RU2215195C1 - Centrifugal fan - Google Patents

Centrifugal fan Download PDF

Info

Publication number
RU2215195C1
RU2215195C1 RU2002111372/06A RU2002111372A RU2215195C1 RU 2215195 C1 RU2215195 C1 RU 2215195C1 RU 2002111372/06 A RU2002111372/06 A RU 2002111372/06A RU 2002111372 A RU2002111372 A RU 2002111372A RU 2215195 C1 RU2215195 C1 RU 2215195C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impeller
suction pipe
plate
diameter
centrifugal fan
Prior art date
Application number
RU2002111372/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Г. Караджи
Ю.Г. Московко
Original Assignee
Караджи Вячеслав Георгиевич
Московко Юрий Георгиевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Караджи Вячеслав Георгиевич, Московко Юрий Георгиевич filed Critical Караджи Вячеслав Георгиевич
Priority to RU2002111372/06A priority Critical patent/RU2215195C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2215195C1 publication Critical patent/RU2215195C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; fans and ventilators. SUBSTANCE: invention relates to centrifugal fans and their intake devices. Proposed fan contains scroll housing 1, shaft 2, impeller 3 with blades 4 and cover disk 5, suction branch pipe 6 with cylindrical section 7, outlet branch pipe 8 equal to width L of housing 1, circulation clearance 11 between branch pipe 6 and disk 5, guide vane assembly made in form of plate 13 connected with surface 9 of branch pipe 6 in zone of maximum opening of housing. Width of housing 1 is L= (0.0-1.1)D, length of branch pipe 6 is Lin = (0,40...0,63)D, diameter at inlet into impeller 3 is Din = (0,66...0,69)D, where D is diameter of impeller 3. Plate 13 brakes toroidal flow in chamber 10, thus forming stream in clearance 11 directed along surface 12 of disk 5. this increases zone of flow over disk 5 and blades 4 together with inlet leveled flow on section 7 without separation. EFFECT: enlarged range of flow coefficient φ and pressure coefficient φ. at large values of coefficient ψ. 6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области вентиляторостроения, а именно к центробежным вентиляторам и их входным устройствам. The invention relates to the field of fan engineering, namely to centrifugal fans and their input devices.

Из уровня техники известны центробежные вентиляторы с направляющим аппаратом на входе в рабочее колесо. Centrifugal fans with a guiding apparatus at the entrance to the impeller are known in the art.

В описании изобретения "Центробежный вентилятор", защищенного патентом РФ 2135837, МПК F 04 D 17/08, приоритет 06.02.1998, [1], представлен центробежный вентилятор, содержащий спиральный корпус, установленное в нем на валу рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском, всасывающий патрубок с участками криволинейного профиля в диаметральном сечении, внешняя поверхность которого образует с внутренней поверхностью покрывного диска на входе в рабочее колесо циркуляционный зазор, направляющий аппарат, размещенный с внешней стороны всасывающего патрубка перед циркуляционным зазором, выходной патрубок, равный по ширине корпусу вентилятора. In the description of the invention, "Centrifugal Fan", protected by RF patent 2135837, IPC F 04 D 17/08, priority 06.02.1998, [1], a centrifugal fan is presented, comprising a spiral casing, an impeller mounted thereon with backward curved blades and with a conical cover disk, a suction pipe with sections of a curved profile in a diametric section, the outer surface of which forms a circulation gap at the entrance to the impeller with a circulation gap, a guiding device placed on the outside us suction nozzle before the circulation gap outlet, equal in width of the fan housing.

Недостатком известного вентилятора является неравномерность потока на входе в рабочее колесо, что приводит к потере коэффициента давления ψ = 2P/ρu2 при больших значениях коэффициента расхода φ = 4Q/πD2u (сужение справа рабочей характеристики вентилятора), где Q - расход вентилятора, куб. м/с; Р - полное или статическое давление. Па; D - диаметр рабочего колеса вентилятора, м; u - окружная скорость лопаток на внешнем диаметре рабочего колеса вентилятора, м/с; ρ - плотность перекачиваемого воздуха, кг/куб. м.A disadvantage of the known fan is the uneven flow at the entrance to the impeller, which leads to a loss of the pressure coefficient ψ = 2P / ρu 2 for large values of the flow coefficient φ = 4Q / πD 2 u (narrowing the working characteristic of the fan on the right), where Q is the fan flow rate, cube m / s; P - full or static pressure. Pa; D is the diameter of the impeller of the fan, m; u is the peripheral speed of the blades on the outer diameter of the fan impeller, m / s; ρ is the density of the pumped air, kg / cu. m

