DE1503523A1

DE1503523A1 - Verbesserungen an Geblaesen

Info

Publication number: DE1503523A1
Application number: DE19651503523
Authority: DE
Inventors: Thomas Collins
Original assignee: Davidson and Co Ltd
Current assignee: Davidson and Co Ltd
Priority date: 1964-11-18
Filing date: 1965-11-16
Publication date: 1969-08-07
Also published as: BE672432A; GB1049976A; NL6514959A

Description

PATENTANWÄLTE

J£ic£ard staffer-JQörnei . J7CanJ-J7ceinricA ^Jrey

örnei*

PATENTANWALT DIPL.-1NG. RICHARD MÜLLER-SÖRNER PATENTANWALT DIPL-INO. HANS-HEINRICH WEY BERLIN-DAHLEM · PODBIELSKIALLEE 68 MÜNCHEN 22 · WIDE NM A YERSTRASSE 49 TELEFON: 76 29 07 - TELEGRAMME: PRDPINDU5 TELEFON: 22 55 85 · TELEGRAMME: PROPINDUS

17 183 - Berlin, den 16. November 1965

OAVIDSON & CO. LIIIITED, Belfast 5, Nord-Irland

Verbesserungen an Gebläsen

Die Erfindung bezieht sich auf Gebläse mit einem Kreiselläufer, einem Läufergehäuse, einem Gebläseeintritt, durch den Gas zu dem Läufergehäuse geführt wird, und verstellbaren, in dem Gaseintritt angeordneten Gaseintritts-Leitschaufeln, durch deren Verstellung die Fördermenge dee Gebläses geregelt werden kann, ohne die konstante Drehzahl des Läufers zu ändern.

Bei Gebläsen konstanter Drehzahl, d„h_o Gebläsen, deren Läufer mit konstanter Drehzahl umläuft, ist es normalerweise notwendig, das Fördervolumen des Gebläses entsprechend den Betriebsbedingungen zu steuern, während die Drehzahl des Gebläses nicht verändert wird. Die übliche Methode zur Steuerung der Förderleistung ist die Anbringung eines Kranzes von radialen Schaufeln am Gebläseeinlaß, nahe an der Gebläsesaugöffnung. Der Winkel dieser

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FERNSCHREIBER: OIB 4057

Schaufeln in Beziehung zur Gebläseachse wird verändert, wodurch ein Drall in dem Gas in seiner Flußrichtung beim Eintritt in die Saugöffnung erzeugt wird. Dieser Drall kann sowohl in der Drehrichtung des Läufers oder entgegen der Drehrichtung des Läufers bewirkt werden»

Normalerweise werden diese Einlaßregelschaufeln oder Drallschaufeln so ausgerichtet, daß sie dem einströmenden Gas einen Drall in der Drehrichtung des Gebläseläufers geben. Dadurch wird die Förderleistung 'des Gebläses erheblich wirksamer herabgesetzt als durch die normale Drosselung an der Gebläseein- oder Auslaßleitung.

Niedrige Kesselleistungen erfordern jedoch eine sehr geringe Förderleistung des Gebläses, insbesondere wenn nur -eine kleine Druckhöhe erforderlich ist und die Steigung des Gebläsedruckes, d_eh. der Volumen-Druckkurve, sehr steil ist, wenn sich die Drallschaufeln in ihrer fast geschlossenen Stellung befinden» In diesem Falle ist eine Regelung der Fördermenge schwer durchzuführen.' In dieser fast geschlossenen Stellung der Einlaßregelschaufeln bewirkt eine sehr geringe Änderung des Öffnungswinkels große Änderungen

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des durch die Säugöffnung strömenden Volumens. Dieses starke Ansprechen der Regelung durch Drallschaufeln bei geringer Fördermenge bringt große Schwierigkeiten für den zuverlässigen Betrieb von Kesseln bei automatischer Förderregelung mit sich«

