RU2205987C1

RU2205987C1 - Reversible cross-flow fan

Info

Publication number: RU2205987C1
Application number: RU2001130304/06A
Authority: RU
Inventors: В.Е. Саитов; Р.Г. Гатауллин
Original assignee: Вятская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2003-06-10

Abstract

FIELD: different branches of industry, agriculture. SUBSTANCE: proposed cross-flow fan is provided with intake branch pipe. Scroll housing of the latter is mated with inlet edge of inner flat outline of outlet branch pipe. Ports with adjustable shutters are made at beginning of scroll housing. Adjustable gates are installed for displacement along housing. Ports are made in place of conjugation of inner flat outlines with intake and outlet branch pipes. EFFECT: induced metal usage, decreased overall dimensions of fan. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области вентиляторостроения и может применяться в промышленности и сельскохозяйственном производстве. The invention relates to the field of fan engineering and can be used in industry and agricultural production.

Известен диаметральный вентилятор, содержащий спиральный корпус с входным окном и нагнетательным патрубком и разделяющей их прямолинейной стенкой, и установленное в корпусе лопаточное рабочее колесо [1]. Known diametrical fan, comprising a spiral casing with an inlet window and a discharge pipe and a rectilinear wall separating them, and a blade wheel mounted in the housing [1].

Данный вентилятор не имеет входной коробки, позволяющей забирать воздушный поток под требуемым углом по отношению к нагнетаемому воздушному потоку. Это затрудняет компактную вписываемость вентилятора как в зерноочистительные машины, так и при использовании его для вентиляции животноводческих ферм. This fan does not have an inlet box that allows you to take the air stream at the required angle with respect to the pumped air stream. This makes compact fit of the fan both in grain cleaning machines and when using it for ventilation of livestock farms.

Кроме того, вентилятор указанного типа нереверсивный и для изменения направления воздушного потока (реверсирования) на обратное требует сложных вспомогательных устройств. In addition, the fan of the indicated type is non-reversible and requires a variety of auxiliary devices to reverse the direction of the air flow (reverse).

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится прямоточный диаметральный вентилятор, содержащий спиральный корпус с входным и выходным патрубками, установленные в корпусе два лопаточных рабочих колеса и расположенный между ними перепускной канал, образованный внутренними обводами патрубков. Кроме того, эти обводы выполнены плоскими и расположены параллельно один к другому [2] - прототип. The closest in technical solution and the achieved result to the present invention relates to a direct-flow diametrical fan, comprising a spiral casing with inlet and outlet nozzles, two blade impellers installed in the housing and a bypass channel located between them, formed by the inner contours of the nozzles. In addition, these contours are flat and parallel to one another [2] - the prototype.

Недостатком данного вентилятора является то, что он имеет длинный воздушный тракт, обусловливающий потери на трение воздушного потока о стенки каналов. Кроме того, поскольку вентилятор снабжен двумя рабочими колесами, то увеличивается металлоемкость и затраты мощности на генерирование воздушного потока. К тому же вентилятор имеет увеличенные габариты и так же, как и аналог, не является реверсивным. The disadvantage of this fan is that it has a long air path, causing friction losses of the air flow against the channel walls. In addition, since the fan is equipped with two impellers, the metal consumption and power consumption for generating the air flow are increased. In addition, the fan has increased dimensions and, like an analogue, is not reversible.

Задача, которую необходимо решить, заключается в изменении направления воздушного потока (реверсирования) на обратное в вентиляторе за счет изменения месторасположения в нем центра вихря циркулирующего потока, определяющего направление течения основного воздушного потока. The problem that needs to be solved is to reverse the direction of the air flow (reversing) in the fan by changing the location in it of the center of the vortex of the circulating stream, which determines the direction of the main air flow.

