DE3811602A1

DE3811602A1 - Radial fan

Info

Publication number: DE3811602A1
Application number: DE19883811602
Authority: DE
Inventors: Siegfried Michalla
Original assignee: Noske Kaeser GmbH
Current assignee: Noske Kaeser GmbH
Priority date: 1988-04-07
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1989-10-26
Anticipated expiration: 2008-04-08
Also published as: DE3811602C2

Abstract

A radial fan with a spiral housing and an impeller located on a driven shaft is characterised in that the leading edge (8) of the delivery blades (2) is in each case at an acute angle to the impeller axis, in such a manner that the ratio of the axial length (b1) of the leading edge (8) to its projection onto the rear wall (4) is 1.5 to 2.5 - preferably 2; the curvature of the delivery blades (2) with regard to the direction of rotation of the impeller is directed forwards (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Radialventilator mit den im Ober begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a radial fan with the upper Concept of claim 1 specified features.

Bei den Radialventilatoren dieser Art (DE-OS 26 22 018) ist die konvexe Fläche der Laufradnabe kegelstumpfförmig ausgebildet bzw. der kürzeste Abstand von dem Kegelstumpf zur Ansaugöff nungsebene relativ groß, so daß die Strömung des angesaugten gasförmigen Mediums durch die strömungstechnisch ungünstige Form des Kegelstumpfs gestört bzw. die gleichmäßige Zuleitung des Mediums zu den Förderschaufeleintritten nicht hinreichend gesichert ist.In the radial fans of this type (DE-OS 26 22 018) convex surface of the impeller hub is frustoconical or the shortest distance from the truncated cone to the intake opening tion level relatively large, so that the flow of the sucked gaseous medium due to the unfavorable flow Shape of the truncated cone disturbed or the even supply line of the medium for the feed bucket entries is insufficient is secured.

Bei den bekannten Geräten beträgt ferner das Verhältnis des Laufraddurchmessers zur Förderschaufellänge mehr als 3, so daß eine relativ kurze Förderschaufellänge vorliegt, welche der Beruhigung der Strömung durch die Förderschaufelkanäle hindurch abträglich ist.In the known devices, the ratio of the Impeller diameter to the conveyor blade length more than 3, so that there is a relatively short conveyor blade length, which is the Calming the flow through the conveying vane channels is detrimental.

Weiter verläuft bei den bekannten Radialventilatoren die Ein trittskante der Förderschaufeln jeweils parallel zur Laufrad achse, so daß die rückwandnahen Stromfäden des Mediums später auf die Förderschaufeln auftreffen als die deckwandnahen Stromfäden, was ebenfalls zu Unregelmäßigkeiten in der Strömung führt.Further runs in the known radial fans the leading edge of the conveyor blades is parallel to the impeller axis, so that the current threads of the medium near the rear wall later impinge on the conveyor blades than the ones near the top wall Electricity filaments, which also leads to irregularities in the flow leads.

Ferner ist die Wölbung der Förderschaufeln in Bezug auf die Drehrichtung des Laufrads nach hinten gerichtet, wodurch das Medium am Eintritt in die Förderschaufelkanäle abrupt umgelenkt wird, was zu Turbulenzen führen kann.Furthermore, the curvature of the conveyor blades in relation to the Direction of rotation of the impeller directed backwards, which causes the Medium abruptly redirected at the entrance to the conveyor vane channels becomes what can lead to turbulence.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Unzu träglichkeiten zu beseitigen und demgemäß einen Radialventila tor der eingangs genannten Art derart weiter auszugestalten, daß eine strömungsgünstige Mediumführung und damit ein hoher Wirkungsgrad durch reduzierten Bedarf an Antriebsenergie, bei hoher Druck- und Volumenziffer ein um ca. 20 dB reduzierter Schallpegel, der Fortfall von zusätzlicher Schallkapselung und Schutzanstrichen für hohe Umweltansprüche sowie ein vibrationsfreier Lauf und eine stabile Kennlinie erzielt werden.The invention has for its object the Unzu mentioned eliminate sluggishness and accordingly a radial valve to further develop the gate of the type mentioned at the beginning, that a fluid flow and thus a high Efficiency through reduced need for drive energy, at high pressure and volume ratio reduced by approx. 20 dB Sound level, the elimination of additional sound encapsulation and Protective coats for high environmental demands as well as a vibration-free running and a stable characteristic curve achieved will.

