NO831256L

NO831256L - Centrifugal

Info

Publication number: NO831256L
Application number: NO831256A
Authority: NO
Inventors: William Thomas Worthingto Cory
Original assignee: Blackman Keith Ltd
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1983-04-08
Publication date: 1983-10-31
Also published as: MY8700205A; CA1218635A; HK70486A; NZ203561A; JPS58190599A; AU555454B2; DK161283A; DK161283D0; EP0099615A3; EP0099615A2; AU1403183A

Description

Oppfinnelsen angår sentrifugalvifter av den typen-, ved hvil-ke skovlhjul innbefatter en bakre plate som bærer en rekke med blader anordnet rundt et ytre område av bakplaten med deres indre kanter anordnet med lik avstand fra rotasjons-aksen for å tilveiebringe et innløpsområde, vanligvis kjent som skovlhjuløyet, inn i hvilket en gass, slik som luft, The invention relates to centrifugal fans of the type in which the impeller includes a back plate carrying a series of blades disposed around an outer area of the back plate with their inner edges equidistant from the axis of rotation to provide an inlet area, commonly known as the impeller eye, into which a gas, such as air,

blir trukket for å erstatte det som blir drevet ut mellom bladene når skovlhjulet roterer. Ved slike vifter er skovlhjulet normalt anordnet i et hus i form av et sneglehus forsynt med en innløpsåpning som kommuniserer med skovl-hjulets øye og en utløpsåpning som kommuniserer med rommet rundt skovlhjulet gjennom hvilket gass blir ført ut ved anvendelse av viften. is drawn to replace what is expelled between the blades as the impeller rotates. In such fans, the impeller is normally arranged in a housing in the form of a snail housing provided with an inlet opening that communicates with the eye of the impeller and an outlet opening that communicates with the space around the impeller through which gas is discharged when the fan is used.

Strømningshastigheten til en sentrifugalvifte kan bli variert ved å variere rotasjonshastigheten til skovlhjulet, men dette er ikke alltid ønskelig eller praktisk. The flow rate of a centrifugal fan can be varied by varying the rotational speed of the impeller, but this is not always desirable or practical.

Et alternativt er å anordne .dempere, som kan være anordnet enten på innløps- eller utløpssiden til viften avhengig av viftens art og den nødvendige karakteristikken. Selv om slike dempere har en tendens til å i en viss grad redusere viftens effektivitet avhengig av den anvendte formen har de fordelen ved å være enkel i utførelse og billige sammenlignet med de fleste metodene anvendt for å variere skovlhjulhastigheten. An alternative is to arrange dampers, which can be arranged either on the inlet or outlet side of the fan depending on the type of fan and the required characteristics. Although such dampers tend to reduce the efficiency of the fan to some extent depending on the shape used, they have the advantage of being simple in design and cheap compared to most methods used to vary the impeller speed.

En demperform ved vanlig anvendelse består av flere parallelle dreibare .blad, vanligvis anordnet ved viftens utløp og som utgjør en større eller mindre motstand mot gasstrømmen avhengig av deres vinkelinnstilling. A form of damper in common use consists of several parallel rotatable blades, usually arranged at the outlet of the fan and which form a greater or lesser resistance to the gas flow depending on their angular setting.

En annen form for dempere anvender radialt seg strekkende dreibare vinger ved vifteutløpet. Ved bruk av en sentrifugalvifte blir fullt trykk utviklet av viften kun når gass går aksialt inntil skovlhjuløyet og uten virvel.- Den radiale vingedemperen er anordnet for å utvikle en viss grad av for-rotasjon av gassen i retning av skovlhjulrotasjonen og som følge av det blir trykket utviklet av viften redusert med påfølgende reduksjon i strømningshastigheten og energiabsorp-sjon. En slik demper tillater viften å blir drevet ved en større virkningsgrad enn parallellbladdempere henvist til ovenfor, men mekanismen nødvendig for at bladene kan rotere synkront er betydelig mer komplisert. Another form of damper uses radially extending rotatable vanes at the fan outlet. When using a centrifugal fan, full pressure is developed by the fan only when gas passes axially up to the impeller eye and without vortex. the pressure developed by the fan reduced with a consequent reduction in the flow rate and energy absorption. Such a damper allows the fan to be driven at a greater efficiency than parallel blade dampers referred to above, but the mechanism required for the blades to rotate synchronously is considerably more complicated.

