EP3712442A1 - Ventilatorenanordnung und entstaubungsanlage - Google Patents

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EP3712442A1
EP3712442A1 EP20164383.0A EP20164383A EP3712442A1 EP 3712442 A1 EP3712442 A1 EP 3712442A1 EP 20164383 A EP20164383 A EP 20164383A EP 3712442 A1 EP3712442 A1 EP 3712442A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fan
housing
radial
opening
suction opening
Prior art date
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Pending
Application number
EP20164383.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tommy Kaiser
Bork Honscha
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novus Air GmbH
Original Assignee
Novus Air GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novus Air GmbH filed Critical Novus Air GmbH
Publication of EP3712442A1 publication Critical patent/EP3712442A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • F04D25/166—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows using fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
    • F04D17/164—Multi-stage fans, e.g. for vacuum cleaners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444—Bladed diffusers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/703—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps specially for fans, e.g. fan guards

Definitions

  • the invention relates to a fan arrangement with a series connection of at least two freely blowing radial fans and a dedusting system for cleaning air contaminated with particles, for example welding smoke or laser smoke, which has such a fan arrangement.
  • centrifugal fans with scroll casings which are connected to one another in such a way that the casing discharge opening of an upstream centrifugal fan is connected to the casing intake opening of a downstream centrifugal fan so that the axes of rotation of the centrifugal impellers of both centrifugal fans are perpendicular to each other stand.
  • centrifugal fans with a screw housing are on the one hand relatively expensive, on the other hand they are very heavy and they require a relatively large amount of space.
  • One object of the present invention is therefore to provide an improved fan arrangement with a series connection specify of at least two free-blowing radial fans with which the described disadvantages of the prior art are eliminated, which is therefore easy and inexpensive to manufacture, has a low weight and little space requirement and which comes as close as possible to the theoretically possible pressure increase through series connection.
  • a fan arrangement with a series connection of at least two free-blowing radial fans each of which has at least one radial impeller with blades and an end-face fan suction opening, at least one upstream radial fan being arranged in a housing with a housing suction opening and a housing exhaust opening , the upstream radial fan with its fan suction opening being arranged in the area of the housing suction opening and a downstream radial fan with its fan suction opening being arranged in the area of the housing exhaust opening, flow guide elements being arranged in the housing in such a way that the air volume flow from the circumference of the radial impeller of the upstream radial fan through the flow guide elements in at least two partial volume flows along tapered helical lines into the suction opening of the downstream radial fan is itet.
  • a free-blowing centrifugal fan is a centrifugal fan that does not have a factory-installed housing that would direct the exiting air volume flow in a predetermined direction. Rather, the air exits over the entire circumferential surface of the radial impeller.
  • Such fans are small, light and inexpensive. According to the invention, they are used to connect two or more centrifugal fans in series, for which at least one first centrifugal fan is housed in a special housing, through whose housing suction opening air is sucked in, which after compression by the radial impeller of this centrifugal fan, the housing through the housing -Exhaust outlet of the housing and is fed there directly into the fan suction opening of the subsequent second radial fan.
  • the first radial fan is hereinafter referred to as the upstream radial fan (with respect to the second radial fan) and the second radial fan is hereinafter referred to as the downstream radial fan (with respect to the first radial fan).
  • a special feature of the proposed fan arrangement is that the radial fans connected in series are arranged coaxially to one another, i.e. the axes of rotation of the centrifugal impellers of the centrifugal fans are colinear. Last but not least, this results in an enormous saving in the installation space required for the proposed fan arrangement in comparison with previously known solutions.
  • the invention relates to such combinations of two or more centrifugal fans. If, for example, three radial fans are connected in series, the second radial fan is therefore the downstream radial fan in relation to the first radial fan, but at the same time, based on the third radial fan, the upstream radial fan and would therefore also be arranged in a housing that would be designed as described above.
  • the cross-sectional area of the housing in the area of the radial impeller of the upstream radial fan increases in the downstream direction.
  • the housing provides the required volume in the area of the exit of the air volume flow from the radial impeller of the upstream radial fan and at the same time produces a force acting in the axial direction of the radial impeller of the upstream radial fan, which moves the air towards the radial impeller of the downstream radial fan offset.
