DE1503486A1 - Centrifugal conveyor - Google Patents

Centrifugal conveyor

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DE1503486A1 DE19651503486 DE1503486A DE1503486A1 DE 1503486 A1 DE1503486 A1 DE 1503486A1 DE 19651503486 DE19651503486 DE 19651503486 DE 1503486 A DE1503486 A DE 1503486A DE 1503486 A1 DE1503486 A1 DE 1503486A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur radialen Ablenkung des Zustromes bei Zentrifugalfördereinrichtungen mit einer Mehrzahl von Förderschaufeln, die sich axial, im Anschluß an eine Einströmöffnung erstrecken und um die Achse der Einströmöffnung drehbar angeordnet sind, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere auf Zentrifugalventilatoren oder gebläse.The invention relates to a method for the radial deflection of the inflow in centrifugal conveying devices with a plurality of conveying blades which extend axially adjacent to an inflow opening and are arranged rotatably about the axis of the inflow opening, and a device for carrying out the method, in particular to Centrifugal fans or blowers.

Zentrifugalfördereinrichtungen, z.B. Ventilatoren und Gebläse, nehmen das Fördermedium axial auf, schleudern es radial nach außen und führen es am Umfang einem tangentialen Auslaß zu. Der erste Bewegungsabschnitt erfordert einen abrupten Richtungswechsel von einer Axial- in eine Radialströmung.Centrifugal conveying devices, e.g. ventilators and blowers, take up the conveyed medium axially, fling it radially outwards and feed it to a tangential outlet on the circumference. The first movement section requires an abrupt change of direction from an axial to a radial flow.

Die bekannten Einströmöffnungen von Zentrifugalfördereinrichtungen gestatten einen derart abrupten Wechsel nicht. Daher wird die vorhandene Arbeitsfläche des Antriebsmittels des Fördermediums, z.B. der Förderschaufeln nicht hinreichend ausgenützt. Insbesondere ist, bei typischen Zentrifugalfördereinrichtungen mit einen Rotor mit einer Mehrzahl von Flügeln die sich um eine Achse drehen, die Geometrie des Einlasses derart, dass keine einheitliche Strömung des Fördermediums entlang der Förderschaufellänge erfolgt. Das zuströmende Fördermedium wird sogar in sehr geringem Maße geführt und infolgedessen gelangt sehr wenig Strömung an die Bereiche der Förderschaufeln in der Nähe des Einlasses, so dass diese Bereiche sehr wenig Einfluß auf die Strömung ausüben.The known inflow openings of centrifugal conveying devices do not allow such an abrupt change. Therefore, the existing working surface of the drive means of the conveyed medium, e.g. the conveying blades, is not sufficiently used. In particular, in typical centrifugal conveyors having a rotor with a plurality of vanes rotating about an axis, the geometry of the inlet is such that there is no uniform flow of the conveying medium along the length of the conveying vane. The inflowing conveying medium is even guided to a very small extent and as a result very little flow reaches the areas of the conveying blades in the vicinity of the inlet, so that these areas exert very little influence on the flow.

Gegenstand der Erfindung ist es, demgemäß den Wirkungsgrad von Zentrifugalfördereinrichtungen zu verbessern.The object of the invention is accordingly to improve the efficiency of centrifugal conveying devices.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, die Einlaß-Strömung in einer Zentrifugalfördereinrichtung derart zu lenken, dass ein größerer Bereich der das Fördermedium antreibenden Förderschaufeln wirksam mit dem einströmenden Fördermedium in Berührung kommt.Another object of the invention is to direct the inlet flow in a centrifugal conveying device in such a way that a larger area of the conveying blades driving the conveying medium comes into effective contact with the inflowing conveying medium.

