RU2180409C1

RU2180409C1 - Low-pressure radial (centrifugal) fan

Info

Publication number: RU2180409C1
Application number: RU2001112963/06A
Authority: RU
Inventors: А.А. Березина; А.П. Данилкин; Г.А. Данилкина; Ю.И. Долгополов; О.В. Пластинин; А.А. Чугунов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ВЭЛТ"
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-03-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; ventilators and fans. SUBSTANCE: invention relates to general-purpose low-pressure centrifugal fans with one-side suction operating at pressures up to 1000 Pa, and it can be used for transfer of air at pressure losses in air conduits. Proposed centrifugal fan has scroll housing with inlet and outlet holes installed on bed frame together with electric motor on shaft of which impeller is fastened by means of hub. Impeller has front and rear disks and blades installed in between at equal pitch square to plane of rear disk. Front disk is made in form of flat ring. Loading edges of blades are installed at inner diameter of ring, and trailing edges, one outer diameter of ring square to its plane, being arranged on one axis passing through center of impeller. Width of front disk is made to size of blade section which is equal to 0.1 of impeller diameter. Radius of blade bend is calculated by formula: R_b= (D₁/16)-1. EFFECT: reduced metal usage, simplified manufacturing technology. 5 dwg

Description

Изобретение относится к вентиляторостроению, а именно к радиальным (центробежным) вентиляторам общего назначения с односторонним всасыванием, низкого давления (до 1000 Па), которые могут быть использованы для перемещения воздуха при потерях давления в воздуховодах. The invention relates to fan building, namely to radial (centrifugal) general-purpose fans with one-way suction, low pressure (up to 1000 Pa), which can be used to move air with pressure losses in the ducts.

Широко известны центробежные вентиляторы (см. "Справочник проектировщика" часть 2, 1978, И.Г. Староверов, с. 381-412; "Проектирование вентиляционных установок предприятий по хранению и переработке зерна", 1974, С.А. Веселов, с. 113-130; справочник "Вентиляционные установки машиностроительных заводов", 1964, с. 421-485; "Справочник молодого рабочего по изготовлению и монтажу вентиляционных систем.", 1989, Ю.С. Краснов, с. 30-43), предназначенные для перемещения воздуха при потерях давления в воздуховодах, не превышающих 1200 кГс/м³ и приводимые в движение электродвигателями.Centrifugal fans are widely known (see "Designer's Handbook" part 2, 1978, I.G. Staroverov, p. 381-412; "Designing Ventilation Installations of Grain Storage and Processing Enterprises", 1974, S.A. Veselov, p. 113-130; reference book "Ventilation installations of machine-building plants", 1964, p. 421-485; "Reference book of a young worker on the manufacture and installation of ventilation systems.", 1989, Yu.S. Krasnov, p. 30-43), intended for air displacement when pressure loss in the ducts, not exceeding 1200 kgf / m ³ and driven by motor E.

Однако известные вентиляторы металлоемки и сложны в изготовлении. However, the known fans are metal-intensive and difficult to manufacture.

Известен также центробежный вентилятор (см. "Промышленная вентиляция и кондиционирование воздуха", 1978, В.Я. Меклер, П.А. Овчинников, глава VIII Вентиляционное оборудование, с. 120, рис. VIII. 3.), содержащий рабочее колесо с лопатками, спиральный кожух, станину с валом, шкивом и подшипниками. Рабочее колесо состоит из заднего диска, переднего кольца, между которыми с одинаковым шагом установлены лопатки и ступицы, с помощью которой рабочее колесо установлено на вал электродвигателя. A centrifugal fan is also known (see "Industrial ventilation and air conditioning", 1978, V.Ya. Mekler, PA Ovchinnikov, chapter VIII Ventilation equipment, p. 120, Fig. VIII. 3.), containing an impeller with blades, spiral casing, bed with shaft, pulley and bearings. The impeller consists of a rear disk, a front ring, between which blades and hubs are installed with the same pitch, with which the impeller is mounted on the motor shaft.