  • the cross-sectional area of the housing in the area between the radial impeller of the upstream radial fan and the housing exhaust opening is reduced in the downstream direction. This results in an improved air flow, which counteracts an undesirable turbulence in the air volume flow.
  • radial fans of the same type are connected in series, the air exits the radial impeller of the upstream radial fan at a relatively large distance from the axis of rotation. In order to move the air to the fan intake opening of the downstream centrifugal fan, this distance must be reduced become. This is achieved according to the invention in that the air is guided along tapering helical lines into the fan suction opening of the downstream radial fan.
  • the air volume flow moves in the form of a vortex from the upstream radial fan to the downstream radial fan.
  • This vortex movement can either be achieved solely by the flow guiding elements or, as proposed in this special embodiment, by the interaction of the flow guiding elements with the geometry of the housing, namely the tapering cross section of the same.
  • the proposed fan arrangement can be implemented in a particularly simple and cost-effective manner in that the housing is composed of two standardized ventilation duct fittings.
  • a first part of the housing in which the upstream centrifugal fan is arranged can be a ventilation duct fitting with a square cross-section, which widens in the downstream direction to a circular cross-section with a larger cross-sectional area.
  • This can be followed, for example, by a ventilation duct shaped piece with a circular cross-section, which tapers in the downstream direction to a circular cross-section with a smaller cross-sectional area.
  • a dedusting system for dedusting raw gas with one of Housing walls limited system housing which has a raw gas inlet opening and a clean gas outlet opening and which is divided by a filter arrangement into a raw gas space and a clean gas space, the dedusting system having a fan arrangement for generating a gas flow from the raw gas inlet opening to the clean gas outlet opening of the above-described Kind includes.
  • the dedusting system can therefore also be produced relatively inexpensively, and the fan arrangement requires relatively little installation space, so that the dedusting system can be produced with compact dimensions despite a relatively large air volume flow that can be achieved.
  • the fan arrangement is arranged either in the clean gas space or downstream behind the clean gas space, as a result of which the radial fans only come into contact with the clean gas.
  • Fig. 1 how out Fig. 1 can be seen, there are two fans P1 and P2 connected in series, the air volume flow V first passing P1 and then P2.
  • the associated diagram shows the fan characteristic for P1, which is identical for P2 for centrifugal fans of the same type.
  • the combined fan characteristic for a series connection of P1 and P2 is shown, from which it can be seen that the pressure difference ⁇ p that can be achieved is theoretically twice as large as for a single radial fan, while the air volume flow V generated remains the same.
  • the prerequisite for the most efficient pressure increase possible is a good flow to the second (downstream) radial fan, as well as the least possible losses in the transition area between the two radial fans. This means that the air flow should rotate or be swirled as little as possible and hit the suction opening of the second (downstream) radial fan as "straight" as possible.
  • the first (upstream) radial fan has to blow out into a housing which guides the air volume flow to the fan intake opening of the second (downstream) radial fan.
  • FIG. 2 shows the results of a measurement with a housing without flow guide elements (measurement from October 23, 2018).
  • Figures 3 and 4 show two views of an exemplary embodiment of the proposed fan arrangement with which the measurement from 10/30/2018 was carried out.
  • the radial fans 2 each have a radial impeller 21, which is driven directly by an electric motor 22, with blades and an end-face fan suction opening.
  • the electric motors 22 are each fastened to a holding plate 15 which is fastened to a base plate 12 by means of four supports 14, the base plate 12 having an opening on which a nozzle 13 is arranged, which protrudes into the front opening of the radial impeller 21, which forms the fan suction opening.
  • the base plates 12 of the two centrifugal fans 2 are provided with spacers 16 connected to one another that the axes of rotation of the two centrifugal fans 2 are aligned colinearly.
  • the upstream centrifugal fan 2 is arranged in a housing 1 with a housing intake opening and a housing discharge opening which extends between the two base plates 12.
  • the upstream radial fan 2 is arranged in this housing 1 with its fan suction opening in the area of the housing suction opening which is formed by the nozzle 13 attached to the first base plate 12.
  • the downstream radial fan 2 is arranged with its fan suction opening in the area of the housing discharge opening which is formed by the nozzle 13 attached to the second base plate 12.