Gegenstand der Erfindung ist auch, die Einlaß-Strömung des Fördermediums gleichmäßiger über die gesamte Länge der Förderschaufeln einer Zentrifugalfördereinrichtung zu verteilen.The invention also relates to distributing the inlet flow of the conveying medium more evenly over the entire length of the conveying blades of a centrifugal conveying device.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, eine verbesserte Zentrifugalfördereinrichtung zur Erreichung der oben angeführten Ziele zu schaffen. Durch die Erfindung im allgemeinen soll eine Zentrifugalfördereinrichtung geschaffen werden, welche eine Einströmöffnung mit einer sich über den Umfang derselben erstreckenden und den Förderschaufeln benachbarten Kante aufweist. Die Förderschaufeln erstrecken sich in axialer Richtung im Bereich der Einströmöffnung und sind drehbar um die Achse derselben angeordnet. Das durch den Einlaß strömende Fördermedium wird auf die Förderschaufeln zu durch Ansaugen im Bereich der am Umfang des Einlasses befindlichen Kante gelenkt.Another object of the invention is to provide an improved centrifugal conveyor for accomplishing the objects set forth above. The aim of the invention in general is to create a centrifugal conveyor device which has an inflow opening with an edge extending over the circumference of the same and adjacent to the conveyor blades. The conveyor blades extend in the axial direction in the area of the inflow opening and are arranged to be rotatable about the axis of the same. The conveying medium flowing through the inlet is directed towards the conveying blades by suction in the area of the edge located on the circumference of the inlet.

Ein Merkmal der Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung der Teile der Fördereinrichtung und Ausnutzung des sich bewegenden Fördermediums selbst, um die erforderliche Saugwirkung zu erzielen.A feature of the invention relates to the design of the parts of the conveying device and the utilization of the moving conveying medium itself in order to achieve the required suction effect.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels hervor.Further features and advantages of the invention emerge from the following detailed description on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing.

Hierbei zeigt: Fig. 1 eine Radialansicht eines bekannten Zentrifugalgebläses nach Sirocco im Schnitt Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses und1 shows a radial view of a known centrifugal fan according to Sirocco in section; FIG. 2 shows a side view of a centrifugal fan according to the invention, and FIG

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 3 3 in Fig. 2.FIG. 3 shows a view in section along the line 3 3 in FIG. 2.

Im Einzelnen zeigt Fig. 1 ein bekanntes sogenanntes Sirocco-Gebläse 10 mit dem Läufer 12 innerhalb des spiralenförmigen Gehäuses 14. Der Läufer 12 weist den Träger 16 auf, von welchem sich die Förderschaufeln 18 axial erstrecken. An dem Läufer 12 ist die Welle 20 angeordnet, welche durch das Gehäuse 14 und das Wellenlager 22 verläuft zur Koppelung mit einem Antriebsmotor.1 shows a known so-called sirocco blower 10 with the rotor 12 within the spiral-shaped housing 14. The rotor 12 has the carrier 16, from which the conveyor blades 18 extend axially. The shaft 20, which runs through the housing 14 and the shaft bearing 22 for coupling to a drive motor, is arranged on the rotor 12.

Jede Förderschaufel 18 besitzt eine Einlaßkante 18A, eine Auslaßkante 18B und ein Ende 18C. Die Enden 18C der Förderschaufeln 18 sind der axialen Einströmöffnung 24 des Gehäuses 14 benachbart. Das Teil 14A des Gehäuses 14 soll einen günstigen Eintritt der Strömung ermöglichen, die durch Strömungslinien 56 und 58 angedeutet ist.Each conveyor paddle 18 has an inlet edge 18A, an outlet edge 18B and an end 18C. The ends 18C of the conveyor blades 18 are adjacent to the axial inflow opening 24 of the housing 14. The part 14A of the housing 14 is intended to allow a favorable entry of the flow, which is indicated by flow lines 56 and 58.