Однако известное техническое решение отличается тем, что переднее кольцо рабочего колеса выполнено в виде конуса, что предполагает операцию штамповки. Лопатка вырубается трапецеидальной формы, а не прямоугольной при плоском переднем кольце, что увеличивает металлоемкость конструкции вентилятора. Сложность изготовления данного рабочего колеса заключается в том, что технологический процесс включает в себя операцию штамповки переднего кольца, лопатка вырезается более сложной формы (трапецеидальной, а не прямоугольной), что усложняет операцию разметки. However, the known technical solution is characterized in that the front ring of the impeller is made in the form of a cone, which implies a stamping operation. The blade is cut out in a trapezoidal shape, rather than a rectangular one with a flat front ring, which increases the metal consumption of the fan structure. The complexity of manufacturing this impeller is that the technological process includes the operation of stamping the front ring, the blade is cut out in a more complex shape (trapezoidal, rather than rectangular), which complicates the marking operation.

Наиболее близким из известных источников информации является радиальный вентилятор (см. а.с. 1523736 А1, F 04 D 17/08), содержащий спиральный корпус, установленное в нем рабочее колесо, имеющее плоский основной диск и покрывной диск с плоским периферийным участком и скругленным входным участком, и установленные между дисками рабочие лопатки. The closest known source of information is a radial fan (see AS 1523736 A1, F 04 D 17/08) containing a spiral casing, an impeller installed in it, having a flat main disk and a cover disk with a flat peripheral section and rounded inlet section, and working blades installed between the disks.

Однако изготовление известного вентилятора также включает в себя операцию штамповки покрывного диска, что усложняет технологический процесс. However, the manufacture of the known fan also includes the operation of stamping the cover disk, which complicates the process.

Техническим результатом изобретения является снижение металлоемкости и упрощение технологии изготовления при сохранении требуемых аэродинамических характеристик. The technical result of the invention is to reduce the metal consumption and simplify the manufacturing technology while maintaining the required aerodynamic characteristics.

Это достигается тем, что в известном радиальном (центробежном) вентиляторе низкого давления, содержащем спиральный кожух с входным и выпускным отверстиями, установленный с электродвигателем на станине, на валу которого с помощью ступицы закреплено рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков и размещенных между ними с одинаковым шагом лопаток, установленных перпендикулярно плоскости заднего диска - передний диск выполнен в виде плоского кольца, а входные кромки лопаток установлены на его внутреннем, а выходные - на наружном диаметре, перпендикулярны его плоскости и расположены на одной оси, проходящей через центр рабочего колеса, причем ширина переднего диска выполнена по размеру сечения лопатки, который составляет 0,1 диаметра рабочего колеса, а радиус гиба лопатки определяют по формуле:
R=(D₁/16)-1,
где R_л - радиус гиба лопатки, мм; D₁ - диаметр рабочего колеса, мм; 16 и 1 - постоянные, действительные для всех типоразмеров рабочих колес.This is achieved by the fact that in the well-known radial (centrifugal) low-pressure fan, containing a spiral casing with inlet and outlet openings, mounted with an electric motor on a bed, on the shaft of which an impeller is mounted with a hub, consisting of a front and rear disks and placed between them with the same pitch of the blades mounted perpendicular to the plane of the rear disc - the front disc is made in the form of a flat ring, and the input edges of the blades are installed on its inner, and the output on the outer ametre perpendicular to its plane and arranged on one axis through the center of the impeller, the width of the front disc is made on the size of the blade cross-section which is 0.1 impeller diameter and bending radius of the blade is determined by the formula:
R = (D _1/16) -1
where R _l is the radius of the bend of the blade, mm; D ₁ - the diameter of the impeller, mm; 16 and 1 - permanent, valid for all sizes of impellers.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где фиг.1, 2, 3 - общий вид; фиг.4 и 5 - сечение лопаток. The essence of the invention is illustrated by drawings, where Fig.1, 2, 3 - General view; figure 4 and 5 is a section of the blades.