  • flow guide elements 17, so-called guide vanes are arranged in such a way that the air volume flow from the circumference of the radial impeller 21 of the upstream radial fan 2 through the flow guide elements 17 in several partial volume flows along tapering helical lines into the fan intake opening of the downstream radial fan 2 is directed.
  • the housing 1 is composed of two standardized ventilation duct fittings 11, so that the cross-sectional area of the housing 1 in the area of the radial impeller 21 of the upstream radial fan 2 increases in the downstream direction and in the area between the radial impeller 21 of the upstream radial fan 2 and the housing exhaust opening decreased in the downstream direction.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilatorenanordnung mit einer Reihenschaltung von mindestens zwei frei ausblasenden Radialventilatoren, die jeweils mindestens ein Radiallaufrad mit Schaufeln und einer stirnseitigen Ventilator-Ansaugöffnung aufweisen, wobei mindestens ein stromaufwärtiger Radialventilator in einem Gehäuse mit einer Gehäuse-Ansaugöffnung und einer Gehäuse-Ausblasöffnung angeordnet ist, wobei der stromaufwärtige Radialventilator mit seiner Ventilator-Ansaugöffnung im Bereich der Gehäuse-Ansaugöffnung angeordnet ist und ein stromabwärtiger Radialventilator mit seiner Ventilator-Ansaugöffnung im Bereich der Gehäuse-Ausblasöffnung angeordnet ist, wobei in dem Gehäuse Strömungsleitelemente so angeordnet sind, dass der Luft-Volumenstrom vom Umfang des Radiallaufrads des stromaufwärtigen Radialventilators durch die Strömungsleitelemente in mindestens zwei Teil-Volumenströmen entlang sich verjüngender Schraubenlinien in die Ansaugöffnung des stromabwärtigen Radialventilators geleitet wird, sowie eine Entstaubungsanlage mit einer derartigen Ventilatorenanordnung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventilatorenanordnung mit einer Reihenschaltung von mindestens zwei frei ausblasenden Radialventilatoren sowie eine Entstaubungsanlage zur Reinigung von mit Partikeln, beispielsweise Schweißrauch oder Laserrauch, belasteter Luft, die eine derartige Ventilatorenanordnung aufweist.
  • Die Reihenschaltung zweier Ventilatoren, bei der ein Luft-Volumenstrom nacheinander erst durch einen stromaufwärtigen und anschließend durch einen stromabwärtigen Ventilator geleitet wird, ist an sich bekannt. Theoretisch verdoppelt sich dadurch die erzielbare Druckerhöhung bei konstantem Volumenstrom, wie in Fig. 1 dargestellt ist.
  • Dieses Prinzip wird in der Praxis bereits verwendet, z.B. bei Radialventilatoren mit Schneckengehäuse, die so miteinander verbunden werden, dass die Gehäuse-Ausblasöffnung eines stromaufwärtigen Radialventilators mit der Gehäuse-Ansaugöffnung eines stromabwärtigen Radialventilators verbunden wird, so dass die Drehachsen der Radiallaufräder beider Radialventilatoren rechtwinklig zueinander stehen. Radialventilatoren mit Schneckengehäuse sind jedoch einerseits relativ teuer, andererseits sind sie sehr schwer und sie benötigen relativ viel Bauraum. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine verbesserte Ventilatorenanordnung mit einer Reihenschaltung von mindestens zwei frei ausblasenden Radialventilatoren anzugeben, mit der die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik behoben werden, die also einfach und kostengünstig herstellbar ist, ein geringes Gewicht und geringen Bauraumbedarf hat und die der theoretisch möglichen Druckerhöhung durch Reihenschaltung möglichst nahe kommt.
  • Dazu wird eine Ventilatorenanordnung mit einer Reihenschaltung von mindestens zwei frei ausblasenden Radialventilatoren vorgeschlagen, die jeweils mindestens ein Radiallaufrad mit Schaufeln und einer stirnseitigen Ventilator-Ansaugöffnung aufweisen, wobei mindestens ein stromaufwärtiger Radialventilator in einem Gehäuse mit einer Gehäuse-Ansaugöffnung und einer Gehäuse-Ausblasöffnung angeordnet ist, wobei der stromaufwärtige Radialventilator mit seiner Ventilator-Ansaugöffnung im Bereich der Gehäuse-Ansaugöffnung angeordnet ist und ein stromabwärtiger Radialventilator mit seiner Ventilator-Ansaugöffnung im Bereich der Gehäuse-Ausblasöffnung angeordnet ist, wobei in dem Gehäuse Strömungsleitelemente so angeordnet sind, dass der Luft-Volumenstrom vom Umfang des Radiallaufrads des stromaufwärtigen Radialventilators durch die Strömungsleitelemente in mindestens zwei Teil-Volumenströmen entlang sich verjüngender Schraubenlinien in die Ansaugöffnung des stromabwärtigen Radialventilators geleitet wird.
