RU2157470C2

RU2157470C2 - Hot gases transferring centrifugal fan

Info

Publication number: RU2157470C2
Application number: RU98111972/06A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Демин; Е.Б. Смирнов; М.Г. Эскин
Original assignee: Открытое акционерное общество Московский вентиляторный завод
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2000-10-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; centrifugal fans. SUBSTANCE: invention relates to fan designed for transferring of hot gases and capable of operating for 1-2 hours at temperatures within 400 and 600 C. Heat from flow of hot gases is taken by working wheel and is transmitted through shaft to electric drive which might failure of bearings and electric drive as a whole. Impeller provides blowing of more cold air through heat transfer zone formed by ring which cuts off flow of heated medium from carrying disk and electric drive shaft with hub. Through key slots and mounting of heat shield provide reduction of shaft heating contact area and build additional cooling flow through slots and channel between heat shield and rear wall of housing. EFFECT: improved efficiency of heat protection of electric drive. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к конструкции радиального вентилятора для перемещения горячих газов, и может быть использовано при проектировании вентиляторов, способных работать при высокой (до 400 - 600^oC) температуре окружающей среды 1 - 2 ч.The invention relates to the field of fan building, in particular to the design of a radial fan for moving hot gases, and can be used in the design of fans capable of operating at high (up to 400 - 600 ^o C) ambient temperature of 1 - 2 hours

Известен радиальный вентилятор для перемещения горячих газов, содержащий корпус, размещенное в нем рабочее колесо, на тыльной стороне несущего диска снабженное импеллером, электропривод, вал которого введен в корпус через отверстие в задней стенке, и на валу установлено с помощью крепежного элемента упомянутое рабочее колесо, имеющее ступицу с шпоночными пазами. A radial fan for moving hot gases is known, comprising a housing, an impeller located therein, provided with an impeller on the back of the carrier disk, an electric drive whose shaft is inserted into the housing through an opening in the rear wall, and said impeller is mounted on the shaft with a fastener, having a hub with keyways.

Недостатком известной конструкции является низкая эффективность тепловой защиты электропривода. A disadvantage of the known design is the low thermal efficiency of the electric drive.

В соответствии с изобретением задняя стенка корпуса снабжена кольцом, охватывающим импеллер с зазором, причем осевая протяженность кольца больше расстояния между задней стенкой корпуса и торцом импеллера, а ступица выполнена по меньшей мере с четырьмя сквозными шпоночными пазами, из которых по меньшей мере три не заняты шпонками, и между ступицей и крепежным элементом закреплен с образованием проточного канала теплозащитный экран, сообщенный с шпоночными пазами. При этом диаметр импеллера может относится к внутреннему диаметру кольца и наружному диаметру рабочего колеса соответственно как 0,9 - 0,99 и 0,2 - 0,6; отношение площадей зазоров между отверстием в задней стенке корпуса и валом и между кольцом и импеллером равно 0,05 - 0,3; отношение осевой протяженности кольца к расстоянию между задней стенкой корпуса и торцом импеллера равно 1-1,5, а диаметра теплозащитного экрана к наружному диаметру рабочего колеса составляет 0,9 - 0,99. In accordance with the invention, the rear wall of the housing is provided with a ring covering the impeller with a gap, the axial length of the ring being greater than the distance between the rear wall of the housing and the end of the impeller, and the hub is made with at least four through keyways, of which at least three are not occupied by keys , and between the hub and the fastener is fixed with the formation of the flow channel heat shield, in communication with the keyways. The impeller diameter may refer to the inner diameter of the ring and the outer diameter of the impeller, respectively, as 0.9 - 0.99 and 0.2 - 0.6; the ratio of the gap areas between the hole in the rear wall of the housing and the shaft and between the ring and the impeller is 0.05 - 0.3; the ratio of the axial length of the ring to the distance between the rear wall of the housing and the end face of the impeller is 1-1.5, and the diameter of the heat shield to the outer diameter of the impeller is 0.9 - 0.99.

На фиг.1 чертежа схематически показан продольный разрез вентилятора, на фиг.2 - увеличенный фрагмент ступицы и кольца. Figure 1 of the drawing schematically shows a longitudinal section of a fan, figure 2 is an enlarged fragment of the hub and ring.