Aufgabe der Erfindung ist es, die Regelung des Gases, das duroh den Gebläseeintritt zur Saugöffnung strömt, zu verbessern und die Regelung der Volumenabgabe des Gebläses zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Verbesserung der Regelung der Fördermenge öffnungen in dem Bereich der verstellbaren Gaseintritts-Leitschaufeln im Gebläseeintritt vorgesehen sind, über die Gas aus dem Läufergehäuse zurückströmt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann bei einem Gebläse, bei dem der Gebläseeintritt gleichachsig mit dem Läufer ausgerichtet ist, um das Gas über den Läufer in das Läufergehäuse zu leiten, und bei dem die verstellbaren Gaseintritts-Leitschaufeln in dem Gebläseeintritt angeordnet und um ihre Achsen drehbar sind, die sich von der gemeinsamen Mittellinie des Läufers und des Gebläseeintrittes strahlenförmig nach außen erstrecken, in der Wandung des Gebläseeintrittes für jede Leitsehaufel eine Öffnung vorgesehen sein, die in Beziehung zu der Leitschaufel so angeordnet ist, daß die Leitschaufel während ihrer Bev/egung zwischen einer völlig geöffneten und geschlossenen Stellung der Leitschaufel in dem Jetl.^seeintritt die Öffnung überquert.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben· Es zeigen:

Pig. 1 eine Endansicht eines Kreiselgebläsee, in Richtung des Pfeiles I in Fig. 2 gesehen,

Pig. 2 einen Querschnitt durch das Gebläse naoh der Linie II-II in Fig. 1,

Pig, 3 eine Endansicht des Gebläses, in dichtung des Pfeiles III in Pig. 2 gesehen,

Pig. 4 einen Schnitt durch das Gebläse nach der Linie IV-IV in Pig. 2,

Pig. 5 eine Ansicht der Wand des Gebläseeinlaßes nach der Linie V-V in Fig. 2, die eine hinzugefügte Regelschaufel in der völlig offenen Stellung darstellt, und

Pig. 6 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5, in der aber die Regelschaufel in der völlig geschlossenen Stellung gezeigt ist.

Das in den Zeichnungen gezeigte Gebläse ist ein Kreiselgebläse mit einem Gehäuse 11, einem Gebläseeinlaß 12, einem Läufer 13, der auf einer Antriebswelle 14 befestigt ist und einem Gasaustritt 15. Die Drehrichtung

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des Läufers ist in Pig. 1 durch den Pfeil 16 gekennzeichnet. Das innere Ende 17 des Läufers ist als ein Mantel um das innere Ende oder die Gebläsesaugöffnung 18 des Gebläseeinlaßes ausgebildet und relativ dazu drehbar. Der Gebläseeinlaß ist fest.

Das Gas tritt in den Gebläseeinlaß in der Richtung des Pfeiles 19 in Pig. 2 ein und strömt durch den Gebläseeinlaß zu dem Läufer und von dort aus durch die Schaufeln des Läufers in Richtung der Pfeile 20 in das schneckenförmige Gebläsegehäuse 11 und durch den Auslaß 15 hinaus.

Bisher enthielt der Gebläseeinlaß normalerweise einen Zylinder, der zu der Gebläsesaugöffnung führte, oder einen Kegelstumpf, dessen kleineres Ende an der Säugöffnung oder angrenzend daran lag. Die Einlaßregelschaufeln sind in dem Gebläseeinlaß angebracht und jede Schaufel ist normalerweise auf einer drehbaren Achse befestigt, die im wesentlichen strahlenförmig von der Achse des Gebläseeintrittes, der Ansaugöffnung und des Läufers ausgeht, aber senkrecht zu den Wänden des Gebläseeintrittes verläuft. Die Spitze der Schaufel grenzt an die innere !'lache der zylindrischen oder konisohen Wandung des Gebläseeintrittes an. Die Spitzenkante der