  • Ein frei ausblasender Radialventilator ist ein Radialventilator, bei dem ab Werk kein Gehäuse vorgesehen ist, das den austretenden Luft-Volumenstrom in eine vorbestimmte Richtung lenken würde. Vielmehr tritt die Luft über die gesamte Umfangsfläche des Radiallaufrads aus.
  • Derartige Lüfter sind klein, leicht und kostengünstig. Sie werden erfindungsgemäß dafür benutzt, zwei oder mehr Radialventilatoren in Reihe zu schalten, wozu mindestens ein erster Radialventilator in einem speziellen Gehäuse untergebracht wird, durch dessen Gehäuse-Ansaugöffnung Luft angesaugt wird, die nach der Verdichtung durch das Radiallaufrad dieses Radialventilators das Gehäuse durch die Gehäuse-Ausblasöffnung des Gehäuses verlässt und dort direkt in die Ventilator-Ansaugöffnung des nachfolgenden zweiten Radialventilators eingespeist wird. Wegen der Anordnung des ersten und zweiten Radialventilators bezogen auf die Strömungsrichtung des Luft-Volumenstroms wird der erste Radialventilator nachfolgend als strömungsaufwärtiger Radialventilator (bezogen auf den zweiten Radialventilator) bezeichnet und der zweite Radialventilator wird nachfolgend als strömungsabwärtiger Radialventilator (bezogen auf den ersten Radialventilator) bezeichnet.
  • Eine Besonderheit der vorgeschlagenen Ventilatorenanordnung besteht darin, dass die in Reihe geschalteten Radialventilatoren koaxial zueinander angeordnet sind, d.h. die Drehachsen der Radiallaufräder der Radialventilatoren verlaufen kolinear. Nicht zuletzt dadurch ergibt sich eine enorme Ersparnis an benötigtem Bauraum für die vorgeschlagene Ventilatorenanordnung im Vergleich mit bisher bekannten Lösungen.
  • Die Erfindung betrifft derartige Kombinationen von zwei oder mehr Radialventilatoren. Werden beispielsweise drei Radialventilatoren in Reihe geschaltet, so ist der zweite Radialventilator daher bezogen auf den ersten Radialventilator der stromabwärtige Radialventilator, gleichzeitig aber bezogen auf den dritten Radialventilator der stromaufwärtige Radialventilator und wäre daher ebenso in einem Gehäuse angeordnet, das wie oben beschrieben gestaltet wäre.
  • In einer Ausgestaltung der vorgeschlagenen Ventilatorenanordnung kann vorgesehen sein, dass sich die Querschnittsfläche des Gehäuses im Bereich des Radiallaufrads des stromaufwärtigen Radialventilators in stromabwärtiger Richtung vergrößert. Dadurch stellt das Gehäuse im Bereich des Austritts des Luft-Volumenstroms aus dem Radiallaufrad des stromaufwärtigen Radialventilators das benötigte Volumen zur Verfügung und erzeigt gleichzeitig eine in axialer Richtung des Radiallaufrades des stromaufwärtigen Radialventilators wirkende Kraft, die die Luft in Bewegung auf das Radiallaufrad des stromabwärtigen Radialventilators zu versetzt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der vorgeschlagenen Ventilatorenanordnung kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass sich die Querschnittsfläche des Gehäuses im Bereich zwischen dem Radiallaufrad des stromaufwärtigen Radialventilators und der Gehäuse-Ausblasöffnung in stromabwärtiger Richtung verkleinert. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Luftführung, die einer unerwünschten Verwirbelung des Luft-Volumenstroms entgegenwirkt. Wenn gleichartige Radialventilatoren in Reihe geschaltet werden, so tritt die Luft aus dem Radiallaufrad des stromaufwärtigen Radialventilators mit einem relativ großen Abstand zur Drehachse aus. Um die Luft zur Ventilator-Ansaugöffnung des stromabwärtigen Radialventilators zu bewegen, muss dieser Abstand verringert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Luft entlang sich verjüngender Schraubenlinien in die Ventilator-Ansaugöffnung des stromabwärtigen Radialventilators geleitet wird. Mit anderen Worten bewegt sich der Luft-Volumenstrom in Form eines Strudels vom stromaufwärtigen Radialventilator zum stromabwärtigen Radialventilator. Diese Strudelbewegung kann entweder allein durch die Strömungsleitelemente oder, wie in dieser speziellen Ausgestaltung vorgeschlagen, durch das Zusammenwirken der Strömungsleitelemente mit der Geometrie des Gehäuses, namentlich dem sich verjüngenden Querschnitt desselben, erreicht werden.