Радиальный вентилятор для перемещения горячих газов содержит корпус 1, размещенное в нем рабочее колесо 2, на тыльной стороне несущего диска 3 снабженное импеллером 4, электропривод 5, вал 6 которого введен в корпус 1 через отверстие 7 в задней стенке 8, и на валу 6 установлено с помощью крепежного элемента 9 упомянутое рабочее колесо 2, имеющее ступицу 10 с шпоночными пазами 11, причем задняя стенка 8 корпуса 1 снабжена кольцом 12, охватывающим импеллер 4 с зазором 13, при этом осевая протяженность кольца 12 больше расстояния между задней стенкой 8 корпуса 1 и торцом импеллера 4, а ступица 10 выполнена по меньшей мере с четырьмя сквозными шпоночными пазами 11, из которых по меньшей мере три не заняты шпонками, и между ступицей 10 и крепежным элементом 9 закреплен с образованием проточного канала теплозащитный экран 14, сообщенный с шпоночными пазами 11. The radial fan for moving hot gases contains a housing 1, an impeller 2 located therein, provided with an impeller 4 on the back of the carrier disk 3, an electric drive 5, a shaft 6 of which is inserted into the housing 1 through an opening 7 in the rear wall 8, and is mounted on the shaft 6 by means of a fastening element 9, said impeller 2 having a hub 10 with keyways 11, and the rear wall 8 of the housing 1 is provided with a ring 12 covering the impeller 4 with a clearance 13, while the axial length of the ring 12 is greater than the distance between the rear wall 8 of the housing and 1 and the end face of the impeller 4, and the hub 10 is made with at least four through keyways 11, of which at least three are not occupied by the keys, and between the hub 10 and the fastening element 9 a heat shield 14 connected to the flow channel is connected to keyways 11.

Радиальный вентилятор для перемещения горячих газов работает следующим образом. Radial fan for moving hot gases works as follows.

При перекачивании горячих газов, например при пожаре, рабочее колесо 2 подвергается сильному нагреву; тепло через вал 6 передается на электропривод 5 и создает опасность выхода из строя подшипников, а вместе с ними и всего электропривода 5. Наличие импеллера 4 обеспечивает прокачку относительно более холодного воздуха через зону передачи тепла, образованную кольцом 12, которое отсекает поток нагретой среды от несущего диска 3 и вала 6 электропривода 5 со ступицей 10. Наличие сквозных шпоночных пазов 11 и теплозащитного экрана 14 обеспечивает уменьшение контактной площади нагрева вала и создает дополнительный охлаждающий поток через пазы 11 и проточный канал между теплозащитным экраном 14 и задней стенкой 8 корпуса 1. When pumping hot gases, for example in case of fire, the impeller 2 is subjected to strong heating; heat is transmitted through the shaft 6 to the electric drive 5 and creates the risk of failure of the bearings, and with them the entire electric drive 5. The presence of the impeller 4 provides the pumping of relatively cooler air through the heat transfer zone formed by the ring 12, which cuts off the flow of the heated medium from the carrier the disk 3 and the shaft 6 of the electric drive 5 with the hub 10. The presence of through keyways 11 and a heat shield 14 provides a decrease in the contact area of heating of the shaft and creates an additional cooling flow through the grooves 11 and the exact channel between the heat shield 14 and the rear wall 8 of the housing 1.

Claims

1. A radial fan for moving hot gases, comprising a housing, an impeller located therein, provided with an impeller on the back of the carrier disk, an electric drive whose shaft is inserted into the housing through an opening in the rear wall and the said impeller is mounted using a fastener, having a hub with keyways, characterized in that the rear wall of the housing is provided with a ring covering the impeller with a gap, the axial extension of the ring being greater than the distance between the rear wall of the housing and the end face m impeller hub and is formed with at least four cross-cutting keyways of which at least three splines are not engaged, and between the hub and the fastening element is secured to form a heat shield for the flow passage, communicating with the keyway.

2. The fan for moving hot gases according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the impeller to the inner diameter of the ring and the outer diameter of the impeller lies in the ranges 0.9-0.99 and 0.2-0.6, respectively, and the ratio the gap area between the hole edge in the rear wall of the housing and the shaft and between the ring and the impeller is 0.05 - 0.3.

3. A fan for moving hot gases according to claims 1 and 2, characterized in that the ratio of the axial length of the ring to the distance between the rear wall of the housing and the end face of the impeller lies in the range 1 - 1.5, and the ratio of the diameter of the heat shield to the outer diameter of the impeller is 0.9 - 0.99.