Diese Aufgabe wird durch die gleichzeitige Anwendung der im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:This task is achieved through the simultaneous application of the Characteristic of claim 1 specified measures solved. The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game with reference to the accompanying schematic Drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Radialventilator nach der Erfindung, Fig. 1 shows a longitudinal section through a centrifugal fan according to the invention,

Fig. 1a einen Teilschnitt des Längsschnitts nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, FIG. 1a is a partial section of the longitudinal section of FIG. 1 in an enlarged scale,

Fig. 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Radialventilators nach den Fig. 1 und 1a in Richtung der Laufradachse gesehen,See Fig. 2 is a view of the centrifugal fan according to the invention according to FIGS. 1 and 1a in the direction of the shaft axis,

Fig. 3 eine Ansicht des Laufrads in Richtung der Laufradachse gesehen und Fig. 3 seen a view of the impeller in the direction of the impeller axis and

Fig. 4 eine Ansicht des Laufrads senkrecht zur Laufradachse gesehen. Fig. 4 seen a view of the impeller perpendicular to the impeller axis.

In Fig. 1 ist in einem üblichen Spiralgehäuse 6 ein Laufrad 1 angeordnet, das auf einer nicht dargestellten Welle sitzt, die durch einen ebenfalls nicht dargestellten Motor angetrieben ist.In Fig. 1, an impeller 1 is arranged in a conventional spiral housing 6 , which sits on a shaft, not shown, which is driven by a motor, also not shown.

Der Aufbau des Laufrads geht an sich schon aus Fig. 1 hervor, um aber die Einzelheiten des Laufrads besonders deutlich her auszustellen, ist dieses in Fig. 1a vergrößert dargestellt. Das Laufrad weist eine Rückwand 4, eine von dieser beabstandete Deckwand 3 und etwa 18 im Zwischenraum zwischen diesen Wänden angeordnete gekrümmte Förderschaufeln 2 auf. Die Deckwand 3 ist mittig mit einer Ansaugöffnung A 4 ausgestattet, deren Durch messer d 1 etwa 40% des Laufraddurchmessers D 1 beträgt.The structure of the impeller itself can be seen in FIG. 1, but in order to show the details of the impeller particularly clearly, it is shown enlarged in FIG. 1a. The impeller has a rear wall 4 , a cover wall 3 spaced apart therefrom and approximately 18 curved conveyor blades 2 arranged in the space between these walls. The top wall 3 is provided in the center with a suction opening A 4 , the diameter d 1 of which is approximately 40% of the impeller diameter D 1 .

Die Rückwand 4 ist als Kreisscheibe ausgebildet und trägt mit tig eine Laufradnabe 5, die einerseits eine Bohrung 6 für die nicht dargestellte Welle und andererseits eine halbkugelförmige Kalotte 7 trägt, die in Richtung auf die Ansaugöffnung A 6 der Deckwand vorgezogen ist, und zwar so weit, daß ihr kürzester Abstand von der Ansaugöffnung etwa halb so groß ist wie ihr Durchmesser d 3.The rear wall 4 is designed as a circular disc and carries with an impeller hub 5 , which on the one hand carries a bore 6 for the shaft, not shown, and on the other hand, a hemispherical cap 7 , which is preferred in the direction of the suction opening A 6 of the top wall, so far that its shortest distance from the suction opening is about half as large as its diameter d 3 .

Die Laufradnabe 5 ist zur Rückwand 4 hin konisch erweitert und geht mit einer Anrundung in die Rückwand über. Die Deckwand 3 ist nach Art eines flachen Kegelmantels ausgebildet, wobei der Kegelwinkel alpha 1 etwa 10° beträgt, und im Bereich ihrer An saugöffnung A 6 zur Bildung einer Art Einströmdüse konkav auf gewölbt ist.The impeller hub 5 is flared towards the rear wall 4 and merges into the rear wall with a rounding. The top wall 3 is designed in the manner of a flat cone shell, the cone angle alpha 1 being approximately 10 °, and in the area of its suction opening A 6 being concave to form a type of inflow nozzle.