  • Besonders einfach und kostengünstig kann die vorgeschlagene Ventilatorenanordnung dadurch realisiert werden, dass das Gehäuse aus zwei standardisierten Lüftungskanal-Formstücken zusammengesetzt ist. Beispielsweise kann ein erster Teil des Gehäuses, in dem der stromaufwärtige Radialventilator angeordnet ist, ein Lüftungskanal-Formstück mit einem quadratischen Querschnitt sein, der sich in stromabwärtiger Richtung zu einem kreisförmigen Querschnitt mit größerer Querschnittsfläche erweitert. Daran kann sich beispielsweise ein Lüftungskanal-Formstück mit einem kreisförmigen Querschnitt anschließen, der sich in stromabwärtiger Richtung zu einem kreisförmigen Querschnitt mit kleinerer Querschnittsfläche verjüngt.
  • Die Vorteile der vorgeschlagenen Ventilatorenanordnung können besonders bei der Verwendung der Ventilatorenanordnung in einer Entstaubungsanlage genutzt werden. Vorgeschlagen wird daher des Weiteren eine Entstaubungsanlage zur Entstaubung von Rohgas mit einem von Gehäusewänden begrenzten Anlagengehäuse, das eine Rohgas-Eintrittsöffnung und eine Reingas-Austrittsöffnung aufweist und das durch eine Filteranordnung in einen Rohgasraum und einen Reingasraum unterteilt ist, wobei die Entstaubungsanlage eine Ventilatorenanordnung zur Erzeugung einer Gasströmung von der Rohgas-Eintrittsöffnung zur Reingas-Austrittsöffnung der oben beschriebenen Art umfasst. Die Entstaubungsanlage kann daher ebenfalls relativ kostengünstig hergestellt werden, und die Ventilatorenanordnung benötigt relativ wenig Bauraum, so dass die Entstaubungsanlage trotz eines relativ großen erzielbaren Luft-Volumenstroms mit kompakten Abmessungen darstellbar ist. Dabei kann weiter vorteilhaft beispielsweise vorgesehen sein, dass die Ventilatorenanordnung entweder im Reingasraum oder stromabwärts hinter dem Reingasraum angeordnet ist, wodurch die Radialventilatoren nur mit dem Reingas in Berührung kommen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen
    • Fig. 1 ein Schaubild für die theoretisch erzielbare Druckerhöhung bei Reihenschaltung zweier Ventilatoren,
    • Fig. 2 Messergebnisse aus eigenen Versuchen mit einem Gehäuse ohne und mit Strömungsleitelementen, und
    • Fig. 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Ventilatorenanordnung.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind zwei Ventilatoren P1 und P2 in Reihe geschaltet, wobei der Luft-Volumenstrom V zuerst P1 und danach P2 passiert. Im zugehörigen Schaubild ist die Ventilatorkennlinie für P1 dargestellt, die bei gleichartigen Radialventilatoren für P2 identisch ist. Zusätzlich ist die kombinierte Ventilatorkennlinie für eine Reihenschaltung von P1 und P2 dargestellt, der entnehmbar ist, dass die damit erreichbare Druckdifferenz Δp theoretisch doppelt so groß ist wie für einen einzelnen Radialventilator, während der erzeugte Luft-Volumenstrom V gleich bleibt.