В описании изобретения по заявке Германии 4025006 А1, "Ventilatoreinheit", приоритет 07.08.1990 г., дата публикации 13.02.1992 г., [2] , представлен вентилятор, содержащий спиральный корпус, установленное в нем на валу рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском, всасывающий патрубок с цилиндрическим участком и с диаметром входа в рабочее колесо, равным 0.7...0.9 диаметра рабочего колеса, и участками криволинейного профиля в диаметральном сечении, внешняя поверхность которого образует с внутренней поверхностью покрывного диска на входе в рабочее колесо циркуляционный зазор. In the description of the invention according to the application of Germany 4025006 A1, "Ventilatoreinheit", priority 07.08.1990, publication date 02.13.1992, [2] a fan is provided comprising a spiral case, an impeller mounted thereon with backward curved blades on the shaft and with a conical cover disk, a suction pipe with a cylindrical section and with an impeller diameter equal to 0.7 ... 0.9 of the diameter of the impeller, and sections of a curved profile in a diametric section, the outer surface of which forms with the inner surface of the cover disk at the entrance to Static preparation circulating wheel gap.

Недостатком изобретения [2] является выполнение выходного патрубка с шириной меньшей, чем ширина корпуса, и примерно равной ширине рабочего колеса, что приводит к снижению коэффициента давления ψ при меньших коэффициентах расхода φ по сравнению с изобретением [1]. The disadvantage of the invention [2] is the implementation of the outlet pipe with a width smaller than the width of the housing, and approximately equal to the width of the impeller, which leads to a decrease in the pressure coefficient ψ at lower flow coefficients φ in comparison with the invention [1].

Изобретение [1] принято за наиболее близкий аналог. The invention [1] is taken as the closest analogue.

Решаемой технической задачей является обеспечение безотрывного обтекания покрывного диска и лопаток рабочего колеса при больших коэффициентах расхода φ вентилятора. Технический результат заключается в расширении рабочей области вентилятора в сторону больших коэффициентов расхода φ, по сравнению с наиболее близким аналогом [1] , а также уменьшение разницы между полным и статическим давлением, что снижает аэродинамические потери на преобразование скоростного напора вентилятора. The technical task to be solved is to ensure continuous flow around the cover disk and impeller blades at high flow rates φ of the fan. The technical result consists in expanding the working area of the fan in the direction of large flow coefficients φ, in comparison with the closest analogue [1], as well as reducing the difference between the total and static pressure, which reduces aerodynamic losses on the conversion of the high-speed head of the fan.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Центробежный вентилятор, как и в наиболее близком аналоге [1], содержит спиральный корпус, установленное в нем на валу рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском, всасывающий патрубок с участками криволинейного профиля в диаметральном сечении, внешняя поверхность которого образует с внутренней поверхностью покрывного диска на входе в рабочее колесо циркуляционный зазор, направляющий аппарат, размещенный с внешней стороны всасывающего патрубка перед циркуляционным зазором, выходной патрубок, равный по ширине корпусу вентилятора, но в отличие от наиболее близкого аналога, ширина корпуса L составляет 0.9...1.1 диаметра D рабочего колеса, всасывающий патрубок содержит цилиндрический участок, длина всасывающего патрубка L составляет 0.40...0.63 диаметра рабочего колеса D, а диаметр входа DВХ в рабочее колесо равен 0.66...0.69 диаметра D рабочего колеса, направляющий аппарат выполнен в виде не менее одной пластины, одна из которых установлена в зоне наибольшего раскрытия спирального корпуса.The centrifugal fan, as in the closest analogue [1], contains a spiral casing, an impeller mounted on it on the shaft with backward curved blades and with a conical cover disk, a suction pipe with sections of a curved profile in a diametric section, the outer surface of which forms with the inner the surface of the cover disk at the entrance to the impeller, a circulation gap, a guide apparatus located on the outside of the suction pipe in front of the circulation gap, an output pipe equal in width not the fan casing, but in contrast to the closest analogue, the casing width L is 0.9 ... 1.1 of the impeller diameter D, the suction pipe contains a cylindrical section, the suction pipe L BX is 0.40 ... 0.63 of the impeller diameter D, and the diameter of the input D ВХ into the impeller is 0.66 ... 0.69 of the diameter D of the impeller, the guiding apparatus is made in the form of at least one plate, one of which is installed in the zone of the greatest opening of the spiral casing.

Центробежный вентилятор характеризуется тем, что по меньшей мере, одна пластина направляющего аппарата выполнена плоской. A centrifugal fan is characterized in that at least one plate of the guide apparatus is made flat.