Поставленная задача решена с помощью диаметрального вентилятора, содержащего спиральный корпус с входным и выходными патрубками, имеющими расположенные параллельно один другому внутренние плоские обводы, и установленное в корпус лопаточное рабочее колесо, при этом входной патрубок спиральным корпусом сопряжен с входной кромкой внутреннего плоского обвода выходного патрубка и в начале спирального корпуса, в месте сопряжения с внутренними плоскими обводами входного и выходного патрубков, выполнены окна с регулировочными заслонками, имеющими возможность перемещения вдоль корпуса. The problem is solved with the help of a diametrical fan, containing a spiral casing with inlet and outlet nozzles having internal flat contours located parallel to each other, and a blade impeller mounted in the housing, while the inlet nozzle is connected with the input edge of the inner flat contour of the outlet nozzle and at the beginning of the spiral casing, in the place of interfacing with the inner flat contours of the inlet and outlet pipes, windows with adjustment dampers are made, Commercially ability to move along the body.

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемой разработки. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте. As a result of the analysis of literary sources, no identical fulfillment of the proposed development was found. Moreover, distinctive features from the prototype signs give the claimed combination of new properties, manifested in a positive effect.

Наличие только одного рабочего колеса и сопряжение входного патрубка спиральным корпусом с входной кромкой внутреннего плоского обвода выходного патрубка обусловливает снижение металлоемкости, уменьшение габаритных размеров вентилятора и снижение затрат мощности на генерирование воздушного потока. The presence of only one impeller and the coupling of the inlet pipe with a spiral casing with the inlet edge of the inner flat contour of the outlet pipe leads to a decrease in metal consumption, a decrease in the overall dimensions of the fan and a reduction in power consumption for generating the air flow.

При выполнении в начало спирального корпуса, в месте сопряжения с внутренними плоскими обводами входного и выходного патрубков, окон с регулировочными заслонками достигается реверсирование воздушного потока в вентиляторе. Это объясняется тем, что работа диаметрального вентилятора характеризуется течением в нем основного воздушного потока и циркулирующего потока, центр вращения которого располагается на внутреннем диаметре ротора рабочего колеса в зоне входной кромки внутренней плоской стенки выходного патрубка [3]. Поэтому при закрытом заслонкой окне спирального корпуса, в месте сопряжения его с внутренним плоским обводом входного патрубка, и открытом другом окне спирального корпуса, в месте сопряжения его с внутренним плоским обводом выходного патрубка, воздух захватывается лопатками колеса из входного патрубка и открытого окна в его спиральном корпусе, проходит межлопаточные каналы в центростремительном направлении внутрь колоса. Далее снова захватывается лопатками колеса и, проходя межлопаточные каналы в центробежном направлении, нагнетается вдоль спирального корпуса с закрытым окном в выходной патрубок. В результате открытия окна спирального корпуса, в месте сопряжения его с внутренним плоским обводом входного патрубка, и закрытия заслонкой окна спирального корпуса, в месте сопряжения его с внутренним плоским обводом выходного патрубка, сопротивление в проточной части вентилятора меняется и центр вихря циркулирующего потока смещается в зону расположения входной кромки внутреннего плоского обвода входного патрубка, что обусловливает прохождение воздушного потока через внутреннее пространство рабочего колеса в сторону входного патрубка. Потому направление нагнетания воздушного потока в вентиляторе изменяется на обратное. When running to the beginning of the spiral casing, in the place of interfacing with the internal flat contours of the inlet and outlet pipes, windows with adjusting dampers, the air flow in the fan is reversed. This is because the operation of the diametrical fan is characterized by the flow of the main air flow and the circulating flow in it, the center of rotation of which is located on the inner diameter of the impeller rotor in the zone of the inlet edge of the inner flat wall of the outlet pipe [3]. Therefore, when the window of the spiral casing is closed by the flap, at the place of its interfacing with the inner flat contour of the inlet pipe, and the other window of the spiral casing is open, in the place of its interfacing with the internal flat contour of the outlet pipe, air is taken in by the vanes of the wheel from the inlet pipe and the open window in its spiral body, passes the interscapular canals in the centripetal direction into the ear. Then it is again captured by the wheel blades and, passing the interscapular channels in the centrifugal direction, is pumped along the spiral casing with the window closed into the outlet pipe. As a result of opening the window of the spiral case, at the place of its interfacing with the inner flat contour of the inlet pipe, and closing the window of the spiral case, at the place of its interfacing with the internal flat contour of the outlet pipe, the resistance in the flow part of the fan changes and the center of the vortex of the circulating flow is shifted to the zone the location of the input edge of the inner flat contour of the inlet pipe, which determines the passage of air flow through the inner space of the impeller towards the inlet wretch. Therefore, the direction of the air flow in the fan is reversed.