  • Die Voraussetzung für eine möglichst effiziente Druckerhöhung ist eine gute Anströmung des zweiten (stromabwärtigen) Radialventilators, sowie möglichst wenig Verluste im Übergangsbereich zwischen den beiden Radialventilatoren. Das bedeutet, der Luftstrom sollte möglichst wenig rotieren oder verwirbelt sein und die Ansaugöffnung des zweiten (stromabwärtigen) Radialventilators möglichst "gerade" treffen. Um dies mit frei ausblasenden Radialventilatoren zu realisieren, muss der erste (stromaufwärtige) Radialventilator in ein Gehäuse ausblasen, welches den Luft-Volumenstrom zur Ventilator-Ansaugöffnung des zweiten (stromabwärtigen) Radialventilators führt. Nur ein leeres Gehäuse erzielt allerdings nicht den gewünschten Effekt, da der Luft-Volumenstrom im Gehäuse durch die Rotation des ersten Radiallaufrads rotiert, was zu hohen Verlusten und einer schlechten Anströmung des zweiten (stromabwärtigen) Ventilators führt. Fig. 2 zeigt die Ergebnisse einer Messung mit einem Gehäuse ohne Strömungsleitelemente (Messung vom 23.10.2018) .
  • Um der theoretisch möglichen Verdopplung des Druckes mit einer Reihenschaltung zweier Radialventilatoren möglichst nahe zu kommen, muss der Luft-Volumenstrom durch integrierte Strömungsleitelemente möglichst direkt vom Radiallaufrad des ersten (stromaufwärtigen) Radialventilators abgenommen werden und zur Ventilator-Ansaugöffnung des zweiten (stromabwärtigen) Radialventilators geführt werden. Durch diese Strömungsleitelemente wird gleichzeitig eine Rotation des Luft-Volumenstromes verhindert. In einem Test mit einem Gehäuse, das Strömungsleitelemente aufweist, konnten sehr gute Werte erzielt werden. Fig. 2 zeigt auch die Ergebnisse dieser Messung mit einem Gehäuse mit Strömungsleitelementen (Messung vom 30.10.2018).
  • Fig. 3 und 4 zeigen zwei Ansichten eines Ausführungsbeispiels der vorgeschlagenen Ventilatorenanordnung, mit dem die Messung vom 30.10.2018 durchgeführt wurde.
  • In der gezeigten Ventilatorenanordnung wurden zwei frei ausblasende Radialventilatoren 2 in Reihe geschaltet. Die Radialventilatoren 2 weisen jeweils ein durch einen Elektromotor 22 direkt angetriebenes Radiallaufrad 21 mit Schaufeln und einer stirnseitigen Ventilator-Ansaugöffnung auf.
  • Die Elektromotoren 22 sind jeweils an einer Halteplatte 15 befestigt, die mittels vier Stützen 14 an einer Grundplatte 12 befestigt ist, wobei die Grundplatte 12 eine Öffnung aufweist, an der eine Düse 13 angeordnet ist, welche in die stirnseitige Öffnung des Radiallaufrads 21 ragt, die die Ventilator-Ansaugöffnung bildet. Die Grundplatten 12 der beiden Radialventilatoren 2 sind durch Abstandshalter 16 so miteinander verbunden, dass die Drehachsen der beiden Radialventilatoren 2 kolinear ausgerichtet sind.
  • Der stromaufwärtige Radialventilator 2 ist in einem Gehäuse 1 mit einer Gehäuse-Ansaugöffnung und einer Gehäuse-Ausblasöffnung angeordnet, das sich zwischen den beiden Grundplatten 12 erstreckt. Der stromaufwärtige Radialventilator 2 ist in diesem Gehäuse 1 mit seiner Ventilator-Ansaugöffnung im Bereich der Gehäuse-Ansaugöffnung angeordnet, die von der an der ersten Grundplatte 12 angebrachten Düse 13 gebildet ist. Der stromabwärtige Radialventilator 2 ist mit seiner Ventilator-Ansaugöffnung im Bereich der Gehäuse-Ausblasöffnung angeordnet, die von der an der zweiten Grundplatte 12 angebrachten Düse 13 gebildet ist.
  • In dem Gehäuse 1 sind Strömungsleitelemente 17, so genannte Leitschaufeln, so angeordnet, dass der Luft-Volumenstrom vom Umfang des Radiallaufrads 21 des stromaufwärtigen Radialventilators 2 durch die Strömungsleitelemente 17 in mehreren Teil-Volumenströmen entlang sich verjüngender Schraubenlinien in die Ventilator-Ansaugöffnung des stromabwärtigen Radialventilators 2 geleitet wird.
