PL239648B1

PL239648B1 - Set of the impeller and inlet stub of a high-depression radial fan

Info

Publication number: PL239648B1
Application number: PL431040A
Authority: PL
Inventors: Jacek Chojka; Wiesław Chmielarz; Sebastian Faszynka; Janusz Kamyk; Romuald Laskowski; Przemysław Moczko; Michał Strzałka; Andrzej Wróblewski; Jacek Wróblewski; Janusz Zajączkowski
Original assignee: Wroblewski Andrzej Przed Techniczno Handlowe Energowent
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2021-12-20
Also published as: PL431040A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego, stosowany zwłaszcza do przetłaczania powietrza o wysokim stopniu zanieczyszczenia mechanicznego lub agresywnych gazów o temperaturze nawet do 500°C. Znane i stosowane są rozwiązania konstrukcyjne w zakresie wentylatorów promieniowych, wysokodepresyjnych do przetłaczania mediów o intensywnej ścieralności. Dotyczy to rozwiązania konstrukcyjnego między innymi według patentu PL211971B a także zgłoszenia patentowego P.430047. Powyższe rozwiązania nie uwzględniają możliwości przetłaczania czynnika o cechach oblepiania się układu łopatkowego. W tych przypadkach zachodzi konieczność stosowania dużych kątów wylotowych ze spływu łopatki, dochodzących nawet do 90° (łopatki ustawione promieniowo). Duże kąty wylotowe łopatek powodują obniżenie sprawności wentylatora. Stąd wynika konieczność poszukiwania rozwiązań konstrukcyjnych, które to wolne byłyby od wad w postaci oblepiania się, zwłaszcza łopatek, możliwości uzyskiwania dużych depresji przy akceptowalnych wartościach sprawności wentylatora. To dopinguje konstruktorów wentylatorów w zakresie pracy nad innowacyjnymi rozwiązaniami technicznymi wirnika wraz z elementami napływu czynnika na wirnik jak również odpowiedniego ukształtowania szczeliny na szyjce wirnika. W przedmiotowym przypadku rozpatrywane jest rozwiązanie kompleksowo zarówno wirnika jak też króćca wlotowego. Celem wynalazku jest opracowanie optymalnego rozwiązania zespołu wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego, wysokodepresyjnego, wyróżniającego się wysoką sprawnością wentylatora o wartości 0,8 i powyżej. Ze względu na konieczność uzyskiwania wysokich spiętrzeń zachodzi potrzeba stosowania dużych prędkości końca łopatek rzędu 150 m/s a przy tym przetłaczania czynnika agresywnego chemicznie, o dużym zanieczyszczeniu mechanicznym i temperaturze nawet do 500°C. Powyższe stwarza duże problemy w zakresie odpowiedniego ukształtowania łopatek jak też pokrywy wirnika. Ten przypadek dotyczy przedmiotowego wynalazku.The subject of the invention is an assembly of a rotor and an inlet socket of a highly depressive centrifugal fan, used in particular for forcing air with a high degree of mechanical contamination or aggressive gases at a temperature of up to 500 ° C. Design solutions in the field of radial, high-depression fans for pumping media with intensive abrasion are known and used. This applies to the design solution, inter alia, according to the patent PL211971B and also the patent application P.430047. The above solutions do not take into account the possibility of pumping the medium with the characteristics of sticking to the blade system. In these cases, it is necessary to use large outlet angles from the blade trailing, reaching even 90 ° (blades positioned radially). Large blade outlet angles reduce the efficiency of the fan. Hence, it is necessary to look for design solutions that would be free from the drawbacks in the form of sticking, especially of the blades, the possibility of obtaining large depressions at acceptable values of the fan efficiency. This encourages fan designers to work on innovative technical solutions of the rotor together with the elements of the flow of the medium onto the rotor, as well as the appropriate shaping of the slot on the rotor's neck. In the case at hand, a comprehensive solution for both the rotor and the inlet stub is considered. The aim of the invention is to develop an optimal solution of the impeller assembly and the inlet stub pipe of a highly depressurized centrifugal fan, distinguished by a high fan efficiency of 0.8 and above. Due to the necessity to obtain high piles, it is necessary to use high speeds of the blades' ends of 150 m / s, and at the same time forcing a chemically aggressive medium with high mechanical contamination and a temperature of up to 500 ° C. The above creates big problems in terms of the appropriate shaping of the blades as well as the rotor cover. This case is related to the present invention.

Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego, wysokodepresyjnego według wynalazku charakteryzuje się tym, że segment wyoblony pokrywy wirnika posiada identyczny promień R z częścią króćca wlotowego. Korzystnie, segment wyoblony pokrywy posiada grubość gpi równą od 0,7 do 0,9 grubości gT tarczy nośnej, natomiast część stożkowa pokrywy posiada grubość gp2 równą od 0,45 do 0,65 grubości gT tarczy nośnej.The assembly of the impeller and inlet socket of the highly depressurized centrifugal fan according to the invention is characterized in that the spherical segment of the rotor cover has an identical radius R with the part of the inlet socket. Preferably, the chiseled lid segment has a thickness gpi of 0.7 to 0.9 of the thickness gT of the support plate, and the conical portion of the cover has a thickness gp2 of 0.45 to 0.65 of the thickness gT of the support plate.

Korzystnie, łopatka wirnika od strony tarczy nośnej w części od wlotu do średnicy D’i równej od 0,3 do 0,6 średnicy Di na wlocie do wirnika i na szerokości B’2 równej od 0,25 do 0,4 szerokości B2 na wylocie i od strony pokrywy do średnicy D1” równej od 1,1 do 1,5 średnicy Di i szerokości B2” równej od 0,6 do 0,85 szerokości B2 posiada grubość g1 równą od 0,65 do 0,85 grubości gT tarczy nośnej, natomiast aż do wylotu z wirnika łopatka posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy nośnej. Korzystnie, wirnik w wersji dwuwieńcowej posiada łopatkę od wlotu do średnicy D'2 równej od 0,65 do 0,85 średnicy D2 na wylocie grubość g1 równą od 0,60 do 0,85 grubości gT tarczy nośnej, natomiast łopatka drugiego wieńca jest przestawiona o połowę podziałki i posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy nośnej. Korzystnie, wirnik i króciec wlotowy są ze sobą połączone tylko na czas montażu wspornikami w ilości od 3 a najkorzystniej 4 składającymi się z łącznika i podpórek. Korzystnym jest stosowanie uszczelnienia szyjki wirnika poprzez dodatkową wkładkę połączoną śrubami z króćcem wlotowym. Korzystnie, wirnik posiada wkładkę profilującą, znajdującą się między łopatkami połączoną z tarczą nośną i tuleją piasty. Nowe, przedstawione wyżej rozwiązanie konstrukcyjne zapewnia przy ekstremalnych warunkach eksploatacyjnych dużą funkcjonalność, wymagającą pewność ruchu wentylatora a przy tym sprawność wentylatora 0,8 i powyżej.Preferably, the rotor blade on the side of the support disc in the part from the inlet to the diameter D'i is 0.3 to 0.6 the diameter Di at the impeller inlet and the width B'2 is 0.25 to 0.4 the width B2 on at the outlet and from the cover side to the diameter D1 "equal to 1.1 to 1.5 the diameter Di and the width B2" equal to 0.6 to 0.85 the width B2 has a thickness g1 equal to 0.65 to 0.85 of the thickness gT of the disc up to the outlet of the rotor, the blade has a thickness g2 equal to 0.45 to 0.6 of the thickness gT of the support disc. Preferably, the rotor in the double-flange version has a blade from the inlet to the diameter D'2 of 0.65 to 0.85 of the diameter D2 at the outlet, thickness g1 of 0.60 to 0.85 of the thickness gT of the support disc, while the blade of the second ring is displaced. by half the pitch and has a thickness g2 equal to 0.45 to 0.6 of the thickness gT of the backing plate. Preferably, the rotor and the inlet stub are connected to each other only for the time of assembly by means of 3, and most preferably 4, brackets consisting of a connector and supports. It is advantageous to use a rotor neck seal with an additional insert bolted to the inlet port. Preferably, the rotor has a profiling insert between the blades connected to the support disc and the hub sleeve. The new design solution presented above ensures high functionality under extreme operating conditions, requiring certainty of fan movement, and at the same time the fan efficiency of 0.8 and above.

