DE3226217A1 - Radialgeblaese, insbesondere mit trommellaeufer - Google Patents

Description

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Radialgebläse, insbesondere nit Trommelläufer

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radialgebläde, insbesondere mit Trommelläufer.

Bei Brennern für Heizkessel wird verlangt, dass sie besonders geräuscharm sind und kleine Abmessungen aufweisen, wogegen der Frage des Wirkungsgrades weniger Wichtigkeit gezollt wird. In diesem Sinne haben sich im Brennerbau sog. Radialgebläse mit Trommelläufern bestens eingeführt. Diese Läufer, auch "Siroccoläufer" genannt, sind relativ breit und weisen kurze, nach vorne gebogene Schaufeln auf. Es ist bekannt, dass Gestaltung und Berechnung solcher Läufer erhebliche Abweichungen von den übrigen Ventilatoren zeigen. Daher ergeben sich für solche Radialgebläse besondere Probleme, wobei durch spezielle Gestaltung einzelner Teile immer wieder für erfreuliche Ueberraschungen gesorgt wird.

Es ist bekannt, dass derartige Trommelläufer im Bereich kleiner Fördermengen (kleine γ -Zahlen) eine Kennlinie haben, welche bei γ ^O ein Maximum aufweist, womit bei kleinen ψ - Werten die Gefahr des Pumpens solcher Gebläse auftritt. Dieses Pumpen führt zu pulsierenden Fördervolumen, ein Verhalten, welches bei Brennern höchst unerwünscht, ja gefährlich werden kann.

Diesem Uebelstand ist zwar abgeholfen worden, indem die Luftansaugöffnung nicht symmetrisch zur Drehwelle des Läufers angeordnet wurde, sondern aussermittig, bzw. asymmetrisch, wodurch sich, wie die DE-PS 1 807 385 zeigt, eine wesentlich steilere und mithin stabilere Charakteristik des Gebläses erzielen lässt.

In Fortentwicklung dieser Tendenz, Radialgebläse für Brenner bezüglich Verhalten bei kleinen »-f-Werten zu verbessern, haben eingehende Versuche ergeben, dass diesbezüglich stabilere und regeltechnisch einfacher zu beherrschende Verhältnisse auftreten können.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Luftansaugöffnung unterteilt ist.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand einer Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Charakteristik eines Radialgebläses, beispielsweise gemäss der DE-PS 1 807 385,

Fig. 2 die Ansicht eines Radialgebläses mit Trommelläufer, von der Lufteintrittsseite her gesehen, mit Luftbewegungspfeilern bei sehr geringer Förderleistung,

Fig. 3 die Ansicht gemäss Fig. 2, mit eingetragenen Strömungsverhältnissen bei grösserer Förderleistung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Gebläse gemäss den Figuren 2 und 3, nach Schnittlinie IV - IV der Fig. 3.

Im PV-Diagramm (Ψ,Τ -Diagramm) gemäss Fig. 1, sind drei Punkte 1, 2 und 3 markiert, welche Fördermengen von O,

0,5 χ V und V entsprechen. Es handelt sich um max. max.

eine sog. stabile Charakteristik, die für korrigierte Trommelläufer erzielbar ist. (Eck, Ventilatoren)

Das dargestellte Radialgebläse in Form eines Trommelläufers oder sog. "Siroccogebläses" 1 weist ein Spiralgehäuse 3 mit einer Luftansaugoffnung 4 und einer achsial gerichteten Luftaustrittsöffnung 5 auf. Das sich im Inneren des Spiralgehäuses 3 befindende Laufrad 7, als Trommelläufer ausgebildet, weist sehr kurze Schaufeln 8 auf, die nach vorn gebogen sind, und ein ungefähr kreisförmiges Profil aufweisen können. Es ist ersichtlich, dass die Läuferdrehachse 9 gegenüber dem Mittelpunkt 11 der kreisförmigen Luftansaugoffnung 4 versetzt ist, wie dies schon die DE-OS 1 807 385 propagiert. Die Luftansaugoffnung 4 ist mittels einer Trennwand 13 in zwei ungleiche Ansaugsegmentflächen A und B unterteilt. Diese Trennwand 13 geht an ihren beiden Enden in kelchförmige Erweiterungen 14 über, wobei die eine Erweiterung die Luftansaugoffnung 4 noch teilweise überdeckt. Im Bereich des Randes 15 dieser Luftansaugoffnung 4 ist ein Wirbelkörper 17 in Form eines zylindrischen Bolzens angeordnet> welcher über annähernd die ganze Schaufelbreite ins Innere des Trommelläufers 7 vorsteht, d.h. bis an die Trommelwand 18 des Trommelläufers 7 reicht, ohne indessen diesen zu berühren. Die Trommelwand 18 ist mit ihrer Nabe 19 Trägerin des Schaufelkranzes und dessen der Wand 18 gegenüberliegender Schaufelabdeckung.

Die Trennwand 13 kann radial, d.h. durch den Mittelpunkt verlaufen. In der gezeigten Darstellung ist sie jedoch segmental verlaufend, d.h. ausserhalb des Mittelpunktes 11, so dass sie die Luftansaugoffnung 4 in zwei ungleich grosse Segmentflächen A, B, teilt.