  • Das Gehäuse 1 ist aus zwei standardisierten Lüftungskanal-Formstücken 11 zusammengesetzt, so dass sich die Querschnittsfläche des Gehäuses 1 im Bereich des Radiallaufrads 21 des stromaufwärtigen Radialventilators 2 in stromabwärtiger Richtung vergrößert und im Bereich zwischen dem Radiallaufrad 21 des stromaufwärtigen Radialventilators 2 und der Gehäuse-Ausblasöffnung in stromabwärtiger Richtung verkleinert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    11',11"
    Lüftungskanal-Formstück
    12',12"
    Grundplatte
    13',13"
    Düse
    14
    Stütze
    15',15"
    Halteplatte
    16
    Abstandshalter
    17
    Strömungsleitelement
    2',2"
    Radialventilator
    21',21"
    Radiallaufrad
    22',22"
    Elektromotor

Claims (6)

  1. Ventilatorenanordnung mit einer Reihenschaltung von mindestens zwei frei ausblasenden Radialventilatoren (2',2"), die jeweils mindestens ein Radiallaufrad (21',21") mit Schaufeln und einer stirnseitigen Ventilator-Ansaugöffnung aufweisen, wobei mindestens ein stromaufwärtiger Radialventilator (2') in einem Gehäuse (1) mit einer Gehäuse-Ansaugöffnung (13') und einer Gehäuse-Ausblasöffnung (13") angeordnet ist, wobei der stromaufwärtige Radialventilator (2') mit seiner Ventilator-Ansaugöffnung im Bereich der Gehäuse-Ansaugöffnung (13') angeordnet ist und ein stromabwärtiger Radialventilator (2") mit seiner Ventilator-Ansaugöffnung im Bereich der Gehäuse-Ausblasöffnung (13") angeordnet ist, wobei in dem Gehäuse Strömungsleitelemente (17) so angeordnet sind, dass der Luft-Volumenstrom vom Umfang des Radiallaufrads (21') des stromaufwärtigen Radialventilators (2') durch die Strömungsleitelemente (17) in mindestens zwei Teil-Volumenströmen entlang sich verjüngender Schraubenlinien in die Ventilator-Ansaugöffnung des stromabwärtigen Radialventilators (22") geleitet wird.
  2. Ventilatorenanordnung nach Anspruch 1, bei der sich die Querschnittsfläche des Gehäuses (1) im Bereich des Radiallaufrads (21') des stromaufwärtigen Radialventilators (2') in stromabwärtiger Richtung vergrößert.
  3. Ventilatorenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der sich die Querschnittsfläche des Gehäuses (1) im Bereich zwischen dem Radiallaufrad (21') des stromaufwärtigen Radialventilators (2') und der Gehäuse-Ausblasöffnung (13") in stromabwärtiger Richtung verkleinert.
  4. Ventilatorenanordnung nach Anspruch 2 und 3, bei der das Gehäuse (1) aus zwei standardisierten Lüftungskanal-Formstücken (11) zusammengesetzt ist.
  5. Entstaubungsanlage zur Entstaubung von Rohgas, mit einem von Gehäusewänden begrenzten Anlagengehäuse, das eine Rohgas-Eintrittsöffnung und eine Reingas-Austrittsöffnung aufweist und das durch eine Filteranordnung in einen Rohgasraum und einen Reingasraum unterteilt ist, wobei die Entstaubungsanlage eine Ventilatorenanordnung zur Erzeugung einer Gasströmung von der Rohgas-Eintrittsöffnung zur Reingas-Austrittsöffnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst.
  6. Entstaubungsanlage nach Anspruch 5, bei der die Ventilatorenanordnung im Reingasraum oder stromabwärts hinter dem Reingasraum angeordnet ist.
EP20164383.0A 2019-03-20 2020-03-20 Ventilatorenanordnung und entstaubungsanlage Pending EP3712442A1 (de)

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EP20164383.0A Pending EP3712442A1 (de) 2019-03-20 2020-03-20 Ventilatorenanordnung und entstaubungsanlage

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