NO773040L - Radialviftesortiment. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et radialvifteutvalg beregnet på et totalt trykkstigningsområde, omfattende et an-

tall vifter, som hver arbeider med en kapasitet som ved et visst omdreiningstall på viftehjulet kan representeres ved hjelp av en kurve over funksjonen = f (q). , der er trykkøkingen over viften og q er gasstrømmen i vifteinnløpet, hvilke kurver med visse intervaller dekker et for viftesortimentet ønsket arbeidsområde,, idet hver vifte innbefatter minst ett viftehjul som ut-gjøres av to veggskiver mellom hvilke er anordnet skovler, og

som er forsynt med aksielle innløp og radielle utløp for gassen.

Ved industriell fremstilling av radialvifter for forskjellige formål inndeles vanligvis vifteutvalget i tre forskjellige kategorier avhengig av den trykkstigning som finner sted over viften når gassen passerer gjennom viftehjulet, idet både viftens dynamiske og statiske trykk økes. Man skiller altså mellom lavtrykks-, middel trykks-" og høytrykksvif ter hvor trykk-økingen vanligvis går opp i henholdsvis 3500 Pa, 7000 Pa og 12000 Pa. Innenfor det totale trykkområde har vifteprodusenten i sitt standardutvalg en mengde forskjellige vifter med ulik kapasitet for å kunne tilby utstyr innen de forskjellige anvendel-sesområder og for ulike driftsforhold. For å forenkle fremstil-lingen av viftehjul og andre komponenter har man fastlagt vifte-hjuldimensjonen i visse bestemte trinn som er tilpasset kapasiteter som dekker hele det aktuelle arbeidsområdet for utvalget. Hvis disse viftehjul med trinnvis økende dimensjoner koples for direkte drift ved hjelp av asynkronmotorer kommer omdreinings-tallet til å bestemmes av motorens poltall og dens aktuelle sak-king. Man kan grafisk illustrere viftenes arbeidsområde ved hjelp av kurver på hvilke trykkøkingen avsettes som funksjon av gasstrømmen ved et visst omdreiningstall. Man får således kapasitetskurver over funksjonen /\ P = f(q), som imidlertid kommer til å ligge temmelig spredt i diagrammet. Dette innebærer at man ved et slikt arrangement ikke kan få et vifteutvalg som er .tilstrekkelig stort til at det på økonomisk måte kan tilgodese ulike belastningsforhold. I prinsippet skulle man selvsagt kunne oppnå et tilstrekkelig variert utvalg ved å la viftehjulenes dimensjoner endres i tilstrekkelig små trinn, slik at interval-lene mellom kurvene ble som ønsket, men et slikt arrangement ville fra et fremstillings- og omkostningssynspunkt være helt uakseptabelt. Man har hittil istedet valgt å variere omdreinings-tallet til viftehjulet og dermed viftens kapasitet for å mulig-gjøre den ønskede differensiering av utvalget. Viftehjulets omdreiningstall varieres enklest ved hjelp av en remtransmisjon mellom elektromotorens og viftehjulets aksler ettersom transmi-sjonsskiver og drivremmer er standardiserte produkter som fore-ligger i handelen i. stort utvalg. Selv om arrangementet med rein-drift innebærer en ikke uvesentlig meromkostning har det likevel hittil vært den beste og billigste metoden for å realisere det vifteutvalg som man har villet markedsføre. Til sammenligning kan nevnes at omkostningene ved en remdrevet vifte ligger mellom 40 og 50 % høyere enn for en direktedrevet vifte.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å bibeholde dimensjoneringen av viftehjulene i de trinn som ut fra fremstilling-, standardisering- og omkostningshensyn er ønskelige samtidig som man eliminerer ulempene ved remdriften.

Dette formål realiseres ifølge oppfinnelsen i første rekke ved at samtlige viftehjul innen vifteutvalget er koplet for direkte drift ved hjelp av asynkronmotorer ved de for hver motortype og belastningsforhold karakteristiske asynkrone omdreiningstall, samt at de ønskede valgmuligheter innenfor vifteutvalget og derved ønsket tetthet på kapasitetskurvene innen trykkstigningsområdet er oppnådd dels ved dimensjonsforandringer av hele viftehjulet,, dels ved dimens jonsf orandringer bare av skovlenes radielle utstrekning.