Wenn sich der Läufer 12 dreht, wird das Fördermedium, z.B. Luft in den Zentralbereich des Läufers 12 durch den Axialeinlaß 24 gesogen und bewegt sich dann allmählich radial auf die Einlaßkante 18A der Förderschaufeln 18 zu. Wenn das Fördermedium die Bereiche der Förderschaufeln 18 erreicht, erhält es durch die rotierenden Förderschaufeln eine Beschleunigungskomponente in Umfangsrichtung und wird einem Tangentialauslaß (nicht gezeigt) im Gehäuse 14 zugeführt.As the rotor 12 rotates, the conveying medium, e.g. When the conveying medium reaches the regions of the conveying blades 18, it receives an acceleration component in the circumferential direction from the rotating conveying blades and is fed to a tangential outlet (not shown) in the housing 14.

Es wurde festgestellt, dass, dass aufgrund der Einlassraumausbildung sehr wenig oder fast überhaupt kein Fördermedium mit den links der Strömungslinie 26 wie in Fig. 1 dargestellt befindlichen Bereichen der Förderschaufeln 18 in Berührung kommt. Mit anderen Worten, die Strömung des Fördermediums ist nicht gleichmäßig über die Einlaßkanten 18A der Schaufeln 18 verteilt. Die dem Axialeinlaß 24 unmittelbar benachbarten Bereiche der Schaufeln 18 üben sogar im wesentlichen überhaupt keine Wirkung auf die Einlaßströmung des Fördermediums aus.It was found that, due to the design of the inlet space, very little or almost no conveying medium comes into contact with the areas of the conveying blades 18 located to the left of the flow line 26 as shown in FIG. 1. In other words, the flow of the pumped medium is not evenly distributed over the inlet edges 18A of the blades 18. The areas of the blades 18 immediately adjacent to the axial inlet 24 even have essentially no effect at all on the inlet flow of the conveying medium.

Um eine bessere Leistung der Förderschaufeln zu erzielen, ist es erforderlich, die Einlaßströmung an den Schaufeln gleichmäßiger zu verteilen. Dies kann erreicht werden, wenn man die axial eindringende Einlaßströmung des Fördermediums radial auf die Förderschaufeln zu umleitet. Eine derartige aktive Umleitung wird durch das in Fig. 2 und 3 gezeigte Zentrifugalgebläse 30 ermöglicht. Das Gebläse 30 weist das spiralenförmige Gehäuse 32 mit einer axialen Einlaßöffnung 34 und einem Tangentialauslaß 36 auf. Das Gehäuse 32 besitzt ein zylindrisches Teil 37 und ein Seitenteil 38. Das Seitenteil 38 weist ein sich axial nach innen erstreckendes Teil 40 und ein sich radial davon nach außen erstreckendes Teil 42 auf. Das Teil 42 kann axial nach außen geführt sein und mit der Innenfläche des Seitenteils 38 in Berührung stehen und mit diesem einen ringförmigen Kanal 43 bilden. Die Verbindung der Teile 40 und 42, welche die innere in Umfangsrichtung verlaufende Kante des Axialeinlasses 34 darstellt, weicht einem Spalt 41, welcher mit dem Ringkanal 43 verbunden ist.In order to obtain better performance from the conveyor paddles, it is necessary to more evenly distribute the inlet flow on the paddles. This can be achieved by diverting the axially penetrating inlet flow of the conveying medium radially towards the conveying blades. Such an active rerouting is shown in FIG and FIG. 3 allows centrifugal fan 30 shown. The fan 30 has the spiral housing 32 with an axial inlet opening 34 and a tangential outlet 36. The housing 32 has a cylindrical part 37 and a side part 38. The side part 38 has a part 40 extending axially inward and a part 42 extending radially outward therefrom. The part 42 can be guided axially outwards and can be in contact with the inner surface of the side part 38 and form an annular channel 43 with the latter. The connection of the parts 40 and 42, which represents the inner edge of the axial inlet 34 running in the circumferential direction, gives way to a gap 41 which is connected to the annular channel 43.