Die Förderschaufeln 2 sind zwischen der Rückwand 4 und der Deckwand 3 angeordnet und erstrecken sich etwa von dem Bereich des Beginns der Aufwölbung bis zu ihrem äußeren Umfang B. Die Eintrittskanten 8 der Förderschaufeln 2 stehen jeweils un ter einem spitzen Winkel zur Laufradachse, derart, daß die axiale Länge b 1 der Eintrittskante 8 etwa doppelt so groß ist wie ihre Projektion 11 auf die Rückwand 4. Die Eintrittskanten 8 sind ferner in ihrem an die Deckwand 3 angrenzenden Bereich jeweils zur Ansaugöffnung hin abgebogen, wobei die Länge f 1 der Abbiegung etwa die Hälfte der Projektion 11 der Eintrittskante 8 auf die Rückwand 4 beträgt.The conveying blades 2 are arranged between the rear wall 4 and the top wall 3 and extend approximately from the region of the beginning of the bulge to their outer circumference B. The leading edges 8 of the conveyor blades 2 are each un an acute angle to the impeller axis, such that the axial length b 1 of the leading edge 8 is approximately twice as large as its projection 11 on the rear wall 4th The leading edges 8 are also bent in their area adjacent to the top wall 3 towards the intake opening, the length f 1 of the bend being approximately half the projection 11 of the leading edge 8 onto the rear wall 4 .

Ferner sind die Aufwölbung der Deckwand 3 und die Rundung der Kalotte 7 so aufeinander abgestimmt, daß die lichte Ringfläche A 6 zwischen Kalotte 7 und Deckwand 3 etwas größer ist als die lichte Fläche der Ansaugöffnung A 4. Das Verhältnis der Summe der freien Durchgangsflächen A 5 am Förderschaufeleintritt 8 zur Summe der freien Durchgangsflächen A 3 am Förderschaufelaustritt B beträgt bei dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel 1,5.Furthermore, the curvature of the top wall 3 and the rounding of the cap 7 are coordinated with one another in such a way that the clear annular area A 6 between the cap 7 and the top wall 3 is somewhat larger than the clear area of the suction opening A 4 . The ratio of the sum of the free passage areas A 5 at the conveyor scoop inlet 8 to the sum of the free passage areas A 3 at the conveyor scoop outlet B in the present exemplary embodiment is 1.5.

Schließlich geht aus den Fig. 1 und 1a hervor, daß die axiale Breite B 1 des Spiralgehäuses 6 etwas weniger als doppelt so groß ist, wie die axiale Breite b 2 des Laufrads 1.Finally, it is apparent from FIGS. 1 and 1a that the axial width B 1 of the volute 6 is slightly less than twice as large as the axial width b 2 of the impeller 1 .

Aus den Fig. 2 und 3 ist in erster Linie die Länge und Krümmung der Förderschaufeln 2 sowie die Form des Spiralgehäuses 6 ent nehmbar.From FIGS. 2 and 3 primarily, the length and curvature of the conveyor blades 2 and the shape of the scroll casing 6 ent nehmbar.

Die Länge der Förderschaufeln ergibt sich aus der Abwicklung der in Fig. 3 mit S 1 bezeichneten Kurve; sie beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa die Hälfte des Laufrad durchmessers D 1.The length of the conveying blades results from the development of the curve designated S 1 in FIG. 3; in the exemplary embodiment shown, it is approximately half the impeller diameter D 1 .

Die Krümmung ergibt sich sodann aus dem Winkel alpha 2 zwischen den Eintrittkanten 8 und der Achse des Laufrades als Scheitel; er beträgt vorliegend etwa 70°.The curvature then results from the angle alpha 2 between the leading edges 8 and the axis of the impeller as a vertex; in the present case it is approximately 70 °.

Der Krümmungssinn der Förderschaufeln ist, wie aus dem Drehungspfeil in den Fig. 2 und 3 hervorgeht, in Bezug auf die Drehrichtung nach vorn gerichtet, d.h., daß die in Drehrichtung vorn liegende Fläche der Förderschaufeln konvex und die Rück seite konkav gewölbt ist.The direction of curvature of the conveyor blades is, as can be seen from the rotation arrow in FIGS. 2 and 3, directed in relation to the direction of rotation to the front, ie that the front surface of the conveyor blades in the direction of rotation is convex and the rear side is concave.

Aus den Fig. 2 und 3 geht ferner hervor, daß zwischen der Ab rißkante Y und dem Austritt 9 des Spiralgehäuses 6 eine diffusorartige Erweiterung vorhanden ist, wobei die Durch gangsfläche A 7 des Diffusorausgangs um etwa ein Viertel größer ist als die Durchgangsfläche A 8 des Diffusoreingangs und wobei die Diffusorlänge 13 etwa um die Hälfte der Diffusorbreite 14 größer ist als die Diffusorbreite.From FIGS. 2 and 3 further that between the Ab tear edge Y and the outlet 9 of the coil casing 6 a diffuser-like expansion is present, the passage area A 7 of the diffuser outlet is larger by about a quarter is apparent, when the passage area A 8 of Diffuser input and wherein the diffuser length 13 is approximately half the diffuser width 14 larger than the diffuser width.

