátoru a tím i polohu provozních bodů na výkonové charakteristice axiálního ventilátoru. Mimoto zkrácením délky lopatek oběžného kola se přeladí jejich vlastní frekvence na vyšší kmitočtovou hodnotu, což je z hlediska dynamické odolnosti příznivé. Varianta rozebíratelného spojení válcového a kuželového pláště se stávajícím pláštěm skříně oběžného kola je zvláště výhodná pro dopravu abrazivního média, neboť se docílí prakticky neomezené životnosti pláště skříně oběžného kola při možnosti výměny obou vestavěných plášťů.By this solution according to the invention it is possible to significantly change the air flow and the fan pressure and thus the position of the operating points on the performance characteristics of the axial fan. Moreover, by shortening the length of the impeller blades, their natural frequency is tuned to a higher frequency value, which is favorable in terms of dynamic resistance. The variant of the releasable connection of the cylindrical and conical casing with the existing casing of the impeller casing is particularly advantageous for conveying the abrasive medium, since the practically unlimited service life of the casing of the impeller casing is achieved with the possibility of replacing both built-in casings.

Na obr. 1 je znázorněno řešení podle vynálezu ve svislém řezu, obr. 2 ukazuje v detailu příklad rozpojitelného provedení vestavěných plášťů.FIG. 1 shows the solution according to the invention in vertical section; FIG. 2 shows in detail an example of a detachable embodiment of the built-in shells.

Z obr. 1 je patrno, že v ose stávajícího pláště skříně oběžného kola a rozváděči mříže 3 o průměru D je otočně umístěno oběžné kolo 1 opatřené na svém obvodu lopatkami 2. Řešením podle vynálezu má oběžné kolo 1 zkrácením délek svých lopatek 2 oproti původnímu průměru D jiný vnější průměr Dp Rozdílem těchto průměrů je vytvořena mezera ve tvaru mezikruží mezi konci lopatek 2 a stávajícím pláštěm skříně 3. V takto vzniklé mezeře je v místě rotace oběžného kola 1 se zkrácenými lopatkami 2 pevně umístěn pomocí podpěrných vložek 4 a 5, majících tvar mezikruží nebo segmentů válcový plášť 6, jehož průměr je shodný s vnějším průměrem B, oběžného kola 1 se zkrácenými lopatkamiIt can be seen from FIG. 1 that an impeller 1 provided with blades 2 on its circumference is rotatably mounted in the axis of the existing casing of the impeller housing and of the D-diameter grating 3 with a circumferential axis 2. The solution according to the invention has an impeller 1 by shortening the lengths of its blades 2 D Other Outside Diameter Dp By the difference of these diameters, an annular gap is formed between the ends of the blades 2 and the existing casing housing 3. In the gap thus formed, at the point of rotation of the impeller 1 with the shortened blades 2 is fixedly supported by support inserts 4 and 5 annular ring or segments cylindrical shell 6, the diameter of which is identical to the outer diameter B, of the impeller 1 with shortened blades

2. Osová délka vloženého válcového pláště 6 je dána šířkou rotujících lopatek 2.2. The axial length of the intermediate cylindrical shell 6 is given by the width of the rotating blades 2.

K tomuto válcovému plášti 6 o průměru D_x je těsně přilehlý kuželový plášť 7, zajišťující svými rozdílnými průměry Dj a D plynulý přechod vzdušiny do difuzoru 8 ventilátoru. Pevné rozváděči lopatky 9, umístěné na obvodu jádra difuzoru 10 mají vytvořeny v kuželovém plášti 7 průchozí otvory. Pokud jsou lopatky 9 upevněny pouze k jádru difuzoru 10, jejich volný konec je upraven na potřebný rozměr a tvar. Před oběžným kolem 1 se zkrácenými lopatkami 2 je v plášti skříně vstupního regulačního ústrojí 13 o průměru D umístěno regulační ústrojí 14 a jako sací hrdlo konfuzor, tvořený kuželovým pláštěm 11 s podpěrnou vložkou 12 ve tvaru mezikruží nebo segmentu. Tento konfuzor navazuje těsně na vložený válcový plášť 6 o průměru D,.To this cylindrical casing 6 of diameter D _x is a closely adjacent conical casing 7, which by means of its different diameters Dj and D ensures a smooth transition of the air mass into the venturi diffuser 8. The fixed guide vanes 9 located on the periphery of the core of the diffuser 10 have through holes in the conical shell 7. If the vanes 9 are fixed only to the core of the diffuser 10, their free end is adapted to the required size and shape. In front of the impeller 1 with the shortened blades 2, a control device 14 is arranged in the casing of the housing of the input regulating device 13 with a diameter D and as a suction branch a confuser formed by a conical casing 11 with a ring 12 or segment. This confuser is closely connected to the inserted cylindrical shell 6 of diameter D1.

Obr. 2 znázorňuje v detailu rozpojitelné uchycený vloženého válcového pláště 6 a navazujícího na něj kuželového pláště 7. Tyto mají po svém vnějším obvodu upevněny závitové držáky 15 a pomocí šroubů 16, které procházejí otvory, vytvořenými ve stávajícím plášti skříně 3 jsou vzájemně rozebíratelně spojeny.Giant. 2 shows in detail a detachable gripping of the inserted cylindrical casing 6 and a conical casing 7 thereto. These have threaded holders 15 attached to their outer circumference and are detachably connected to each other by means of screws 16 which pass through openings formed in the existing casing housing.

Využití vynálezu přichází v úvahu všude tam, kde je regulační schopnost stávajícího axiálního ventilátoru, zejména rovnotlakého omezena a kde by jinak byla nutná výměna stroje, což je řešení investičně náročné.The application of the invention is possible wherever the control capability of an existing axial fan, especially of a pressure equalizer, is limited and where a replacement of the machine would otherwise be necessary, which is an investment-intensive solution.

Claims

An axial fan, comprising an impeller casing and a D-diameter distribution grille, impeller with vanes, a diffuser core and a regulator housing, characterized in that the impeller is rotatably disposed about an axis of an existing D-casing housing (3). a wheel (1) with blades (2) on its periphery having the lengths of these blades (2) adjusted to a different overall diameter of the impeller (1) D _lt, this diameter difference creates an annular gap between the diameter D of the existing housing shell ( 3) and another diameter D _{t of the} impeller (1) with provided blades (2) and in this gap at the point of rotation of the blades (2) of the impeller (1) there is fixedly placed a cylindrical shell (6J) having the same diameter D as the impeller (1j), the axial length of this cylindrical shell (6) being given by the width of the rotating blades (2) and the conical pl a part (7) having cut-outs for the passage of the guide vanes (9), which makes a smooth transition from the cylindrical casing (6) to the diffuser (8) of the axial fan of diameter D and the supporting inserts (4) and (5) coaxiality of the cylindrical shell (6) and the conical shell (7) with the axis of rotation of the impeller (1).

An axial fan according to claim 1, characterized in that a confusor consisting of a conical casing (11) and a support insert (12) which is closely adjacent to the cylindrical casing (12) is located in front of the impeller (1) in the existing casing of the control device housing (13). 6).

Axial fan according to claim 1, characterized in that the cylindrical casing (6) and the conical casing (7) are replaceable.