Innerhalb des Gehäuses 32 ist der Läufer 44 angeordnet, welcher einen Träger 46 aufweist, von dem sich die Schaufeln 48 axial auf den Axialeinlaß 34 zu erstrecken. Der Träger 46 ist mit einer sich durch das Gehäuse 32 erstreckenden Antriebswelle 50 verbunden, die von einem Wellenlager 52 geführt ist.The rotor 44 is arranged within the housing 32 and has a carrier 46 from which the blades 48 extend axially towards the axial inlet 34. The carrier 46 is connected to a drive shaft 50 which extends through the housing 32 and is guided by a shaft bearing 52.

Jeder Flügel weist eine Einlaßkante 48A und eine Auslaßkante 48B sowie ein Einlaß-ende 48C auf. Es ist bemerkenswert, dass die Einlaßkanten sich in größerem radialen Abstand von der Rotationsachse des Läufers befinden als die innere Umfangskante von dem Axialeinlaß 34.Each wing has an inlet edge 48A and an outlet edge 48B and an inlet end 48C. It is noteworthy that the inlet edges are at a greater radial distance from the axis of rotation of the rotor than the inner peripheral edge is from the axial inlet 34.

Wenn zu dem Gebläse 30 nichts weiter hinzugefügt würde, würde bei Drehung des Läufers 22 das Fördermedium durch den Axialeinlaß 34 auf den Zentralbereich des Rotors 44 zu strömen und sich allmählich auf die Einlaßkanten 48A der Schaufeln 48 zu bewegen. Die Schaufeln 48 würden eine tangentiale Beschleunigung der Förderströmung bewirken, welche sich auf den Bereich zwischen den Ausströmungskanten 48B und dem zylindrischen Teil 37 des Gehäuses 32 zu bewegt. Die Förderströmung würde in diesem Bereich umlaufen bis sie den tangentialen Auslaß 36 erreicht, von wo sie mit hoher tangentialer Geschwindigkeit freigegeben würde.If nothing else were to be added to the fan 30, as the rotor 22 rotates, the fluid would flow through the axial inlet 34 onto the central region of the rotor 44 and gradually move towards the inlet edges 48A of the blades 48. The blades 48 would cause a tangential acceleration of the conveying flow, which moves towards the area between the outflow edges 48B and the cylindrical part 37 of the housing 32. The conveying flow would circulate in this area until it reaches the tangential outlet 36, from where it would be released at a high tangential speed.

Aufgrund der radialen Orientierung des am äußeren Umfang des Axialeinlasses 34 befindlichen Kanals und der Einlaßkanten 48A der Schaufeln 48, wäre die Verteilung des Fördermediums an den Schaufeln bestenfalls nicht besser als bei dem Gebläse 10 in Fig. 1. Durch die erfindungsgemäßeDue to the radial orientation of the duct located on the outer circumference of the axial inlet 34 and the inlet edges 48A of the blades 48, the distribution of the conveying medium on the blades would at best not be better than with the fan 10 in FIG

Anwendung einer Saugwirkung auf die an der Kante der Einlaßöffnung vorbeiströmende Förderströmung kann letztere um die Kante "gebogen" werden.Application of suction to the conveying flow flowing past the edge of the inlet opening, the latter can be "bent" around the edge.