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Schaufel hat im wesentlichen die gleiche Krümmung wie der .Querschnitt durch den Gebläseeintritt, so daß in der völlig oder maximal geschlossenen Stellung der Schaufel die Spitzenkante dicht über ihre ganze Länge an der Wandung des Gebläseeintrittes anliegt. ■Folglich liegt die Spitzenkante, wenn die Schaufel durch Drehung ihrer Achse in die offene Stellung eingestellt wird, wobei die Spitzenkante sich entlang des Gebläseeintrittes erstreckt, weiter von der Wandung des Gebläseeintrittes ab. Dadurch werden Spalte zwischen der Spitzenkante und cer Eintrittswandung gelassen, die sich in der Spaltweite, die radial zu dem Gebläseeintritt ist, von einem Minimum, das an der Achse Null sein kann, bis zu einem Maximum an den Enden der Spitzenkante, d.h. an der Verbindung zwischen der Spitzenkante und den radialen Kanten der Schaufeln, verändern können. Dadurch bildet sich neben den radialen Spalt zwischen angrenzenden Schaufeln, der für die Zuführung von Gas zu dem Gebläse notwendig ist, ein axial gerichteter Spalt.

In der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform der Erfindung hat der Gebläseeintritt 12 anstelle eines kreisrunden Querschnittes, wie in konischen oder zylindrischen Eintritten, einen polyedrischen Querschnitt,

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wie es in I¹Ig. 3 dargestellt ist, der von mehreren flachen Wänden 21 gebildet wird, wobei je eine Wand für jede Eintrittregelschaufel 22 vorgesehen ist. Die Enden der flachen Wände können zweckmäßig abgerundet sein, so daß sie sanft von dem äußeren oder Eintrittsende 23 des Gebläseeintritts und zu der Saugöffnung 18 überleiten. Dabei werden das Eintrittsende 23 des Gebläseeintrittes und die Saugöffnung kreisförmig oder nahezu kreisförmig.

Die Spitzenkante 24 jeder Schaufel 22 ist gerade, wie aus Fig. 3 zu sehen ist, und senkrecht zur Mittellinie der Schaufelaohse 25, so daß diese Spitzenkante in allen Stellungen der Schaufel dicht an der flachen Wand 21 des Lufteintrittes anliegt, an der der äußere Endabschnitt der Schaufelachse 25 befestigt ist.

Vor jeder Schaufel 22, d.h. zwischen der Schaufel und der Saugöffnung 18, ist eine Öffnung 26 in der Wandung des Gebläseeintritts 12 vorgesehen. Die Öffnung 26 schafft eine Verbindung durch diese Wand zwischen dem Inneren des Gebläse- oder Läufergehäuses 11 und dem Inneren des Gebläseeintrittes, um einen Teil des Gases aus dem Läufergehäuse in den Gebläseeintritt zurückzuführen.

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Jede öffnung 26 des Gebläseeintrittes ist so angeordnet, daß die zugehörige Eintrittsregelschaufel 22 während des Endabschnittes ihrer Drehbewegung in ihre völlig offene Stellung (in der Richtung des Pfeiles'27 in Pig. 6 in die in Pig. 5 gezeigte Stellung) die Öffnung 26 überquert. An der Rückseite der Schaufel 22, bei der Bewegung der Schaufel in ihre völlig geöffnete Stellung gesehen, und an der Spitzenkante der Schaufel ist eine Platte 28 befestigt, die mit ihrer Außenseite von der Rückseite im wesentlichen senkrecht zu der Seitenfläche der Schaufel absteht und somit ständig dicht oder in Kontakt mit der inneren Fläche der flachen Wandung 21 des Gebläseeintrittes 12 liegt, während sich die Schaufel bewegt. Dadurch schließt die Platte 28 während des Endabschnittes der Bewegung der Schaufel allmählich die Öffnung 26, wobei sie in der völlig geöffneten Stellung der Schaufel, die in Pig, 5 gezeigt ist, die Öffnungen 26 völlig schließen kann»

