Opublikowano: 25.X.1969 58390 KI. 27 c, 11/06 MKP F 04 d W/6fr UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Krzysztof Karowiec, mgr inz. Herbert Urbaniec Wlasciciel patentu: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Sposób rozszerzania zakresu stabilnej pracy wentylatora i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób rozszerza¬ nia stabilnej pracy wentylatora osiowego. Przez zastosowanie wynalazku mozna wykorzystac wenty¬ lator osiowy do pracy w warunkach, w których wentylator tego typu dotychczas nie mógl praco¬ wac. Spietrzenie spowodowane przez wentylator oraz wydajnosc wentylatora osiowego sa wzajemnie uzaleznione. W zakresie rozpoczynajacym sie od mi¬ nimalnego spietrzenia i duzej wydajnosci zaleznosc miedzy tymi wielkosciami jest ciagla.Zaleznosc te ilustruje krzywa q wykreslona linia ciagla na wykresie fig. 1 w osiach Z|pi/Q, gdzie /]p oznacza spietrzenie, tj. róznice cisnien za i przed wentylatorem osiowym, a Q oznacza wydaj¬ nosc czyli objetosc powietrza przetlaczana w jed¬ nostce czasu. Z krzywej tej wynika, ze spadkowi wydajnosci odpowiada wzrost spietrzenia. Jednakze powyzej pewnej wartosci spietrzenia, która mozna nazwac spietrzeniem granicznym dla danego wen¬ tylatora, zaleznosc przestaje byc ciagla, równoczes¬ nie powstaja pulsacje, które wywoluja drgania ma¬ szyny i moga doprowadzic do jtej uszkodzenia. Zja¬ wisko to jest ogólnie znane. Górnicze przepisy bez¬ pieczenstwa niektórych krajów okreslaja do ja¬ kiej wysokosci spietrzenia wyrazonej w procentach spietrzenia granicznego wolno obciazac dany wen¬ tylator osiowy.Znane sa próby rozszerzania zakresu stabilnej pracy wentylatorów osiowych przez stosowanie pro¬ wadnic, progów itp. na wewnetrznej powierzchni 20 25 30 przewodu przed wentylatorem. Praktyka wykazala, ze srodki te obnizaja sprawnosc i na ogól sa malo skuteczne.Studia przeprowadzone nad dzialaniem wentyla¬ tora osiowego poza zakresem pracy stabilnej do¬ prowadzily do stwierdzenia, ze w pierscieniowej przestrzeni tuz przed wirnikiem bliskiej zewnetrz¬ nego obwodu wirnika, powstaja wiry. W wirach tych czesc powietrza ma kierunek przeciwny do kierunku tloczenia. Na wytwarzanie wirów zuzywa sie czesc energii napedowej, wobec czego nastepu¬ je spadek zarftwno wydajnosci jak i spietrzenia.Wiry powstaja oraz zanikaja nieregularnie, co wy¬ woluje pulsacje powietrza i drgania maszyny.Okazalo sie, ze przez zwiekszenie predkosci prze¬ plywu powietrza w wymienionej waskiej przestrze¬ ni pierscieniowej unika sie powstawania wirów.Sposób wedlug wynalazku polega na wprowadza¬ niu do wentylatora dodatkowego strumienia po¬ wietrza tuz przed wirnik w malej ilosci lecz o du¬ zej energii w celu mieszania tego strumienia z po¬ wietrzem plynacym blisko zewnetrznego obwodu wirnika, w celu nadawania ta droga wiekszej pred¬ kosci przeplywu powietrza przez te przestrzen.Pogladowo mozna nazwac czynnosc wedlug wy¬ nalazku wydmuchiwaniem wirów z wymienionej przestrzeni, w której istnieje sklonnosc do ich pow¬ stawania. Do wykonania sposobu wedlug wynalaz¬ ku potrzebne jest doprowadzenie do wentylatora malej ilosci powietrza o wyzszym cisnieniu niz pa- 58 3903 58 390 4 nujace w przewodzie po stronie ssawnej wentyla¬ tora. Powietrze to moze pochodzic na przyklad z kopalnianej sieci przewodów powietrza sprezonego, moze byc dostarczane przez specjalna mala spre¬ zarke towarzyszaca duzemu wentylatorowi osiowe¬ mu itp.W pewnych przypadkach wystarczy doprowadze¬ nie powietrza z tego samego przewodu ze strony tlocznej wentylatora, lub gdy wentylator wysysa powietrze na przyklad z kopalni i wydala je do atmosfery, moze wystarczyc doprowadzenie po¬ wietrza z zewnatrz o cisnieniu otoczenia. Ilosc do¬ datkowego powietrza potrzebna do wywolania po¬ zadanego skutku zalezy od jego cisnienia, od budo¬ wy wentylatora oraz od wlasciwego skierowania przeplywu powietrza dodatkowego wewnatrz wen¬ tylatora. Przecietnie ilosc ta jest rzedu paru pro¬ cent w stosunku do wydajnosci wentylatora.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wyna¬ lazku jest bardzo proste, gdyz w zasadzie stanowi ono dysze umieszczona wewnatrz wentylatora na obwodzie o ciaglej pierscieniowej szczelinie lub sze¬ reg odrebnych dysz umieszczonych jedna obok dru¬ giej na okregu. Wydmuch powietrza doprowadzo¬ nego pod wyzszym cisnieniem do tej dyszy lub tych dysz ma kierunek zgodny z kierunkiem tloczenia ewentualnie pod pewnym katem w stosunku do osi wentylatora, blisko sciany obudowy, tuz przed wirnikiem.Rysunek schematyczny fig. 2 przedstawia przy¬ kladowo wentylator osiowy z urzadzeniem wedlug wynalazku w przekroju osiowym, a fig. 3 — szcze¬ gól odmiany wykonania urzadzenia. W obudowie 1 znajduje sie wirnik 2. Na zewnatrz obudowy umieszczony jest przewód 3 polaczony z wnetrzem 5 obudowy, szeregiem otworów w jej scianie. We¬ wnatrz obudowy zamocowany jest pierscien 4 two¬ rzacy wraz ze sciana obudowy dysze o szczelinie pierscieniowejl 5, z której wydmuch jest skierowa¬ ny do przestrzeni pierscieniowej blisko zewnetrz- 10 nego obwodu wirnika 2. Powietrze o wyzszym ci¬ snieniu doprowadzone jest z dowolnego zródla prze¬ wodem 6. W odmianie wykonania przedstawionej na fig. 3 zamiast dyszy pierscieniowej o szczelinie 5 znajduje sie szereg odrebnych dysz 7 w posfaci ru- 15 rek- PL