ES2253153T3

ES2253153T3 - TURBOVENTILATOR.

Info

Publication number: ES2253153T3
Application number: ES00108363T
Authority: ES
Inventors: Henrik Dr. Witt
Original assignee: Witt & Sohn AG
Current assignee: Witt & Sohn AG
Priority date: 1999-05-05
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2020-04-17
Also published as: EP1050684B1; EP1050684A3; EP1050684A2; DE50011539D1; DK1050684T3; ATE309469T1; DE19920513A1

Abstract

Un turboventilador para ventilación de túneles, con al menos un ventilador (5) dispuesto en una caja de ventilador (4) y su respectiva tobera (6, 7, 18, 19, 21, 22), la cual está adherida al lado de entrada (8) y al lado de salida (9) de la caja del ventilador (4) y dotada de un silenciador, caracterizado en que, la tobera (6, 7, 18, 19, 21, 22) consistente de un silenciador y tobera está dispuesta oblicuamente con respecto a la caja del ventilador (4) o en el interior está equipada con una guía oblicua para el aire (23) , tal que la dirección de la corriente de entrada (14) y de la corriente de salida (15) forma un ángulo (17) con respecto a la dirección de la corriente (16) que atraviesa la caja del ventilador (4).A turbo fan for tunnel ventilation, with at least one fan (5) arranged in a fan box (4) and its respective nozzle (6, 7, 18, 19, 21, 22), which is attached to the inlet side (8) and to the outlet side (9) of the fan housing (4) and equipped with a silencer, characterized in that, the nozzle (6, 7, 18, 19, 21, 22) consisting of a silencer and nozzle it is arranged obliquely with respect to the fan housing (4) or inside it is equipped with an oblique air guide (23), such that the direction of the input current (14) and the output current (15 ) forms an angle (17) with respect to the direction of the current (16) passing through the fan housing (4).

Description

Turboventilador.Turboventilator

El invento consiste en un turboventilador, en particular un ventilador axial para ventilación de túneles, con al menos un ventilador dispuesto en una caja de ventilador y su respectiva tobera, que está adherida al lado de entrada y al lado de salida de la caja del ventilador y dotada de un silenciador.The invention consists of a turbo fan, in particularly an axial fan for tunnel ventilation, with at minus a fan arranged in a fan box and its respective nozzle, which is attached to the inlet side and next to Fan box outlet and equipped with a silencer.

Esta clase de ventiladores serán empleados especialmente para ventilación y aireación de túneles en carreteras. No obstante el ventilador genera una fuerte corriente de aire en la caja del ventilador, la cual será ajustada a través de la tobera y de la proporción de la corriente en el túnel. Comúnmente las toberas se combinan con silenciadores para reducir el ruidoso funcionamiento del ventilador.This kind of fans will be employed especially for ventilation and aeration of tunnels on roads. However, the fan generates a strong air current in the fan box, which will be adjusted through the nozzle and of the proportion of the current in the tunnel. Commonly the nozzles combine with silencers to reduce the noisy fan operation.

La corriente de aire en el túnel, particularmente cerca de la pared será frenado a causa de la fricción del aire contra la pared. La máxima velocidad en la corriente del aire se alcanza en el centro del túnel. Por ese motivo a mitad del túnel es el lugar ideal para la instalación del turboventilador. Por otra parte el turboventilador no puede disponerse en la zona por donde pasan los vehículos. Por ello el turboventilador deberá montarse cercano a la pared del túnel, o sea en el techo del túnel. Pero la potencia de la corriente de aire del ventilador irá en descenso en el túnel a medida que esté mas cerca de la pared, esto significa que, cuanto más cerca está la caja del ventilador de la pared o del techo tanto menor será su rendimiento.The air flow in the tunnel, particularly near the wall will be braked because of air friction against the wall. The maximum speed in the air stream is reaches in the center of the tunnel. For that reason halfway through the tunnel is the ideal place for the installation of the turbo fan. For other part of the turbo fan cannot be arranged in the area where the vehicles pass. Therefore the turbo fan must be mounted near the wall of the tunnel, that is on the roof of the tunnel. But the power of the fan air stream will decrease in the tunnel as you get closer to the wall, this means that, the closer the fan box is to the wall or the Both lower ceiling will be its performance.