Przedmiot wynalazku pokazano na przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój osiowy wirnika i króćca wlotowego, fig. 2 rozwinięcie łopatki wirnika, fig. 3 przekrój osiowy pokrywy, fig. 4 przekrój merydionalny wirnika, fig. 5 fragment zespołu wirnika i króćca wlotowego, fig. 6 przekrój merydionalny wirnika w wersji dwu-wieńcowej.The subject of the invention is shown on an exemplary embodiment in the drawings, in which Fig. 1 shows an axial section of the rotor and the inlet stub, Fig. 2 an expansion of a rotor blade, Fig. 3 an axial section of the cover, Fig. 4 a meridional section of the rotor, Fig. 5 a fragment of a rotor assembly and 6, a meridional section of the rotor in the double-rim version.

Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego, którego segment 1 wyoblony pokrywy 2 wirnika 3 posiada identyczny promień R z częścią 4 króćca 5 wlotowego. Segment 1 wyoblony pokrywy 2 posiada grubość gp1 równą od 0,7 do 0,9 grubości gT tarczy 6 nośnej, natomiast część 7 stożkowa pokrywy 2 posiada grubość gp2 równą od 0,45 do 0,65 grubości gT tarczy 6 nośnej. Łopatka 8 wirnika 3 od strony tarczy 6 nośnej w części od wlotu do średnicy D’1 równej od 0,3 do 0,6 średnicy D1 na wlocie do wirnika 2 i na szerokości B’2 równej od 0,25 do 0,4 szerokości B2 na wylocie i od strony pokrywy 2 do średnicy D1” równej od 1,1 do 1,5 średnicy D1 i szerokości B2” równej od 0,6 do 0,85 szerokości B2 posiada grubość g1 równą od 0,65 do 0,85 grubości gT tarczy 6 nośnej,The assembly of the impeller and inlet stub of a high-depression radial fan, the spherical segment 1 of the rotor cover 2 of which has an identical radius R with the part 4 of the inlet stub pipe. The curved segment 1 of the cover 2 has a thickness gp1 of 0.7 to 0.9 of the thickness gT of the support disc 6, while the conical portion 7 of the cover 2 has a thickness gp2 of 0.45 to 0.65 of the thickness gT of the support disc 6. The blade 8 of the rotor 3 on the side of the supporting disc 6 in the part from the inlet to the diameter D'1 equal to 0.3 to 0.6, the diameter D1 at the inlet to the rotor 2 and the width B'2 equal to 0.25 to 0.4 width B2 at the outlet and from the cover side 2 up to the diameter D1 "equal to 1.1 to 1.5, the diameter D1 and the width B2" equal to 0.6 to 0.85 of the width B2 has a thickness g1 equal to 0.65 to 0.85 thickness gT of the support plate 6,

PL 239 648 B1 natomiast aż do wylotu z wirnika 3 łopatka 8 posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy 6 nośnej.On the other hand, up to the outlet of the rotor 3, the blade 8 has a thickness g2 of 0.45 to 0.6 of the thickness gT of the support disc 6.