Den tidligere både plasskrevende og kostbare remdrift, som forøvrig også har betydd større krav til ettersyn og vedlike-holdsarbeide enn direktedriften, har man altså ifølge oppfinnelsen helt erstattet med et arrangement ved hvilket detønskede standardutvalg oppnås ved at man endrer skovlenes dimensjoner, fortrinnsvis deres radielle utstrekning. Man har altså ifølge oppfinnelsen bibeholdt samtlige fordeler ved det kjente system med hensyn til lagerføring av et standardutvalg av viftehjul i bestemte dimensjoner.. Ved å eliminere reindriften har man også eliminert dens ulemper samtidig som det er .blitt mulig å frem-stille standardutvalget med vesentlig lavere omkostninger.

En ytterligere fordel ved utvalget ifølge oppfinnel-

sen er at man lett kan tilpasse et bestemt viftehjul til ønskede driftsforhold, ettersom skovlene utgjøres av bøyde platestykker som enkelt kan klippes tilønskede dimensjoner ved montering av viften.

Det vifteutvalg som ifølge oppfinnelsen kan komme på tale omfatter viftehjul hvor forholdet mellom hjulenes ytterdia-metere og innløpengs innerdiametere hensiktsmessig ligger innenfor området 1,25^-^^4,0.

1

Noen s.om eksempel valgte utføringsformer av viftehjul for vifteutvalgét ifølge oppfinnelsen skal i det følgende beskri-ves nærmere under henvisning til tegningen på hvilken

Fig. 1 viser et viftehjul i tverrsnitt,

Fig. 2 viser et viftehjul med samme ytre dimensjoner

som hjulet ifølge fig. 1 anordnet i en kappe,

Fig. 3 viser et viftehjulutvalg ifølge oppfinnelsen

som hovedsakelig dekker hele det aktuelle trykkstigningsområdet,

Fig. 4 viser kapasitetskurver over de vifter som inn-går i utvalget ifølge fig. 3.

Viftehjulet på fig. 1 utgjøres av en fremre veggskive

1 og en bakre veggskive 2 mellom hvilke skovler 3 er anordnet.

Den fremre veggskive 1 bærer en lagertapp 4 innrettet til å koples direkte på akselen til en elektrisk asynkronmotor (ikke vist). Den bakre veggskiven 2 har et aksielt innløp med .diameter d^ for gassen, som etter passasje gjennom skovlene 3 utstrømmer radielt og derved har oppnådd en totaltrykkøking /\P^. Slik det fremgår av figuren har viftehjulet samme ytterdiameter D^som skovlene 3.

Det på fig. 2 viste viftehjul er anordnet i en kappe 5 med en traktformet innløpsstuss 6 foran innløpet. Viftehjulet på denne figur skiller seg fra viftehjulet på fig. 1 ved at skovlenes ytterdiameter D er mindre enn hjulets ytterdiameter D^. Her anskuleliggjøres altså hvorledes et viftehjul ifølge oppfinnelsen kan gis varierende.kapasitet utelukkende ved forandring av skovlenes radielle utstrekning med bibehold av øvrige parametere så-som innlgpsdiameter, hjulytterdiameter og omdreiningstall. Kvo-tienten er altså uforandret ved begge de på fig. 1 og 2. viste al

Dl

viftehjul, mens derimot forholdet^— 1 på fig. 1, men større enn 1 på fig. 2.

Det på fig. 3 viste vifteutvalg består av tre viftehjul A, B og C av lav-, middel- og høytrykkstypen og derved beregnet for ulik kapasitet. For å kunne dekke det aktuelle trykkstigningsområde har man valgt å la forholdet mellom viftehjulenes ytterdiameter ha forholdet 1,25, dvs. D^/ D^/ D^ 1,25, hvor skovlenes radielle utstrekning D kan varieres og hvor D^D^for hvert viftehjul av grunntypen.