Применение регулировочных заслонок с возможностью перемещения вдоль спирального корпуса с целью закрытия и открытия в нем окон обусловливает более компактную конструкцию устройства. The use of adjusting dampers with the ability to move along the spiral case in order to close and open windows in it makes the device more compact.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, превосходящий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями. As a result, when the proposed device is operating, a positive effect is achieved that exceeds the effect of the prototype. A new set of features of the claimed device, providing a positive effect, has significant differences.

На чертеже представлена аэродинамическая схема реверсивного диаметрального вентилятора. The drawing shows an aerodynamic diagram of a reversible diametrical fan.

Реверсивный диаметральный вентилятор содержит спиральный корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, имеющими расположенные параллельно один другому внутренние плоские обводы 4 и 5, а также установленное в корпус 1 лопаточное рабочее колесо 6. Кроме того, входной патрубок 2 спиральным корпусом 1 сопряжен с входной кромкой внутреннего плоского обвода 5 выходного патрубка 3 и в начале спирального корпуса 1, в месте сопряжения с внутренними плоскими обводами 4 и 5 входного 2 и выходного 3 патрубков, выполнены окна 7 и 8 с регулировочными заслонками 9 и 10, имеющими возможность перемещения вдоль корпуса 1. The reversible diametrical fan contains a spiral casing 1 with inlet 2 and output 3 nozzles having parallel inner flat contours 4 and 5 parallel to one another, and also a blade impeller 6 installed in the housing 1. In addition, the inlet 2 of the spiral case 1 is paired with the inlet the edge of the inner flat contour 5 of the outlet pipe 3 and at the beginning of the spiral housing 1, in the place of interfacing with the inner flat contours 4 and 5 of the inlet 2 and outlet 3 nozzles, windows 7 and 8 with adjustment dampers are made 9 and 10, having the ability to move along the housing 1.

Реверсивный диаметральный вентилятор работает следующим образом. Reversible diametrically fan operates as follows.