Die am äußeren Umfang des Axialeinlasses 34 befindliche Kante an der Verbindungsstelle der Teile 40 und 42 des Gehäuses 32 ist eine derartige Kante. Wenn daher ein Sog auf die am äußeren Umfang befindliche Kante durch die am äußeren Umfang vorgesehene Spalte 41 ausgeübt wird, wird der durch die Strömungslinien 54, 56 und 58 dargestellte Förderstrom aktiv radial nach außen auf die Schaufeln 48 zu abgelenkt. Wie aus der Strömungslinie 54 ersichtlich, gelangt der Förderstrom sogar mit den Einlaßenden 48C der Schaufeln in Berührung. Eine Schlitzbreite, die größer ist als 1 Einhundertstel des Einlaßdurchmessers und ein Schlitzwinkel von 30 90 Grad hat sich als vorteilhaft erwiesen.The edge located on the outer periphery of the axial inlet 34 at the junction of the parts 40 and 42 of the housing 32 is one such edge. Therefore, when suction is exerted on the edge located on the outer circumference through the gap 41 provided on the outer circumference, the delivery flow represented by the flow lines 54, 56 and 58 is actively deflected radially outwards towards the blades 48. As can be seen from flow line 54, the flow even contacts the inlet ends 48C of the blades. A slot width that is greater than 1 hundredth of the inlet diameter and a slot angle of 30-90 degrees has proven to be advantageous.

Obwohl auch eine außerhalb angeordnete Sogquelle mit dem Ringkanal 43 verbunden sein kann, wird der Sog vorzugsweise von dem Gebläse selbst bezogen. Demgemäß ist der Auslaß 60 in dem Gehäuse genau unterhalb des Auslasses 36, wie in Fig. 2 dargestellt, vorgesehen. Der Druck innerhalb des Gehäuses bei 60 ist normalerweise ziemlich niedrig und kann daher verwendet werden, um eine entsprechende Sogströmung hervorzurufen. Der Leitungskanal 62 verbindet die Ausströmungsöffnung 60 mit einer Öffnung im Seitenteil 38 des Gehäuses 32, welches mit dem Ringkanal 43 in Verbindung steht.Although a suction source arranged outside can also be connected to the annular duct 43, the suction is preferably drawn from the fan itself. Accordingly, the outlet 60 is provided in the housing just below the outlet 36, as shown in FIG. The pressure within the housing at 60 is normally quite low and can therefore be used to create an adequate suction flow. The line channel 62 connects the outflow opening 60 to an opening in the side part 38 of the housing 32, which is connected to the annular channel 43.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Zentrifugalgebläsen durch Anwendung einer Saugwirkung im Bereich der am äußeren Umfang befindlichen Kante des Axialeinlasses, um die Einlaßförderströmung aktiv auf die Läuferschaufeln abzulenken. Die Ablenkung erfolgt in solchem Maße, dass die Förderströmung gleichmäßig über die Schaufeln verteilt ist, so dass im wesentlichen die gesamte Oberfläche jeder Schaufel für die Strömung ausgenützt wird.The method according to the invention results in an improvement in the efficiency of centrifugal fans by using a suction effect in the region of the edge of the axial inlet located on the outer circumference in order to actively divert the inlet flow onto the rotor blades. The deflection takes place to such an extent that the delivery flow is evenly distributed over the blades, so that essentially the entire surface of each blade is used for the flow.

Das erfindungsgemäße Zentrifugalgebläse ergibt die erforderliche Saugwirkung durch Ausnutzung eines Auslasses, welcher im Bereich des Auslaßförderstromes des Gebläses vorgesehen ist.The centrifugal fan according to the invention produces the required suction effect by utilizing an outlet which is provided in the area of the outlet flow of the fan.

Obwohl nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt und im einzelnen beschrieben wurde, sind noch viele Modifikationen und Variationen der Erfindung möglich.Although only one embodiment of the invention has been shown and described in detail, many modifications and variations of the invention are possible.

Claims (8)