De DE-A-25 09 279 es conocido un dispositivo de ventilación para calles bajo techo, que es cargada por un soporte. A causa de la fuerte resistencia al viento en dirección de la calzada generada por el soporte se plantea una ventilación transversal. El dispositivo de ventilación consiste, en consecuencia, de una corriente de aire penetrante de la pared de la calle bajo techo y un ventilador, que impulsa el aire desde el exterior hacia el interior del túnel. En este caso no se trata de un turboventilador que sopla el aire del interior en dirección de la calzada. El problema de la resistencia del aire en dirección de la calzada fue más bien evitado, por medio de la ventilación transversal.From DE-A-25 09 279 a ventilation device for indoor streets is known, which is loaded by a support. Because of the strong resistance to wind in the direction of the road generated by the support It raises transverse ventilation. Ventilation device it consists, consequently, of a penetrating air current of the indoor street wall and a fan, which drives the air from the outside to the inside of the tunnel. In this case I don't know it is a turbo fan that blows the air inside Road direction. The problem of air resistance in direction of the road was rather avoided, by means of the cross ventilation.

De US-A-5 722 885 es conocido un dispositivo de ventilación para túnel con turboventiladores. Que para reducir la fricción del aire expulsado con la pared del túnel está provisto de un costoso mecanismo de inclinación para inclinar el turboventilador, que deberá inclinarse en diferentes direcciones para reducir la fricción.From US-A-5 722 885 a tunnel ventilation device with turbo fans. What to reduce the friction of the expelled air with the tunnel wall is provided with an expensive mechanism of inclination to tilt the turbo fan, which should be tilted in different directions to reduce friction.

La tarea del invento es especificar un turboventilador para ventilación de túneles, que a pesar de ubicarse cercano a la pared del túnel muestre un alto rendimiento con respecto a la corriente del aire producida en el túnel.The task of the invention is to specify a turbo fan for tunnel ventilation, which despite be located near the tunnel wall show high performance with respect to the air flow produced in the tunnel.

La solución adecuada a la tarea plantea que, la disposición de las toberas constituida por el silenciador con tobera estén dispuestas de manera inclinadas con respecto a la caja del ventilador, tal que la dirección de entrada y salida de la corriente forman un ángulo con respecto a la dirección de la corriente que circula a través de la caja del ventilador.The appropriate solution to the task states that, the arrangement of the nozzles constituted by the silencer with nozzle are arranged inclined with respect to the box of the fan, such that the direction of entry and exit of the current form an angle with respect to the direction of the current flowing through the fan housing.

El ventilador acorde a la invención podrá ahora montarse cercano a la pared o el techo del túnel de modo que la dirección de entrada y salida del flujo estén separadas de la pared del túnel. Además, el leve flujo de aire en el centro del túnel será absorbido por la tobera al ingreso del ventilador, luego en la caja del ventilador será acelerado y será nuevamente soplado fuera, en dirección del centro del túnel, a través de la disposición de la tobera en la salida del ventilador. Con la ventaja de que el efecto de la fricción de la pared con el flujo de aire será reducido y la efectividad del turboventilador será considerablemente aumentada. Típicamente, el turboventilador inventado genera en comparación con los turboventiladores convencionales de idéntica potencia una velocidad del flujo en el túnel superior en un 35% aproximadamente. Dependiendo del tipo de túnel, su sección transversal y el tipo de suspensión del turboventilador serán alcanzado mejores resultados si el ángulo formado por la dirección de entrada y / o salida del flujo y la dirección del flujo que atraviesa la caja del ventilador está entre 3 y 25 grados.The fan according to the invention can now be mounted close to the wall or ceiling of the tunnel so that the direction of flow inlet and outlet are separated from the wall from the tunnel In addition, the slight air flow in the center of the tunnel it will be absorbed by the nozzle at the entrance of the fan, then in the fan box will be accelerated and will be blown again outside, in the direction of the center of the tunnel, through the arrangement of the nozzle at the fan outlet. With the advantage that the effect of wall friction with air flow will be reduced and the effectiveness of the turbo fan will be considerably increased. Typically, the turbo fan invented generates compared to conventional turbo fans of identical power one speed of the flow in the upper tunnel by approximately 35%. Depending on the type of tunnel, its cross section and the type of turbo fan suspension will achieve better results if the angle formed by the direction of entry and / or exit of the flow and the direction of the flow through the fan housing It is between 3 and 25 degrees.