Для нагнетания воздуха в выходной патрубок 3 перемещением заслонок 9 и 10 вдоль спирального корпуса 1 открывают окно 8, а окно 7 закрывают. В этом случае при вращении лопаточного рабочего колеса 6 центр вихря циркулирующего в нем воздушного потока располагается на внутреннем диаметре ротора колеса в зоне входной кромки внутреннего плоского обвода 5 выходного патрубка 3. Основной воздушный поток, всасываясь через входной патрубок 2 и окно 8, захватывается лопатками колеса 6 и проходит межлопаточные каналы в центростремительном направлении внутрь колеса 6. Далее он снова захватывается лопатками колеса 6 и проходит межлопаточные каналы в центробежном направлении в сторону нагнетания. При этом спиральный корпус 1 с закрытым заслонкой 9 окном 7 формирует и направляет воздушный поток, сходящий с лопаток колеса 6, в выходной патрубок 3. Для изменения направления воздушного потока на обратное синхронным перемещением заслонок 9 и 10 вдоль спирального корпуса 1 окно 8 закрывают, а окно 7 открывают. В результате этого меняется сопротивление в проточной части вентилятора и центр вихря циркулирующего потока смещается в зону расположения входной кромки внутреннего плоского обвода 4 входного патрубка 2, что обусловливает изменение направления нагнетания воздушного потока. Воздух лопатками колеса 6 захватывается из окна 7 и патрубка 3, проходит его внутреннее пространство в диаметральном направлении и подается в патрубок 2. В данном случае формирует и направляет воздушный поток, сходящий с лопаток колеса 6, спиральный корпус 1 с закрытым заслонкой 10 окном 8. To pump air into the outlet pipe 3 by moving the shutters 9 and 10 along the spiral housing 1 open the window 8, and the window 7 is closed. In this case, during the rotation of the blade impeller 6, the center of the vortex of the air flow circulating in it is located on the inner diameter of the wheel rotor in the zone of the inlet edge of the inner flat contour 5 of the outlet pipe 3. The main air stream, being sucked through the inlet pipe 2 and the window 8, is captured by the vanes 6 and passes the interscapular channels in the centripetal direction inside the wheel 6. Then it is again captured by the blades of the wheel 6 and passes the interscapular channels in the centrifugal direction towards the air tania. In this case, the spiral housing 1 with the shutter 9 closed by the window 7 forms and directs the air flow coming from the blades of the wheel 6 to the outlet pipe 3. To change the direction of the air flow by reverse synchronous movement of the shutters 9 and 10 along the spiral housing 1, the window 8 is closed, and window 7 open. As a result of this, the resistance in the flow part of the fan changes and the center of the vortex of the circulating flow shifts to the zone of location of the inlet edge of the inner flat contour 4 of the inlet pipe 2, which causes a change in the direction of discharge of the air flow. The air blades of the wheel 6 is captured from the window 7 and the pipe 3, passes its inner space in the diametrical direction and is supplied to the pipe 2. In this case, it forms and directs the air flow coming from the blades of the wheel 6, the spiral housing 1 with the window 8 closed by the shutter 10.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является то, что оно имеет более компактную конструкцию и позволяет изменять (реверсировать) направление воздушного потока. The advantage of the invention in comparison with the prototype is that it has a more compact design and allows you to change (reverse) the direction of the air flow.

Литература
1. А. c. 901641 СССР, МКИ3 F 04 D 17/04. Диаметральный вентилятор/Н.П. Сычугов, А. И. Бурков. - 2906313/25-06. Заявлено 07.04.80//Открытия. Изобретения. -1982. - 4.Literature
1. A. c. 901641 USSR, MKI3 F 04 D 17/04. Diametrical fan / N.P. Sychugov, A.I. Burkov. - 2906313 / 25-06. Claimed 04/07/80 // Discoveries. Inventions -1982. - 4.

2. А.с. 1112151 СССР, МКИ3 F 04 D 17/04. Прямоточный диаметральный вентилятор/Н. П. Сычугов, А.И. Бурков, Н.И. Одинцов и др. - 3425769/25-06. Заявлено 16.04.82//Открытия.Изобретения.-1984. - 33 - прототип. 2. A.S. 1112151 USSR, MKI3 F 04 D 17/04. Direct-flow diametrical fan / N. P. Sychugov, A.I. Burkov, N.I. Odintsov et al. - 3425769 / 25-06. Claimed 04/16/82 // Discovery. Inventions. 1984. - 33 - prototype.

3. Коровкин А.Г., Феофилактов А.Н. Исследование структуры потока в диаметральном вентиляторе без внутреннего направляющего аппарата//Промышленная аэродинамика. - М.:Машиностроение, 1983. - Вып.3(35). - С.183-195. 3. Korovkin A.G., Feofilaktov A.N. Investigation of the flow structure in a diametrical fan without an internal guide vane // Industrial Aerodynamics. - M.: Mechanical Engineering, 1983. - Issue 3 (35). - S.183-195.

Claims

Reversible diametrical fan, comprising a spiral casing with inlet and outlet nozzles having internal flat contours located parallel to each other, and a blade impeller installed in the housing, characterized in that the inlet duct is connected in a spiral case to the inlet edge of the inner flat contour of the outlet nozzle and at the beginning spiral housing, in the place of interfacing with the inner flat contours of the inlet and outlet nozzles, made windows with adjusting dampers having awn of movement along the body.