Det er kjent for en gitt bladanordning og hastighet for skovlhjulrotasjonen at strømningshastigheten er en funksjon av bladbredden og dette er det gjort bruk av ved tilveie-bringelse av en alternativ demperform som har fordeler i forhold til de ovenfor beskrevne demperformer, som forøvrig vil fremgå av følgende beskrivelse. It is known for a given blade arrangement and speed of the impeller rotation that the flow rate is a function of the blade width and this has been used in the provision of an alternative form of damper which has advantages in relation to the above-described damper forms, which will also be apparent from the following description.

Ifølge oppfinnelsen har de indre kantene til skovlhjuletAccording to the invention, the inner edges of the paddle wheel have

ved en sentrifugalvifte av den typen som henvist til innled-ningsvis blader som strekker seg parallelt med skovlhjulaksen og inneholder en demperplate i form av en sirkulær skive anordnet koaksialt med rekken med blader med dens kanter tett tilliggende bladenes indre kanter, idet skiven kan beveges i en aksial retning innenfor rekken med blader. in the case of a centrifugal fan of the type referred to initially having blades extending parallel to the impeller axis and containing a damper plate in the form of a circular disc arranged coaxially with the row of blades with its edges close to the inner edges of the blades, the disc being movable in a axial direction within the row of leaves.

Det har blitt funnet at en slik demper effektivt varierer den anvendbare bredden til skovlhjulbladene og muliggjør drift av viften ved en virkningsgrad som er sammenlignbar med en som har en radial vingedemper, men er betydelig enk-lere mekanisk sett og krever kun en enkel primær bevegelig del og kan dessuten gi stabil styring opptil nesten null strøm, idet den tillatte motstanden i virkeligheten er neglisj erbar. It has been found that such a damper effectively varies the usable width of the impeller blades and enables operation of the fan at an efficiency comparable to that of a radial vane damper, but is considerably simpler mechanically and requires only a single primary moving part and can also provide stable control up to almost zero current, the permissible resistance being in reality negligible.

Den aksiale bevegelsen av demperplaten, som er fortrinnsvis understøttet på en ikke-roterbar måte kan bli tilveiebrakt ved hjelp av en pneumatisk, hydraulisk eller elektrisk drevet påvirkningsanordning, som kan bli styrt automatisk som reaksjon på et styresignal utledet på enhver egnet måte, f.eks. i avhengighet av enten direkte eller indirekte av vifteutgangen. Manuell styreorgan kan imidlertid alternativt eller i tillegg bli anordnet om nødvendig. The axial movement of the damper plate, which is preferably supported in a non-rotatable manner, may be provided by means of a pneumatic, hydraulic or electrically operated actuation device, which may be controlled automatically in response to a control signal derived in any suitable manner, e.g. . depending either directly or indirectly on the fan output. However, a manual steering body can alternatively or additionally be arranged if necessary.

Vifteskovlhjulet kan bli drevet av en elektrisk motor eller ved hjelp av et annet egnet drivorgan. En elektrisk motor med variabel hastighet kan bli anvendt i tilknytning med den bevegelige demperflaten for å gi en ytterligere styring. The fan blade wheel can be driven by an electric motor or by means of another suitable drive. A variable speed electric motor can be used in conjunction with the moving damper surface to provide additional control.

