PL249760B1 - Wirnik wentylatora promieniowego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest wirnik wentylatora promieniowego, dostosowany do pracy przy znacznie zaniżonych parametrach przepływowych. Cel ten osiągnięto poprzez określone na rysunkach wspawane w kanał (8) przepływowy przegrody (1) osłony oraz tarczę usztywniającą zawężając w ten sposób jego szerokość na wylocie do b₂', b₂", b₂'".

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wirnik wentylatora promieniowego, dostosowany do pracy przy znacznie obniżonych parametrach przepływowych. Należy nadmienić, że wentylatory promieniowe są stosowane w różnych gałęziach przemysłu. Wynika to z ich korzystnych walorów użytkowych takich jak:

- stosunkowo prosta konstrukcja ułatwiająca wytworzenie,

- wysoka uzyskiwana sprawność,

- trwałość i pewność ruchowa.

Niestety wentylatory te posiadają wady w postaci:

- braku płynnej i ekonomicznej regulacji parametrów przepływowych,

- duże gabaryty promieniowe, utrudniające zabudowę.

Do regulacji parametrów przepływowych wentylatorów promieniowych są stosowane osiowe lub żaluzjowe kierownice wlotowe (klapy żaluzjowe) instalowane na wlocie. Niestety nie umożliwiają one płynnej i ekonomicznej regulacji parametrów przepływowych.

Znane i w ograniczonym zakresie stosowane są falowniki lub kaskady skojarzone z elektrycznymi silnikami napędowymi. Ich ograniczenie wynika z dość wysokich kosztów inwestycyjnych, związanych z zakupem.

Mimo to w praktyce stosuje się te urządzenia w nowych inwestycjach, głównie w energetyce, hutnictwie i w przemyśle petrochemicznym. W górnictwie - w kopalniach węgla kamiennego w zakresie wentylacji głównej sporadycznie występują kaskady lub dwubiegowe elektryczne silniki napędowe.

Ze względu na tendencję do ograniczania wydobycia węgla kamiennego zachodzi konieczność skokowego obniżenia parametrów przepływowych. Wynika to z konieczności częściowego zamykania wyrobisk górniczych. Powoduje to obniżanie oporów sieci a w konsekwencji wzrost wydajności wentylatora. Może to powodować w niektórych przypadkach wyciąganie ze złóż metanu i możliwość wywołania pożaru.

Z tego powodu zachodzi natychmiastowa potrzeba znacznego obniżenia parametrów przepływowych wentylatora to jest wydajności i spiętrzenia. Zakres obniżenia parametrów wentylatora może być bardzo szeroki i wynosi od % do nawet jego % wydajności znamionowej.

Pierwszym krokiem jest skrócenie łopatek - obcięcie końcówek na średnicy zewnętrznej. Jest to zabieg, który powoduje zależność wydajności w trzeciej potędze średnicy zewnętrznej wirnika. Zmniej( £? X — ] gdzie D2' - średnica zewnętrzna łopatek

Oj f po obcięciu końcówek a D2 - średnica zewnętrzna łopatek wyjściowa - dla parametrów znamionowych. Ten zabieg jest możliwy w zakresie obniżenia średnicy zewnętrznej łopatek w granicach do ok. 90%.

Mimo tak głębokiego ścięcia łopatek parametry przepływowe są jeszcze za duże. W tym przypadku proponuje się zastosowanie rozwiązania według wynalazku, polegające na zmniejszeniu czynnej szerokości wirnika.

Trzeba zaznaczyć, że proponowane rozwiązanie jest przejściowe - do czasu zaprojektowania i wykonania stacji wentylacyjnej opartej o wentylatory mocy od kilkudziesięciu kilowatów do nieznacznie powyżej stu kilowatów. Zwykle ten okres wynosi od pół roku do roku a nowa stacja jest wymagana przepisami górniczymi między innymi z powodu pozyskiwania wód dołowych. Celem wynalazku jest opracowanie przeróbki wirnika, dostosowanego do możliwości zaniżania parametrów przepływowych zależnie od zaistniałych potrzeb. Wirnik wentylatora promieniowego posiada przegrodę w formie segmentów w ilości równej ilości łopatek wirnika o zarysie przestrzennym zbliżonym do kształtu tarczy nakrywającej i wspawanymi pomiędzy łopatki oraz osłonę w kształcie walca wspawaną do krawędzi wlotowych na średnicy wewnętrznej Di tworząc zawężony kanał przepływowy o szerokości b2 na wylocie, na średnicy zewnętrznej D2' oraz wirnik z przegrodą.

Korzystnie, w wirniku jest przegroda w formie segmentów w ilości równej ilości łopatek wirnika o zarysie płaskim wspawanymi pomiędzy łopatkami oraz osłona w kształcie walca przyspawana do krawędzi wlotowych na średnicy wewnętrznej Di, tworząc zawężony kanał przepływowy o szerokości b2 na wylocie, na średnicy zewnętrznej D2' zawężony przegrodą.