Es ist grundsätzlich möglich, diese Oeffnung 4 nicht nur in zwei, sondern in drei und mehr Segmente zu unterteilen. Es sind aber positive Effekte bezüglich Verhalten des Ge-

biases auch vorhanden, wenn der Mittelpunkt 11 in die Läuferdrehachse 9 fällt, und wenn die Trennwand 13 durch den Mittelpunkt 11, bzw. die Läuferdrehachse 9, geht.

Beim Betrieb eines derartigen Radialgebläses haben sich in Versuchen folgende Phänomene gezeigt:

Für die in Fig. 1 eingetragenen drei charakteristischen Betriebszustände 1, 2 und 3 ergeben sich entsprechend unterschiedliche Strömungsverläufe im Bereiche der Luftansaugöffnung 4. Die Art, den Luftansaugstrom in zwei Teilströme zu unterteilen, ergibt klare γ-abhängige Strömungsverhalten in den Ansaugsegmentflächen A und B. Die Strömungsverhältnisse lassen sich wie folgt umschreiben:

a. Vollständige Drosselung des Gebläses : $ = 0, Punkt 1 des Diagrammes gemäss Fig. 1.

Durch das Segment A tritt Luft ein, wird im Laufrad 7 mehrmals umgewälzt und tritt anschliessend durch das Segment B ins Freie aus.

b. Wenn das Gebläse im Punkt 2 der Charakteristik läuft (mittlere Drosselung ψ^ G,5), so wird die Luft durch das Ansaugsegment A ins Gebläse gelangen, um dieses praktisch vollständig durch die Luftaustrittsöffnung zu verlassen. Im Segment B herrscht praktisch weder eine zuströmende, noch eine abströmende Bewegung.

c. Bei voll-offenem Gebläse, und wenn dieses nicht gegen Druck fördert, stellt sich praktisch der Punkt 3 der Charakteristik ein (<f = 1), in welchem die Liefermenge maximal wird. Es erfolgt dann ein Zuströmen der Förder-

luft durch beide Segmente A und B.

Die Versuche haben ferner gezeigt, dass sich durch diese Unterteilung des Einströmquerschnittes bzw. der Luftansaugöffnung 4 sowie durch den Einsatz des Wirbelkörpers 17 ein wesentlich reduziertes Pumperscheinen ergab, was besonders wichtig ist für nachgeschaltete Strömungseinrichtungen, wie z.B. Flammköpfe von Oelbrennern und dgl. Auch ergab sich eine steilere und mithin besser geeignete PV-Kurve, da bei entsprechenden Druckänderungen die geförderten Luftvolumina nur wenig ändern. Ein derartiges Verhalten ist insbesondere bei Brennern äusserst wichtig. Ferner zeigt sich, dass im Bereich kleinerer Fördervolumina die Geräuschbildung merklich abgenommen hatte, was insbesondere bei der Verwendung derartiger Radialgebläse für Brenner bei Kleinleistungen sehr wichtig ist.

Claims (9)

1. Patentansprüche

   li Radialgebläse, insbesondere mit Trommelläufer, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftansaugöffnung (4) unterteilt (A, B) ist.
2. 2. Radialgebläse, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilung (13),insbesondere als Trennwand ausgebildet,bis mindestens annähernd in die näherliegende Stirnfläche des Läufers erfolgt, und z.B. in radialer oder segmentaler Richtung verläuft.
3. 3. Radialgebläse, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (13) als Vorbau ausgebildet, bezüglich der Drehachse

   (9) des Läufers (7) und/oder des Mittelpunktes (11) der, vorzugsweise kreisförmigen, Ansaugöffnung (4) exzentrisch angeordnet ist und sich, z.B. über die ganze Oeffnung erstreckt.
4. 4. Radialgebläse, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (13) stegförmig ist und vorzugsweise am einen Bereich des Oeffnungsrandes (15) sich erweitert, z.B. kelchförmig (14).
5. 5. Radialgebläse, vorzugsweise nach mindestens einem

   der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der einen kelchförmigen Erweiterung (14) , vorzugsweise ausserhalb von deren Symmetrieachse, insbesondere ΐm Bereich der Einlaufkante der kelchförmigen Erweiterung innerhalb der Oeffnung ein z.B. zylindrischer Körper (17) eingebaut ist,

   20.7.81/Ro

   vorzugsweise zwischen (0,5 -— 0.75.) Ri.
6. 6. Radialgebläse, vorzugsweise nach mindestens einem
   der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die
   Trennwand (13) bis zur Abdeckverschalung des Trommelläufers erstreckt, derart, dass der Luftstrom auf dem ganzen Einlauf getrennt geführt ist.
7. 7. Radialgebläse, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse ein Spiralgehäuse (3) mit Trommelläufer (7) aufweist, wobei vorzugsweise die insbesondere kreisförmige Luftansaugöffnung (4) bezüglich der Läuferdrehachse (9)
   exzentrisch angeordnet ist.
8. 8. Radialgebläse, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftansaugöffnung (4) in zwei, z.B. ungleich grosse Flächen aufweisende Teile (A, B) geteilt ist.
9. 9. Radialgebläse, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper

   (17) sich annähernd über die ganze Schaufelbreite erstreckt.