Oppfinnelsen er spesielt anvendbar ved blåsesystemer som anvender realtivt brede skovlhjul med høye spesifikke hastig-heter, idet det er mulig med et større styreområde. Med demperbladene virkende på bredden blir driften upåvirket av bladformen og skovlbladene kan derfor ha enhver form som er vanlig ved sentrifugalstifter, f.eks. kan bladene være bakoverhellet, bakover- eller fremoverbuet eller form av aerofoilseksjoner anordnet ved deres indre kanter eller parallelt med skovlhjulaksen som ovenfor beskrevet. The invention is particularly applicable to blowing systems that use relatively wide vane wheels with high specific speeds, since a larger control area is possible. With the damper blades acting on the width, the operation is unaffected by the blade shape and the vane blades can therefore have any shape that is common with centrifugal pins, e.g. the blades may be canted, backward or forward curved or in the form of aerofoil sections arranged at their inner edges or parallel to the impeller axis as described above.

En sentrifugalvifte i samsvar med foreliggende oppfinnelse skal nå bli beskrevet ved hjelp av eksempel med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser skjematisk et aksialt snitt gjennom viften. Fig. 2 viser et tverrsnitt i planet angitt med linjen A centrifugal fan in accordance with the present invention will now be described by way of example with reference to the drawings, where: Fig. 1 schematically shows an axial section through the fan. Fig. 2 shows a cross-section in the plane indicated by the line

II-II på fig. 1.II-II in fig. 1.

Viften innbefatter på vanlig måte et ytre hus 1 i form avThe fan usually includes an outer housing 1 in the form of

et sneglehus med innløps- og utløpsåpninger 10, 20 og roter-bart understøttet deri et skovlhjul 2, idet skovlhjulet innbefatter en bakre plate 3 båret av akselen 4 som strekker seg gjennom et lager 5 montert i bakveggen 6 til huset for forbindelse med et egnet drivorgan (ikke vist) slik som en elektrisk motor. an auger housing with inlet and outlet openings 10, 20 and rotatably supported therein a paddle wheel 2, the paddle wheel including a rear plate 3 carried by the shaft 4 which extends through a bearing 5 mounted in the rear wall 6 of the housing for connection with a suitable drive means (not shown) such as an electric motor.

Bakplaten 3 understøtter en rekke blader 7 anordnet jévnt'rundt bakplatens frontflate og har radialt indre kanter strekkende parallelt med og med lik avstand fra skovlhjulaksen. En ringformet skjerm 8 er festet til frontkanten av bladet 7, idet dens indre kant bøyer seg forover og om-gir den tilliggende enden av en stasjonær innløpsventuri 9 som kommuniserer med innløpsåpningen 10 i frontveggen til huset på kjent måte. The back plate 3 supports a series of blades 7 arranged evenly around the front surface of the back plate and has radially inner edges extending parallel to and at equal distance from the impeller axis. An annular screen 8 is attached to the front edge of the blade 7, its inner edge bending forwards and surrounding the adjacent end of a stationary inlet venturi 9 which communicates with the inlet opening 10 in the front wall of the housing in a known manner.

I samsvar med oppfinnelsen har viften en demper som innbefatter en sirkulær plate 11 understøttet koaksialt i rekken av skovlhjulblader 7 og med en diameter slik at dens kant ligger tett opptil bladenes indre kanter med kun en liten klaring. Flaten 11 blir båret av en aksial forløpende stang 12 som rager utover gjennom innløpsventurien 9, og kan beveges aksialt ved hjelp av en påvirkningsanordning 13 In accordance with the invention, the fan has a damper which includes a circular plate 11 supported coaxially in the row of paddle wheel blades 7 and with a diameter such that its edge lies close to the inner edges of the blades with only a small clearance. The surface 11 is supported by an axially extending rod 12 which projects outwards through the inlet venturi 9, and can be moved axially by means of an impact device 13

av enhver vanlig type unerstøttet av huset 1 ved hjelp av radialt seg strekkende pressbolter 14. of any common type unsupported by the housing 1 by means of radially extending compression bolts 14.

Bevegelse av påvirkningsstangen 12 endrer stillingen til demperbladet 11 i forhold til skovlhjulbladet 7 og det har blitt funnet at dette effektivt styrer strømningshastigheten ved å variere bladenes nyttebredde uten noen vesentlig tap i viftevirkningsgraden og med et minimum av bevegelige deler. Strømningshastigheten kan bli variert fra praktisk talt null med demperplaten 11 i en uttrukket stilling tett tilliggende innløpsventilen 9 og til en maksimalverdi når den ligger tett opptil bakplaten 3. Movement of the influence rod 12 changes the position of the damper blade 11 in relation to the impeller blade 7 and it has been found that this effectively controls the flow rate by varying the useful width of the blades without any significant loss in fan efficiency and with a minimum of moving parts. The flow rate can be varied from practically zero with the damper plate 11 in an extended position close to the inlet valve 9 and to a maximum value when it is close to the back plate 3.