1. Verfahren zur radialen Ablenkung des Zustromes bei Zentrifugalfördereinrichtungen mit einer Mehrzahl von Förderschaufeln, die sich axial, im Anschluß an eine Einströmöffnung erstrecken und um die Achse der Einströmöffnung drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung an ihrer den Förderschaufeln benachbarten Seite an ihrem äußeren Umfang eine Kante bildet, in deren Bereich auf das Fördermedium eine dasselbe auf die Förderschaufeln zu ablenkende Saugwirkung ausgeübt wird.1. A method for the radial deflection of the inflow in centrifugal conveying devices with a plurality of conveyor blades which extend axially in connection with an inflow opening and are rotatably arranged about the axis of the inflow opening, characterized in that the inflow opening on its side adjacent to the conveyor blades outer circumference forms an edge, in the area of which a suction effect is exerted on the conveying medium, which is to be deflected onto the conveying blades. 2. Verfahren in Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung in einem Gehäuse
<NichtLesbar>
zum Läufer angeordnet ist und rechtwinklig zur Läuferachse verläuft, wobei an der Kante der Einströmöffnung ein Teil des Förderstromes abgezweigt wird.2. The method in claim 1, characterized in that the inflow opening in a housing
<notreadable>
is arranged to the rotor and runs at right angles to the rotor axis, with part of the flow being branched off at the edge of the inflow opening. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Förderstrom von der Einströmöffnung auf Förderschaufeln zu eine radial nach außen gerichtete Beschleunigungskomponente vermittelt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the delivery flow from the inflow opening on the delivery blades to a radially outwardly directed acceleration component is conveyed. 4. Zentrifugalfördereinrichtung mit einem umlaufenden Läufer, an dem mit mindestens einem Ende eine Anzahl von Förderschaufeln parallel zur und in radialem Abstand von der Läuferachse angeordnet sind, und mit einem spiralenförmigen Gehäuse mit axialer Einströmöffnung, zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung an ihrem Umfang eine Kante aufweist und Mittel vorgesehen sind, die im Bereich der Kante ein Ansaugen von Fördermedium bewirken.4. Centrifugal conveyor with a revolving rotor, on which at least one end a number of conveyor blades are arranged parallel to and at a radial distance from the rotor axis, and with a spiral-shaped housing with an axial inflow opening, for performing the method according to claims 1 3, characterized characterized in that the inflow opening has an edge on its circumference and means are provided which cause the conveying medium to be sucked in in the region of the edge. 5. Zentrifugalfördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die der Einströmöffnung zugekehrten Kanten der Förderschaufeln näher an der Läuferachse angeordnet sind als deren auslaßseitige Kanten.5. Centrifugal conveyor according to claim 4, characterized in that the edges of the conveyor blades facing the inflow opening are arranged closer to the rotor axis than its outlet-side edges. 6. Zentrifugalfördereinrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung von einem sich axial nach innen erstreckenden, im Einlaßbereich der Förderschaufeln endenden Teil des Gehäuse gebildet ist, und ein radial nach innen verlaufendes Teil vorgesehen ist, welches mit dem läuferseitigen Ende des genannten Gehäuseteiles einen in Umfangrichtung verlaufenden Schlitz bildet, wobei Mittel zur Ausübung einer Saugwirkung auf diesem Schlitz vorgesehen sind.6. Centrifugal conveyor according to claim 4 and 5, characterized in that the inflow opening is formed by an axially inwardly extending part of the housing which ends in the inlet region of the conveyor blades, and a radially inwardly extending part is provided which is connected to the rotor-side end of the said housing part forms a slot extending in the circumferential direction, means for exerting a suction effect on this slot are provided. 7. Zentrifugalfördereinrichtung nach Anspruch 4 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Einströmöffnung bildende Gehäuseteil mit dem radial nach innen verlaufenden Teil einen Ringkanal bildet, der mit dem Saugmittel verbunden ist.7. Centrifugal conveying device according to claim 4 6, characterized in that the housing part forming the inflow opening forms an annular channel with the radially inwardly extending part which is connected to the suction means. 8. Zentrifugalfördereinrichtung nach Anspruch 4 7, dadurch gekennzeichnet, dass der die Saugwirkung ausübende Schlitz über Leitungskanäle mit Bereichen niedrigen Druckes innerhalb des Gehäuses verbunden ist.8. Centrifugal conveying device according to claim 4 7, characterized in that the slot exerting the suction effect is connected to areas of low pressure within the housing via line channels.
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