En un modo de implementación ventajoso del turboventilador inventado, la inclinación se logrará a través de piezas de transición ubicadas entre la caja del ventilador y las toberas. En el caso más simple, esta pieza de transición consiste de un conducto, con bridas hacia ambos lados, las que de acuerdo con la inclinación deseada en el ángulo, están dispuestas una con la otra. Esta es una ventaja, pues las toberas y las cajas de ventilador convencionales no podrían realizar tal modificación. En lugar de unir las toberas directamente con la caja del ventilador, se adhieren ambas a los dos lados de la pieza de transición. Este modo de implementación es también adaptable para mejorar los ventiladores ya instalados, cuya efectividad por consiguiente podría llegar a incrementarse.In an advantageous implementation mode of the invented turbo fan, tilt will be achieved through transition pieces located between the fan housing and the nozzles In the simplest case, this transition piece consists of of a duct, with flanges to both sides, which according to the desired inclination at the angle, are arranged one with the other. This is an advantage, because the nozzles and the boxes of Conventional fan could not make such modification. In instead of joining the nozzles directly with the fan housing, both adhere to the two sides of the transition piece. This implementation mode is also adaptable to improve fans already installed, whose effectiveness could therefore get to increase.

En otro modo de implementación está planeado que las partes de las toberas próximas a la conexión con el lado de entrada y salida de la caja del ventilador esté diseñada en forma biselada. Esta variante de implementación no precisa de ninguna pieza de transición y demanda por consiguiente un costo inferior en la fabricación. Sin embargo para la mejora de los turboventiladores ya instalados es necesario que las toberas sean completamente reemplazadas, a causa de su diseño especial.In another mode of implementation it is planned that the parts of the nozzles next to the connection with the side of fan box inlet and outlet are designed in shape beveled This implementation variant does not require any transition piece and demand therefore a lower cost in the making. However for the improvement of turbo fans already installed it is necessary that the nozzles be completely replaced, because of its special design.

Otra variante de diseño plantea que una tobera esté equipada con un flujo de aire interior en diagonal. Esta medida será recomendable si por razones estéticas o técnicas de instalación la forma exterior de las toberas debe ser recta.Another design variant states that a nozzle It is equipped with a diagonal internal air flow. This measure will be recommended if for aesthetic or technical reasons of Installation the outer shape of the nozzles should be straight.

En una implementación ventajosa del invento la dirección del flujo a través la caja del ventilador así como también la dirección de entrada y / o salida de las toberas dispuestas están en esencia horizontalmente ordenadas en un plano, con lo cual el turboventilador en el túnel puede ser sujetado al túnel en una manera tal que el ya definido plano encierre un eje que corre en la cercanía del medio del túnel. Con esto serán favorecidas la aspiración del aire del centro del túnel y el frenado del aire corriendo en dirección del flujo. En caso que el ventilador esté colgando del medio del techo del túnel entonces el ya definido plano corre perpendicular desde arriba hacia abajo, y divide al túnel longitudinalmente en una mitad derecha y una mitad izquierda. En el caso de que el turboventilador inventado esté situado en el área de bifurcación, entre las paredes laterales del túnel y el techo del túnel, se desvía el ya definido plano desde arriba a la izquierda hacia abajo a la derecha, para un turboventilador dispuesto a la izquierda o, de arriba a la derecha hacia abajo a la izquierda para un turboventilador dispuesto a la derecha a través de la sección transversal del túnel y por consecuencia a través del medio del
túnel.In an advantageous implementation of the invention the direction of the flow through the fan housing as well as the direction of entry and / or exit of the arranged nozzles are essentially horizontally arranged in a plane, whereby the turbo fan in the tunnel can be attached to the tunnel in such a way that the already defined plane encloses an axis that runs in the vicinity of the middle of the tunnel. This will favor the aspiration of the air from the center of the tunnel and the braking of the air running in the direction of the flow. In case the fan is hanging from the middle of the tunnel roof then the already defined plane runs perpendicular from top to bottom, and divides the tunnel lengthwise into a right half and a left half. In the event that the invented turbo fan is located in the bifurcation area, between the side walls of the tunnel and the tunnel roof, the already defined plane is deflected from top to left down to the right, for a turbo fan installed left or, from top to right down to the left for a turbo fan arranged to the right through the cross section of the tunnel and consequently through the middle of the
tunnel.