In Fig. 4 ist der Winkel β angedeutet, der die Abrißkante Y im Spiralgehäuse 6 mit der Austrittskante B der Förderschaufeln einschließt, wobei dieser im vorliegenden Ausführungsbeispiel weniger als 20° beträgt.In Fig. 4 the angle β is indicated, which includes the tear-off edge Y in the spiral housing 6 with the exit edge B of the conveyor blades, which is less than 20 ° in the present embodiment.

Claims

1.Radial fan with a spiral housing and an impeller seated on a driven shaft, which has a rear wall supporting the center of the impeller hub, a top wall provided with the suction opening and a plurality of arched conveying blades arranged in between, in which the ratio of the outer diameter to the suction opening diameter 2 to 3 , in which the conveying blades are further tapered towards the outlet, the cone angle being 8 ° to 12 °, at which the impeller hub is pulled forward a little in the axial direction towards the suction opening and forms a convex surface there, characterized by the Combination of the following features:

a) the convex surface of the impeller hub ( 5 ) is designed as a hemispherical or hemispherical domed cap ( 7 ),
b) the ratio of the diameter ( d 3 ) of the spherical cap ( 7 ) to the shortest distance ( H 1 ) between the spherical cap ( 7 ) and the plane of the suction opening ( d 1 ) is 1.6 to 2.6 - preferably 2.1,
c) the ratio of the impeller diameter ( D 1 ) to the conveyor blade length ( S 1 ) is in each case 1.8 to 2.5 - preferably 2.1 - ( FIG. 3),
d) the leading edge ( 8 ) of the conveyor blades ( 2 ) is at an acute angle to the impeller axis such that the ratio of the axial length ( b 1 ) of the leading edge ( 8 ) to its projection ( 11 ) onto the rear wall ( 4 ) 1 , 5 to 2.5 - preferably 2 -,
e) the curvature of the conveyor blades ( 2 ) with respect to the direction of rotation of the impeller is directed forward ( Fig. 2 and 3) and
f) the angle (alpha 2 ) between the leading edge ( 8 ) and trailing edge ( B ) of the conveyor blades ( 2 ), measured in a cross-sectional plane of the impeller, is in each case 60 ° to 75 ° ( FIG. 3).

2. Radial fan according to claim 1, characterized in that the area ratio of the annular surface ( A 6 ) between the calotte ( 7 ) and the top wall ( 3 ) to the surface of the suction opening ( A 4 ) of the impeller ( 1 ) 1.0 to 1.5 - preferably 1.25 -.

3. Radial fan according to claim 1, characterized in that the ratio of Ansaugöffnungsdurchmessers (d 1) to the diameter (d 2) of the rear conveyor bucket approach 0.8 to 1.2 - preferably 1.0 - amounts.

4. Centrifugal fan according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tear-off edge ( Y ) in the spiral housing ( 6 ) with the trailing edge ( B ) of the conveyor blades includes an angle ( β ) of 0 ° to 20 ° - preferably 0 ° ( Fig. 4).

5. Radial fan according to one of claims 1 to 4, characterized in that the leading edge ( 8 ) of the conveying blades ( 2 ) in its area adjacent to the top wall ( 3 ) is bent toward the suction opening, the ratio of the length of the projection ( 11 ) the leading edge ( 8 ) on the rear wall ( 4 ) to the length of the bend ( f 1 ) is preferably 2.

6. Centrifugal fan according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ratio of the free passage areas ( A 5 ) at the conveyor blade inlet to the free passage surfaces ( A 3 ) at the conveyor blade outlet 1.7 to 1.3 - preferably 1.5 - .

7. Radial fan according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ratio of the axial spiral casing width ( B 1 ) to the axial impeller width ( b 2 ) is 1.5 to 2.0 - preferably 1.8 -.

8. Centrifugal fan according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the tear-off edge ( Y ) and outlet ( 9 ) of the spiral housing ( 6 ) a diffuser-like extension is easily seen, the ratio between the passage areas at the diffuser outlet ( A 7 ) and Diffuser inlet ( A 8 ) 1.25 and the ratio between diffuser length ( 13 ) and diffuser outlet width ( 14 ) is 1.5 ( Fig. 2).