Радиальный (центробежный) вентилятор низкого давления представляет собой спиральный кожух 1 (см. фиг.1 и 2) с входным и выпускным соответственно отверстиями 2 и 3, установленный с электродвигателем 4 на станине 5, на валу которого с помощью ступицы 6 закреплено рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков 7 и 8 (см. фиг.3), а между ними с одинаковым шагом размещены цилиндрической формы лопатки 9. Входные кромки 10 (см. фиг.4 и 5) лопаток 9 установлены на внутреннем диаметре переднего диска 7, а выходные кромки 11 - на его наружном диаметре, перпендикулярны его плоскости и расположены на одной оси, проходящей через центр рабочего колеса. Задний диск 8 выполнен плоским. Угол входа лопаток 9 (см. фиг.5) равен 35^o±2^o, а выхода -145^o±2^o. Ширина переднего диска 7 выполнена по размеру сечения лопатки 9, который составляет 0,1 диаметра рабочего колеса, а радиус ее гиба (см. фиг. 5) определяют по формуле:
R=(D₁/16)-1,
где R_л - радиус гиба лопатки, мм; D₁ - диаметр рабочего колеса, мм; 16 и 1 - постоянные, действительные для всех типоразмеров рабочих колес.The radial (centrifugal) low-pressure fan is a spiral casing 1 (see Figs. 1 and 2) with inlet and outlet openings 2 and 3, respectively, mounted with an electric motor 4 on a bed 5, on the shaft of which an impeller is fixed using a hub 6, consisting of a front and rear discs 7 and 8 (see figure 3), and between them with the same pitch placed a cylindrical shape of the blade 9. The input edges 10 (see figure 4 and 5) of the blades 9 are mounted on the inner diameter of the front disk 7 and the output edges 11 - on its outer diameter, perpene ikulyarny its plane and disposed on the same axis passing through the center of the impeller. The rear disc 8 is flat. The angle of entry of the blades 9 (see figure 5) is 35 ^o ± 2 ^o , and the exit -145 ^o ± 2 ^o . The width of the front disk 7 is made according to the size of the cross section of the blade 9, which is 0.1 of the diameter of the impeller, and the radius of its bend (see Fig. 5) is determined by the formula:
R = (D _1/16) -1
where R _l is the radius of the bend of the blade, mm; D ₁ - the diameter of the impeller, mm; 16 and 1 - permanent, valid for all sizes of impellers.

Пример
При D₁= 400 мм, по формуле, высота лопатки H_л=400/10=40 мм, радиус гиба составит: R_л=(400/16)-1=24 мм.Example
When D ₁ = 400 mm, according to the formula, the blade height H _l = 400/10 = 40 mm, the bending radius is: R _l = (400/16) -1 = 24 mm.

Количество лопаток рабочего колеса является для всех типоразмеров постоянным и составляет 12. The number of impeller blades is constant for all sizes and is 12.

Радиальный (центробежный) вентилятор работает следующим образом. Radial (centrifugal) fan operates as follows.

При вращении рабочего колеса воздух, поступающий через входное отверстие 2, попадает в каналы между лопатками 9 рабочего колеса и под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным кожухом 1 и направляется в его выпускное отверстие 3, изменяя первоначальное направление движения на 90^o.When the impeller rotates, the air entering through the inlet 2 enters the channels between the impeller vanes 9 and, under the action of centrifugal force, moves along these channels, is collected by the spiral casing 1 and is sent to its outlet 3, changing the initial direction of movement by 90 ^° .

Выполнение переднего диска 7 в виде плоского кольца упрощает технологию изготовления и исключает операцию штамповки. Размещение входной 10 и выходной 11 кромок лопатки 9 на одной оси, проходящей через центр рабочего колеса, упрощает разметку при сборочной операции. Выполнение переднего диска 7 шириной по размеру сечения лопатки 9, расчетные ее размер и радиус гиба обеспечивают выполнение для всех типоразмеров одинаковое количество лопаток, что снижает металлоемкость изготовления рабочего колеса на 5-10%. The implementation of the front disk 7 in the form of a flat ring simplifies the manufacturing technology and eliminates the stamping operation. The placement of the input 10 and output 11 of the edges of the blades 9 on one axis passing through the center of the impeller, simplifies the layout during assembly operations. The implementation of the front disk 7, the width of the cross section of the blades 9, its estimated size and bending radius ensure that the same number of blades is fulfilled for all sizes, which reduces the metal consumption of the manufacture of the impeller by 5-10%.

Claims

A radial (centrifugal) low-pressure fan, comprising a spiral casing with inlet and outlet openings, mounted with an electric motor on a bed, on the shaft of which an impeller is mounted with a hub, consisting of a front and rear disks and blades placed between them with the same pitch installed perpendicularly the plane of the rear disk, the front disk is made in the form of a flat ring, and the input edges of the blades are mounted on its inner, and the output on the outer diameter, perpendicular to its plane and are located on one axis through the center of the impeller, the width of the front disc is made on the size of the blade cross-section which is 0.1 impeller diameter and bending radius of the blade is determined by the formula
R _L = (D _1/16) -1
where R _l is the radius of the bend of the blade, mm;
D ₁ - the diameter of the impeller, mm;
16 and 1 - permanent, valid for all sizes of impellers.