Wirnik 3 w wersji dwuwieńcowej posiada łopatkę 9 od wlotu do średnicy D’2 równej od 0,6 do 0,85 średnicy D2 na wylocie grubość gi równą od 0,65 do 0,85 grubości gT tarczy 6 nośnej, natomiast łopatka 10 drugiego wieńca jest przestawiona o połowę podziałki i posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy 6 nośnej. Wirnik 3 i króciec 5 wlotowy są ze sobą połączone tylko na czas montażu wspornikami 11 w ilości od 3 a najkorzystniej 4 składającymi się z łącznika 12 i podpórek 13.The rotor 3 in the double-flange version has a blade 9 from the inlet to the diameter D'2 equal to 0.6 to 0.85, the diameter D2 at the outlet, thickness g and 0.65 to 0.85 thickness gT of the supporting disc 6, while the blade 10 of the second ring it is offset by half the scale and has a thickness g2 of 0.45 to 0.6 of the thickness gT of the support plate 6. The rotor 3 and the inlet stub are connected to each other only for the time of assembly by means of supports 11 in the number of 3, and most preferably 4, consisting of a connector 12 and supports 13.

Korzystnym jest uszczelnienie szyjki wirnika 3 poprzez dodatkowo wkładkę 14 połączoną śrubami 15 z króćcem 5 wlotowym. Wirnik 3 posiada wkładkę 16 profilującą, znajdującą się między łopatkami 8 lub 9 połączoną z tarczą 6 nośną i tuleją 17 piasty.It is advantageous to seal the neck of the rotor 3 through an additional insert 14 connected by screws 15 to the inlet stub. The rotor 3 has a profiling insert 16 between the blades 8 or 9 connected to the support disc 6 and the hub bushing 17.

Zastrzeżenia patentowePatent claims

Claims

Patent claims

An assembly of the impeller and inlet stub of a high-depression radial fan, characterized in that the spherical segment (1) of the impeller cover (2) (3) has an identical radius R with the part (4) of the inlet stub (5).

A high-depression centrifugal fan impeller and inlet socket assembly according to claim 1. 3. A method according to claim 1, characterized in that the spherical segment (1) of the cover (2) has a thickness gp1 of 0.7 to 0.9 gT of the thickness gT of the support disc (6), while the conical part (7) of the cover (2) has a thickness gp2 equal to 0.45 to 0.65 gT thickness of the support plate (6).

A high-depression centrifugal fan impeller and inlet socket assembly according to claim 1. 1 or 2, characterized in that the blade (8) of the rotor (3) on the side of the supporting disk (6) in the part from the inlet to the diameter D'1 equal to 0.3 to 0.6 of the diameter D1 at the inlet to the rotor (2) and for a width B'2 equal to 0.25 to 0.4 of the width B2 at the outlet and from the cover side (2) to a diameter D1 "equal to 1.1 to 1.5 diameter D1 and a width B2" equal to 0.6 up to 0.85 of the width B2 has a thickness g1 equal to 0.65 to 0.85 of the thickness gT of the support disc (6), while up to the outlet from the rotor (3), the blade (8) has a thickness of g2 equal to 0.45 to 0, 6 thicknesses of the support disc (6).

A high-depression centrifugal fan impeller and inlet connection assembly according to claim 1. 1, 2 or 3, characterized in that the rotor (3) in the double-flange version has a blade (9) from the inlet to the diameter D'2 equal to 0.60 to 0.85, the diameter D2 at the outlet, thickness g1 equal to 0.65 to 0.85 of the thickness gT of the support disc (6), while the blade (10) of the second rim is offset by half the pitch and has a thickness g2 equal to 0.45 to 0.6 of the thickness gT of the support disc (6).

A high-depression centrifugal fan impeller and inlet connection assembly according to claim 1. 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that the rotor (3) and the inlet stub (5) are connected to each other only during assembly with supports (11) in the number of 3, and most preferably 4 consisting of a connector (12) and supports (13).

A high-depression centrifugal fan impeller and inlet socket assembly according to claim 1. A rotor neck seal (3) by means of an additional insert (14) connected by screws (15) to the inlet pipe (5) according to any of the preceding claims.

An assembly of the impeller and inlet stub of a high-depression radial fan according to claim 1. 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6, characterized in that the rotor (3) has a profiling insert (16) located between the blades (8) or (9) connected to the support disc (6) and the sleeve (17) hubs.