Los ejemplos de implementación del invento serán explicados más claramente por medio de las figuras a continuación. Las figuras muestran en detalle:Examples of implementation of the invention will be explained more clearly by means of the figures below. The figures show in detail:

Figura 1: Un ventilador suspendido del techo del túnel, en una primera forma de implementación, con piezas de transición.Figure 1: A fan suspended from the ceiling of the tunnel, in a first form of implementation, with pieces of transition.

Figura 2: Un ventilador como en la figura 1en una segunda forma de implementación con las toberas dispuestas inclinadas.Figure 2: A fan as in Figure 1 in a second form of implementation with the nozzles arranged inclined

Figura 3: Un ventilador como en la figura 1 en una tercera forma de implementación, con las toberas exteriores dispuestas rectas, las cuales muestran en el interior una corriente de aire oblicua.Figure 3: A fan as in Figure 1 in a third form of implementation, with the external nozzles arranged straight, which show a current inside of oblique air.

El turboventilador 1 representado en la figura 1 está sujetado por medio de un soporte 2 al techo de un túnel de carreteras 3. El ventilador consiste de una caja de ventilador 4, en la cuál está ubicado un ventilador 5, dos toberas 6,7 y dos piezas de transición 10,11 ubicados respectivamente entre las toberas 6, 7 y los lados de entra y salida 8, 9 de la caja del ventilador. Las piezas de transición 10, 11 están compuestas de cortos conductos que en sus extremos están provistos de bridas 12, 13. Las dos bridas 12, 13 de una pieza de transición 10, 11 están dispuestas una de la otra en ángulo de 3 hasta 25 grados. Por ello contiene las respectiva toberas 6, 7 que están sujetadas a la caja del ventilador 4 a través de las piezas de transiciones 10, 11, una inclinación con respecto a la caja del ventilador 4, tal que se presenta un ángulo 17 de 3 hasta 25 grados entre la dirección de los ejes 14, 15 de dirección de estrada y salida de la corriente de la tobera 6, 7 frente a la dirección del eje 16 de la corriente que fluye a través de la caja del ventilador 4 respectivamente.The turbo fan 1 shown in Figure 1 is attached by means of a support 2 to the roof of a tunnel of roads 3. The fan consists of a fan box 4, in which is located a fan 5, two nozzles 6.7 and two pieces 10.11 transition respectively located between the nozzles 6, 7 and the inlet and outlet sides 8, 9 of the fan housing. The transition pieces 10, 11 are composed of short ducts which at their ends are provided with flanges 12, 13. The two flanges 12, 13 of a transition piece 10, 11 are arranged one of the another at an angle of 3 to 25 degrees. Therefore it contains the respective nozzles 6, 7 that are attached to the fan housing 4 through the pieces of transitions 10, 11, a tilt with respect to the fan box 4, such that a angle 17 from 3 to 25 degrees between the direction of the axes 14, 15 of direction of exit and exit of the current of the nozzle 6, 7 facing the direction of axis 16 of the current flowing to through fan box 4 respectively.

Con el uso de las piezas de transición descriptas 10, 11 pueden utilizarse apropiadamente un ventilador 4 convencional y unas toberas convencionales, sin que otras partes especiales sean necesarias. Para las toberas dispuestas 6, 7 se trata de silenciadores convencionales con toberas, que son extendidas en este contexto.With the use of the transition pieces described 10, 11 a fan 4 can be properly used conventional and conventional nozzles, without other parts Specials are necessary. For the nozzles arranged 6, 7 are deals with conventional silencers with nozzles, which are extended in this context.

El ventilador representado en la figura 2 se diferencia del exhibido en la figura 1 solamente en las toberas modificadas 18, 19, las que en sus lados enfrentados a la caja del ventilador está diseñada de forma biselada. La inclinación acorde a la invención de las toberas 18, 19 frente a la caja del ventilador 4 resulta de una forma de construcción por medio de uniones directas de los lados biselados con el lado recto de entrada y salida respectivamente de la caja del ventilador, sin intercalación de ninguna pieza de transición.The fan shown in figure 2 is difference from that shown in figure 1 only in the nozzles modified 18, 19, which on their sides face the box of the Fan is designed beveled. The inclination according to the invention of the nozzles 18, 19 against the fan housing 4 results from a form of construction by means of direct unions of the beveled sides with the straight inlet and outlet side respectively of the fan housing, without collation of No transition piece.