Die öffnungen 26 führen in eine ringförmige Kammer 29» die in dem Läufergehäuse 11 durch die Seitenwand 30 des Gehäuses, durch die der Gebläseeintritt 12 mit dem Gehäuse verbunden ist, und durch eine ringförmige

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Zwischenplatte 31» die in dem Gehäuse 11 parallel und in axialem Abstand von der Seitenwand 30 angebracht ist, gebildet wird. Der Außenumfang 32 der ringförmigen Kammer 29 ist offen. Geneigte Platten 33 unterteilen die ringförmige Kammer 29, um als Schaufeln zur Führung des Gases zu wirken, das in dem Läufergehäuse 11 in Richtung des Pfeiles 16 strömt und. durch die Umfangsöffnung 32 in die ring- jj förmige Kammer strömt, um dann durch die Öffnungen 26 in den Gebläseeintritt zu strömen, wie es duroh die gestrichelten Pfeile in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist. Somit wird kein Gas aus dem laufergehäuse zurückgeführt, wenn die Eintrittsregelschaufeln 22 in ihrer völlig offenen Stellung sind, wie es in den Fig. 2 und 5 gezeigt ist, da dann die Öffnungen 26 völlig von den Platten 28 abgedeckt werden. Wenn die Schaufeln 22 sich von der völlig geöffneten Stellung ,

zur geschlossenen Stellung bewegen, d.h. in der Rich- ™ tung des Pfeiles 34 in Fig. 5> wird eine stetig anwachsende Menge Gases zurückgeführt. Die größte Menge wird zurückgeführt, wenn die Schaufeln in der völlig geschlossenen Stellung sind, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, wobei diese größte Menge schon während des Endabschnittes der Bewegung der Schaufeln in die geschlossene Stellung erreicht sein kann, abhängig von der

BAD crv.C^AL

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Stellung der Drehbewegung der Schaufeln, bei der die Überdeckung der Öffnungen 26 durch die Schaufeln beendet ist. Indessen können die Öffnungen 26 auch so angeordnet sein, daß vor dem Beginn des Öffnens der Öffnungen 26 ein vorherbestimmter Bewegungsabschnitt der Schaufel 22 von der offenen zur geschlossenen Stellung abläuft, so daß keine Luftrückführung auftritt, bis die Schaufel sich um diesen vorherbestimmten Betrag von der vollgeöffneten Stellung hinwegbewegt haben. Dieser Betrag wird nach den Betriebsbedingungen festgelegt.

Die Eintrittsregelschaufeln 22 schließen in ihrer völlig geschlossenen Stellung (Fig. 6) den Grasdurchfluß von dem Gebläseeintritt 12 zur Saugöffnung 18 nicht völlig, so daß immer eine gewisse Gasmenge von dem Läufergehäuse 11 über die Öffnung 26, den Gebläseeintritt und die Saugöffnung in das Läufergehäuse zurückzirkuliert, wenn die ,schaufeln nicht in ihrer völlig geöffneten Stellung sind.

Die beschriebene Eegelung ermöglicht eine anpassungsfähigere und bessere Regelung der Fördermenge bei Schwachlast, als es bisher möglich war. Es werden auch Wirbelungen und Pulsationen in dem System vermindert» Die Regelvorrichtung kann auf verschiedene bekannte

BAD ORiGiNAL

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Arten von äußeren Mechanismen zum Öffnen und Schließen der Schaufeln betätigt werden. Die inneren Endabschnitte der Schaufelachsen 25 sind in einer axial angeordneten Nabe 35 gelagert, die an dem Gebläseeintritt durch Stege 36 gehalten wird.

Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und bzw. oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was abweichend von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt«

Patentansprüche:

JB/Pr - 17 133

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Claims

. J/CanS-J^einri

PATENTANWALT D₁PL.-ING. HANS-HE₁NR₁CH WEV . . MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 49

TELEGRAMME=PROPINDUs {,Ι, TELEFON: 22 SS es . TELEGRAMME: PROPINDUS

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1⁸3 :. ,..,Berlin, deii 16. November 1965

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DAVIDSON & CO. LIMITBD, Belfast 5» Nord-Irland

Patentansprüche ;

"'1./ Gebläse mit einem Kreiselläufer, einem Läufergehäuse, einem Gebläseeintritt, durch den Gas zu dem Läufergehäuse geführt wird, und verstellbaren, in dem Gas~ eintritt angeordneten Gaseintritts-Leitschaufeln, durch deren Verstellung die fördermenge des Gebläses geregelt werden kann, ohne die konstante Drehzahl des Läufers zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Regelung der Fördermenge Öffnungen (26) in dem Bereich der verstellbaren Gaseintritts-Leitschaufeln (22) im Gebläseeintritt (12) vorgesehen sind, über die Gas aus dem Läufergehäuse (11) zurückströmt.

2ο Gebläse nach Anspruch 1, bei dem der Gebläseeintritt gleichachsig mit dem Läufer ausgerichtet ist, um das Gas über den Läufer in das Läufergehäuse zu leiten,

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FERNSCHREIBER: 0184057

und bei dem die verstellbaren Gaseintritts-Leitschaufeln in dem Gebläseeintritt angeordnet und um ihre Achsen drehbar sind, die sich von der gemeinsamen Mittellinie des Läufers und des Gebläseeintrittes strahlenförmig nach außen erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung des Gebläseeintrittes (12) für jede Leitschaufel (22) eine Öffnung (26) vorgesehen ist, die in Beziehung zu der Leitschaufel so angeordnet ist, daß die Leitschaufel während ihrer Bewegung zwischen einer völlig geöffneten und geschlossenen Stellung der Leitschaufel in dem Gebläseeintritt die öffnung (26) überquert.

Gebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläseeintritt (12) einen polyedrisohen Querschnitt besitzt, der von mehreren flachen Wandungen (21) gebildet wird, wobei in jeder Wandung eine der Öffnungen (26) und eine Leitschaufel (22) vorgesehen ist; daß die äußere oder Spitzenkante (24) der Leitschaufel drehbar in der Wandung (21) gelagert ist, wobei die Spitzenkante (24) der Leitschaufel (22) über ihre gesamte Länge und während der gesamten Drehung der Leitschaufel um ihre Achse an der Fläche der Wandung (21) dicht anliegt ο

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4. Gebläse nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitschaufel (22) dazu vorgesehen ist, eine Öffnung (26) zu schließen, wenn die Leitschaufel sich in der völlig geöffneten Stellung befindet,

5. Gebläse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufel (22) eine Platte (28) besitzt, die seitlich von einer Seite der Leitschaufel an ihrer Spitzenkante (24) absteht, wobei die Platte 28 mit einer Seite, die senkrecht zu einer Seite der Leitschaufel steht, dicht an der Wandung (21) des Gebläseeintrittes (12) liegt und in der völlig geöffneten Stellung der Leitschaufel die Öffnung (26) verschließt.

6. Gebläse nach den Ansprüchen 2 bis 5", dadurch ge~ kennzeichnet, daß eine ringförmige Kammer (29) in dem Läufergehäuse (11) angeordnet ist, die den Gebläseeintritt (12) umgibt, der durch die Öffnungen (26) mit der Kammer (29) verbunden ist, deren äußerer Umfang (32) zum Inneren des Läufergehäuses (11) hin offen ist.

7. Gebläse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der ringförmigen Kammer (29) Leitvorrichtungen (33) zur Führung des Gases von dem Läufergehäuse (11) zu den Öffnungen (26) ange rdnet sind.

⁹ ° 9832/0503 BAD ORIGINAL

JB/Er - 17 1ö3

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