Korzystnie, w wirniku jest przegroda w formie segmentów w ilości równej ilości łopatek wirnika o zarysie płaskim wspawanymi pomiędzy łopatkami i połączonymi z tarczą usztywniającą prętami w ilości od 4 do 8 równomiernie rozmieszczonymi na obwodzie o średnicy Di' równej od 0,5 do 0,8 średnicy wewnętrznej Di przyspawanymi do tarczy nośnej i połączonymi spoina z tarczą usztywniającą lub śrubami wkręcanymi w pręty, tworząc kanał przepływowy o szerokości b2'' na wylocie, na średnicy zewnętrznej D2'.

Należy zaznaczyć, że rozwiązanie konstrukcyjne wirnika wentylatora promieniowego umożliwi szybkie dostosowanie wirnika do zaistniałych potrzeb. Powyższe umożliwi uzyskanie dużych oszczędności energetycznych na poziomie nawet do kilku setek kilowatów energii elektrycznej, tak zwanej białej.

Przedmiot wynalazku pokazano na przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1, fig. 2 i fig. 3 przedstawia przekrój osiowy wirnika, fig. 4 przekrój merydionalny wirnika, fig. 5 zarys segmentu przestrzennego, fig, 8 zarys segmentu płaskiego.

Wirnik wentylatora promieniowego posiada przegrodę 1 w formie segmentów 2 w ilości równej ilości łopatek 3 wirnika 4 o zarysie przestrzennym, zbliżonym do kształtu tarczy 5 nakrywającej i wspawanymi pomiędzy łopatki 3 oraz osłoną 6 w kształcie walca przyspawaną do krawędzi 7 wlotowych na średnicy wewnętrznej Di, tworząc zawężony kanał 8 przepływowy o szerokości b?' na wylocie, na średnicy zewnętrznej D2' oraz wirnik 4 z przegrodą 9.

W wirniku 4 jest przegroda 9 w formie segmentów 10 w ilości równej ilości łopatek 3 wirnika 4 o zarysie płaskim i wspawanymi pomiędzy łopatkami 3 oraz osłona 11 w kształcie walca przyspawana do krawędzi 7 wlotowych na średnicy wewnętrznej Di, tworząc zawężony kanał 12 przepływowy o szerokości b2'' na wylocie, na średnicy zewnętrznej D2' zawężony przegrodą 13.

W wirniku 4 jest przegroda 13 w formie segmentów 10 w ilości równej ilości łopatek 3 wirnika 4 o zarysie płaskim i wspawanymi pomiędzy łopatkami 3 połączonymi z tarczą 14 usztywniającą prętami 15 w ilości od 4 do 8 równomiernie rozmieszczonymi na obwodzie na średnicy D1' równej od 0,5 do 0,8 średnicy wewnętrznej D1 przyspawanymi do tarczy 16 nośnej i połączonymi spoiną 17 z tarczą 14 usztywniającą lub śrubami 18 wkręconymi w pręty 15 tworząc kanał 19 przepływowy o szerokości b2''' na wylocie, na średnicy zewnętrznej D2'.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Wirnik wentylatora promieniowego znamienny tym, że posiada przegrodę (1) w formie segmentów (2) w ilości równej ilości łopatek (3) wirnika (4) o zarysie przestrzennym, zbliżonym do kształtu tarczy (5) nakrywającej i wspawanymi pomiędzy łopatki (3) oraz osłonę (6) w kształcie walca przyspawaną do krawędzi (7) wlotowych na średnicy wewnętrznej D1, tworząc zawężony kanał (8) przepływowy o szerokości b?' na wylocie, na średnicy zewnętrznej D2' oraz wirnik (4) z przegrodą (9).

2. Wirnik wentylatora promieniowego według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że posiada przegrodę (9) w formie segmentów (10) w ilości równej ilości łopatek (3) wirnika (4) o zarysie płaskim i wspawanymi pomiędzy łopatkami (3) oraz osłonę (11) w kształcie walca przyspawaną do krawędzi (7) wlotowych na średnicy wewnętrznej D1, tworząc zawężony kanał (12) przepływowy o szerokości b2'' na wylocie, na średnicy zewnętrznej D2' zawężony przegrodą (13).

3. Wirnik wentylatora promieniowego według zastrzeżenia 2 znamienny tym, że posiada przegrodę (13) w formie segmentów (10) w ilości równej ilości łopatek (3) wirnika (4) o zarysie płaskim i wspawanymi pomiędzy łopatkami (3) połączonymi z tarczą (14) usztywniającą prętami (15) w ilości od 4 do 8 równomiernie rozmieszczonymi na obwodzie na średnicy D1' równej od 0,5 do 0,8 średnicy wewnętrznej D1 przyspawanymi do tarczy (16) nośnej i połączonymi spoiną (17) z tarczą (14) usztywniającą lub śrubami (18) wkręconymi w pręty (15) tworząc kanał (19) przepływowy o szerokości b2'' na wylocie, na średnicy zewnętrznej D2'.