Para la implementación representada por la figura 3 están planteadas otras toberas modificadas 21, 22, que externamente presentan una forma recta, pero en el interior están equipadas con una corriente de aire oblicua 23, para provocar el ángulo 17 deseado entre, por un lado, la dirección de la corriente de estrada 14 o salida15 y, por otro lado, de la dirección de la corriente 16 a través de la caja del ventilador 4.For the implementation represented by the figure 3 other modified nozzles 21, 22 are raised, which externally they have a straight shape, but inside they are equipped with an oblique air stream 23, to cause the desired angle 17 between, on the one hand, the direction of the current of stage 14 or exit15 and, on the other hand, of the direction of the 16 current through fan box 4.

List of reference symbols

1.one.: Turboventilador.Turboventilator

2.2.: Soporte.Support.

3.3.: Techo del túnel.Ceiling from the tunnel

4.Four.: Caja del ventilador.Box from the fan.

5.5.: Ventilador.Fan.

6.6.: Tobera.Nozzle.

7.7.: Tobera.Nozzle.

8.8.: Lado de entrada.Side input

9.9.: Lado de salida.Side output

10.10.: Brida.Flange.

11.eleven.: Brida.Flange.

12.12.: Pieza de transición.Transition piece.

13.13.: Pieza de transición.Transition piece.

14.14.: Eje (lado de salida).Axis (exit side).

15.fifteen.: Eje (lado de entrada).Axis (input side).

16.16.: Eje.Axis.

17.17.: Ángulo.Angle.

18.18.: Tobera.Nozzle.

19.19.: Tobera.Nozzle.

20.twenty.: Lado.Side.

21.twenty-one.: Tobera.Nozzle.

22.22: Tobera.Nozzle.

23.2. 3.: Dirección del aire.Air Direction

Claims

1. A turbo fan for tunnel ventilation, with at least one fan (5) arranged in a fan box (4) and its respective nozzle (6, 7, 18, 19, 21, 22), which is attached to the side inlet (8) and at the outlet side (9) of the fan housing (4) and equipped with a silencer, characterized in that the nozzle (6, 7, 18, 19, 21, 22) consisting of a silencer and nozzle is arranged obliquely with respect to the fan housing (4) or inside it is equipped with an oblique air guide (23), such that the direction of the input current (14) and the output current (15) forms an angle (17) with respect to the direction of the current (16) that passes through the fan housing (4).

2. A turbo fan according to claim 1, characterized in that the angle (17) of the direction of the input current (14) and / or of the output current (15) with respect to the direction of the current (16) running through the fan box (4) is in a range between 3 and 25 degrees.

3. A turbo fan according to claim 1 or 2, characterized in that, to achieve an inclination (17) between the fan housing (4) and a nozzle (6, 7) is provided by at least one transition piece ( 10, 11) on one or both sides of the fan housing (4).

4. A turbo fan according to any of the preceding claims, characterized in that, the side (20) of the nozzle (18, 19) facing the case of the fan (4) and is designed for connection with the side The inlet (8) or outlet (9) of the fan housing (4) is designed in a beveled shape.

5. A turbo fan according to any of the preceding claims, characterized in that, the direction of the current (16) through the fan housing (4) as well as the direction of the input current (14) and / or of the outlet current (15) of the nozzle (6, 7, 18, 19, 21, 22) are essentially arranged in a plane, and that the turbo fan (1) can be held in the tunnel (3) in a manner such that the already defined plane encloses an axis that runs in the vicinity of the middle of the tunnel.

6. A ventilation device in a tunnel, characterized in that, a turbo fan according to one of the preceding claims, which is mounted on the wall or ceiling of the tunnel in such a way that the air is expelled by the nozzle (6, 7, 18, 19, 21, 22) in the middle direction of the tunnel, obliquely, such that the directions of the input and output currents are separated from the walls of the tunnel.