Påvirkningsanordningen 13 kan bli drevet pneumatisk, hydraulisk eller elektrisk eller på annen måte enten ved hjelp av manuell-eller servostyring avhengig av installasjonens art, som viften utgjør deler av eller hva som måtte være ønskelig. The influencing device 13 can be driven pneumatically, hydraulically or electrically or in another way either by means of manual or servo control depending on the nature of the installation, of which the fan forms parts or whatever may be desired.

Ved en anordning kan viften være tilknyttet en temperatur-reagerende sensor, som ved 15 anordnet for å frembringe et utgangssignal avhengig av temperaturen og anordnet i stilling ved hvilken temperaturen reagerer på endringer i viftens ut-gang, idet utgangssignalet styrer påvirkningsanordningen og følgelig demperplatens stilling på den måten at den forsøker å opprettholde temperaturen i hovedsaken konstant. Ved en alternativ anordning kan temperatursensoren bli erstattet av en annen form for sensorreaksjon på en annen betingelse, f.eks. fuktighet som er variabel som følge av endringer i vifteutgangen. Organ kan være anordnet for å justere utgangssignalet for å variere temperaturen eller andre betin-gelser tilveiebrakt ved å justere vifteutgangen. In one device, the fan can be connected to a temperature-responsive sensor, which at 15 is arranged to produce an output signal dependent on the temperature and arranged in a position at which the temperature reacts to changes in the fan's output, the output signal controlling the impact device and consequently the damper plate's position on the way that it tries to maintain the temperature essentially constant. In an alternative arrangement, the temperature sensor can be replaced by another form of sensor reaction to another condition, e.g. humidity that is variable as a result of changes in fan output. Means may be provided to adjust the output signal to vary the temperature or other conditions provided by adjusting the fan output.

Selv om skovlhjulbladene 7 er vist som plane og bakover-hellende på fig. 2 skal det bemerkes at de kan ha enhver form vanlig anvendt ved sentrifugalvifter av den typen som foreliggende oppfinnelse er rettet mot. Although the impeller blades 7 are shown as planar and rearward-inclined in fig. 2, it should be noted that they can have any form commonly used in centrifugal fans of the type to which the present invention is directed.

Claims

1. Centrifugal fan of the type with the inner edges of the impeller blades running parallel to the impeller axis, and which are characterized in that they have a damper plate in the form of a circular disc supported coaxially in the row of blades with its edge close to the inner edges of the blades, the disc being movable in an axial direction within the row of blades.

2. Centrifugal fan according to claim 1, characterized in that the damper plate is supported in a non-rotatable manner.

3. Centrifugal fan according to claim 1 or 2, characterized by an impact device which can be controlled automatically as a result of a control signal to provide axial movement of the damper plate.

4. Centrifugal fan according to claim 3, characterized by a sensor arranged to produce a signal which is dependent on a variable movement as a result of changes in the output of the fan and means for supplying said signal as a control signal to control the impact device and consequently the position of the damper plate in order to maintain the aforementioned condition in the main case constantly.

5. Centrifugal fan according to claim 4, characterized in that the sensor reacts to temperature changes.

6. Centrifugal fan according to claim 2, 3, 4 or 5, characterized in that the influence device can be operated electrically.

7. Centrifugal fan according to claim 2, 3, 4 or 5, characterized in that the impact device can be driven pneumatically or hydraulically.

8. Centrifugal fan according to claim 2, characterized in that the impact member can be controlled as a result of a manually generated control signal.

9. Centrifugal fan according to any one of the preceding claims, characterized in that the paddle wheel is driven by an electric motor, the speed of which can be varied.