Центробежный вентилятор характеризуется тем, что по меньшей мере, одна пластина направляющего аппарата установлена на внешней поверхности входного патрубка радиально и перпендикулярно цилиндрической поверхности патрубка вдоль оси рабочего колеса в пределах угла 10o относительно оси рабочего колеса от места наибольшего раскрытия спирального корпуса в сторону уменьшения раскрытия спирального корпуса.A centrifugal fan is characterized in that at least one plate of the guide apparatus is mounted on the outer surface of the inlet pipe radially and perpendicular to the cylindrical surface of the pipe along the axis of the impeller within an angle of 10 o relative to the axis of the impeller from the point of greatest opening of the spiral casing in the direction of decreasing spiral opening corps.

Центробежный вентилятор характеризуется тем, что внешняя кромка, по меньшей мере, одной пластины соприкасается с входным патрубком. A centrifugal fan is characterized in that the outer edge of at least one plate is in contact with the inlet pipe.

Центробежный вентилятор характеризуется тем, что направляющий аппарат выполнен в виде одной пластины, расположенной в зоне наибольшего раскрытия спирального корпуса, а в диаметральном сечении под углом 0...45 градусов к всасывающему патрубку с отсчетом навстречу направлению вращения рабочего колеса и под углом ±10 градусов к оси вращения рабочего колеса. The centrifugal fan is characterized in that the guide vane is made in the form of a single plate located in the zone of greatest opening of the spiral casing, and in the diametric section at an angle of 0 ... 45 degrees to the suction pipe with a countdown towards the direction of rotation of the impeller and at an angle of ± 10 degrees to the axis of rotation of the impeller.

Центробежный вентилятор характеризуется тем, что угол γ в диаметральном сечении между образующими конусной части внутренней поверхности покрывного диска и наружной поверхности всасывающего патрубка со стороны входа в рабочее колесо равен 0...10o.A centrifugal fan is characterized in that the angle γ in the diametrical section between the generatrices of the conical part of the inner surface of the casing disk and the outer surface of the suction pipe from the entrance to the impeller is 0 ... 10 o .

Представленные признаки существенны для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата, и образуют совокупность, при исключении из которой одного из признаков технический результат не достигается. The presented features are essential for solving the task and achieving the claimed technical result, and form a set, with the exception of which one of the signs of the technical result is not achieved.

Действительно, выполнение центробежного вентилятора содержащим, как и в наиболее близком аналоге [1], спиральный корпус, установленное в нем на валу рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском, всасывающий патрубок с участками криволинейного профиля в диаметральном сечении, внешняя поверхность которого образует с внутренней поверхностью покрывного диска на входе в рабочее колесо циркуляционный зазор, направляющий аппарат, размещенный с внешней стороны всасывающего патрубка перед циркуляционным зазором, выходной патрубок, равный по ширине L корпуса вентилятора, обеспечивает достаточно хорошую напорно-скоростную характеристику известного из наиболее близкого аналога вентилятора. Увеличение ширины спирального корпуса и выходного патрубка с предлагаемыми в настоящем изобретении параметрами приводит, как показано на графике на фиг.4, к смещению и расширению аэродинамической характеристики вентилятора в сторону больших коэффициентов расхода по сравнению с существующими с наиболее близким аналогом [1] , а также к уменьшению разницы между кривыми коэффициентов полного и статического давления, что существенно полезно при использовании вентилятора в вентиляционных системах, поскольку способствует снижению аэродинамических потерь на преобразование скоростного напора вентилятора. Indeed, the implementation of a centrifugal fan containing, as in the closest analogue [1], a spiral casing, an impeller mounted on it on the shaft with backward curved blades and with a conical cover disk, a suction pipe with sections of a curved profile in a diametrical section, the outer surface of which forms a circulation gap with the inner surface of the casing disk at the entrance to the impeller, a guiding apparatus placed on the outside of the suction pipe in front of the circulation gap, the inlet nozzle, equal in width L to the fan casing, provides a fairly good pressure and speed characteristic of a fan known from the closest analogue. The increase in the width of the spiral casing and the outlet with the parameters proposed in the present invention leads, as shown in the graph in figure 4, to the displacement and expansion of the aerodynamic characteristics of the fan in the direction of higher flow coefficients compared to existing with the closest analogue [1], and to reduce the difference between the curves of the coefficients of full and static pressure, which is significantly useful when using a fan in ventilation systems, since it helps to reduce aerodynamics physical losses on the conversion of the fan speed head.