Hvis man for samtlige viftehjul av grunntypen går ut fra at skovlenes radielle utstrekning D er i hovedsaken lik viftehjulenes ytterdiameter D^dvs. —^ 3* 1, og om vifter forsynt med disse viftehjul drives av asynkronmotorer ved motorenes synkrone omdreiningstall, kommer man til å få kapasitetskurver med et utseende som illustrert på fig. 4. Kurvene A, B og C som vises med heltrukne linjer er oppnådd med viftehjul av de på fig. 3 viste grunn typer og er. beliggende med store intervaller. Som. nevnt innledningsvis vil man imidlertid ha tettere intervaller for å oppnå ønskede valgmuligheter i vifteutvalget, og derfor har man hittil variert kapasiteten ved å variere omdreiningstal-let for hver hjuldimensjon ved hjelp av remtransmisjoner. Ifølge foreliggende oppfinnelse bibeholder man imidlertid direktedriften på asynkronmotorakselen og varierer istedef viftekapasiteten ved å endre vifteskovlenes radielle utstrekning D. De på fig. 3 stiplede ytterkonturer av vif teskovlenes ytterdiameter D', D" og D"<1>antyder hvorledes man for hver hjuldimensjon oppnår ønsket viftekapasitet ved å minske, skovlediameteren. Man oppnår da de stiplede kapasitetskurver som vises på diagrammet i fig. 4. Med utgangspunkt fra fig. 3 kan man altså gjøre gjeldende at de tre viftehjul A, B og. C ved forholdet — ^1 gir opphav til kapasitetskurvene A, B og C ifølge fig. 4, som er beliggende med store intervaller og ved endring av vifteskovlenes radielle utstrekning oppnår man de stiplede kurver i diagrammet, som er beliggende med små intervaller. Hele kurveskaren representerer altså de ønskede valgmuligheter i vifteutvalget. De på fig. 3 viste hjul har altså fire ulike skovlediametere hvilket innebærer at man i tillegg til grunnhjulets kapasitetskurve har oppnådd ytterligere tre kapasitetskurver mellom det egne hjulets grunnkurve og grunnkurven for neste mindre hjul i vifteutvalget. Ettersom forholdet mellom viftehjulenes ytterdiametre er gitt et bestemt ønsket forhold, i dette tilfelle 1,25, er det ønskelig at et viftehjul med en minste radiell utstrekning på vifteskovlene gir en kapasitetskurve som ligger over kapasitets-kurven for nærmeste mindre viftehjul av grunntype i utvalget, og dette får'i sin tur den konsekvens at forholdet mellom viftehjulets ytterdiameter og diameteren D for vifteskovlenes ra-■ dielle utstrekning ikke kan være større enn 1,25. For hvert viftehjul med gitte ytterdimensjoner får man altså hjul til et flertall vifter med ulike kapasiteter utelukkende ved å endre vifteskovlenes radielle utstrekning. Ettersom skovlene vanligvis fremstilles i mykt materiale muliggjør dette en tilpassing av skovlediametrene etter individuelle krav til viftekapasisteten ganske enkelt ved at man klipper av skovlene på et fra vifteutvalget hensiktsmessig valgt hjul inntil man oppnår ønsket kapasitet på viften.

Claims (6)

1. Radialvifteutvalg for et totalt trykkstigningsområde, omfattende et antall' vifter som hver arbeider med en kapasitet som ved et bestemt omdreiningstall på viftehjulet kan representeres ved hjelp av en kapasitetskurve over funksjonen/\P ^_ = f (q) , der / <\>P ^_ er trykkøkingen over viften og q er gasstrømmen i vifte-innløpet, hvilke kurver med visse intervaller dekker et for vifteutvalget ønsket arbeidsområde, idet hver av viftene innbefatter minst ett- viftehjul som utgjø res av to veggskiver mellom hvilke skovler er anordnet og som er forsynt med aksielle innløp og radielle utløp for gassen, karakterisert ved at samtlige viftehjul innen vifteutvalget er koplet for direkte drift ved hjelp av asynkronmotorer ved de for hver motortype og belastningsforhold karakteristiske asynkrone omdreiningstall, samt at déø nskede valgmuligheter innenfor.vifteutvalget og derved øns ket tetthet på kapasitetskurvene innen trykkøkingsområdet er oppnådd dels ved dimensjonsforandringer av hele viftehjulet, dels ved dimensjonsforandringer bare ved skovlenes radielle utstrekning.

2. Radialvifteutvalg ifølge krav 1, karakte r i s e r t ved at forholdet (f) mellom viftehjulenes ytterdia- metere (D^) og innlø penes innerdiametere (d^) ligger i området 1,25 f ^ 4,0.

3. Radialvifteutvalg ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at de små intervaller motsvares av endrin-ger i vifteskovlenes radielle utstrekning (D).

' 4. Rdialvifteutvalg ifø lge.krav 1 og 2, karakterisert ved at de store intervaller motsvares av endrin-ger i viftehjulets ytterdiameter.

5. Radialvifteutvalg ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at viftehjulet er anordnet i et hus, samt at endringene av viftehjulets ytterdiameter med de store intervaller motsvares av endr.ingér i husets dimensjoner.

6. Radialvifteutvalg ifølge krav 3, karakterisert ved at forholdet mellom viftehjulets ytterdiameter (D^ ) og diameteren (D) for vifteskovlenes radielle utstrekning.har en øvre grenseverdi på 1,25.