Указанный выше технический результат достигается за счет того, что при выполнении центробежного вентилятора, в отличие от наиболее близкого аналога [1] , с всасывающим патрубком длиной LВХ=0.40...0.63 диаметра D рабочего колеса за счет включения цилиндрического участка, с диаметром входа DВХ в рабочее колесо, равным 0.66...0.69 диаметра D рабочего колеса, обеспечивает повышение равномерности входящего в рабочее колесо потока, что затягивает отрыв пограничного слоя с поверхности покрывного диска и лопаток рабочего колеса при его вращении. Это дает возможность увеличить ширину корпуса L до 0.9. ..1.1 диаметра D рабочего колеса и обеспечивает, как показано на фиг.4, увеличение коэффициентов расхода φ и давления ψ по сравнению с наиболее близким аналогом.The above technical result is achieved due to the fact that when performing a centrifugal fan, in contrast to the closest analogue [1], with a suction pipe of length L BX = 0.40 ... 0.63 of the diameter D of the impeller due to the inclusion of a cylindrical section with an inlet diameter D BX in the impeller, equal to 0.66 ... 0.69 of the diameter D of the impeller, provides an increase in the uniformity of the flow entering the impeller, which delays the separation of the boundary layer from the surface of the casing disk and the impeller blades during its rotation. This makes it possible to increase the width of the housing L to 0.9. ..1.1 the diameter D of the impeller and provides, as shown in figure 4, an increase in the flow rates φ and pressure ψ compared with the closest analogue.

Выполнение направляющего аппарата центробежного вентилятора в виде, не менее одной пластины, одна из которых установлена в зоне наибольшего раскрытия спирального корпуса, обеспечивает уменьшение толщины пограничного слоя на покрывном диске рабочего колеса при его вращении, что позволяет увеличить ширину b лопаток рабочего колеса благодаря затягиванию отрыва потока. The implementation of the guide apparatus of the centrifugal fan in the form of at least one plate, one of which is installed in the zone of the greatest opening of the spiral casing, reduces the thickness of the boundary layer on the cover disk of the impeller during its rotation, which allows to increase the width b of the impeller blades due to the delayed flow separation .

Выполнение направляющего аппарата в виде, по меньшей мере, одной пластины с внешней кромкой, соприкасающейся с поверхностью входного патрубка, предотвращает перетекание воздуха между пластиной и входным патрубком, что способствует снижению аэродинамических потерь вентилятора в целом. The implementation of the guide apparatus in the form of at least one plate with an outer edge in contact with the surface of the inlet pipe prevents air from flowing between the plate and the inlet pipe, which helps to reduce the aerodynamic losses of the fan as a whole.

Выполнение направляющего аппарата в виде одной плоской пластины, установленной в зоне наибольшего раскрытия спирального корпуса, упрощает технологию изготовления вентилятора при достижении заявленного технического результата. The implementation of the guide apparatus in the form of one flat plate installed in the zone of the greatest opening of the spiral casing simplifies the manufacturing technology of the fan when the claimed technical result is achieved.

При установке одной из пластин на внешней поверхности входного патрубка радиально (перпендикулярно цилиндрической поверхности патрубка) вдоль оси рабочего колеса в месте наибольшего раскрытия спирального корпуса или в пределах угла 10o от этого положения в сторону уменьшения раскрытия спирального корпуса (относительно оси рабочего колеса) оптимально с точки зрения аэродинамики. При этом высота пластины в радиальном направлении ограничивается диаметром рабочего колеса.When you install one of the plates on the outer surface of the inlet pipe radially (perpendicular to the cylindrical surface of the pipe) along the axis of the impeller in the place of greatest opening of the spiral casing or within an angle of 10 o from this position in the direction of reducing the opening of the spiral casing (relative to the axis of the impeller) is optimal with point of view of aerodynamics. The height of the plate in the radial direction is limited by the diameter of the impeller.

Выполнение пластины плоской, в диаметральном сечении расположенной под углом α= 0. . .45o к всасывающему патрубку с отсчетом навстречу направлению вращения рабочего колеса и под углом в пределах β=±10o к оси вращения рабочего колеса оптимально для снижения потерь во входном патрубке, и снижает требования к точности установки пластины.The execution of the plate is flat, in a diametrical section located at an angle α = 0.. .45 o to the suction nozzle with a count towards the direction of rotation of the impeller and at an angle within β = ± 10 o to the axis of rotation of the impeller is optimal to reduce losses in the inlet nozzle, and reduces the requirements for the accuracy of installation of the plate.

Выполнение угла в диаметральном сечении между образующими конусной части внутренней поверхности покрывного диска и наружной поверхности всасывающего патрубка со стороны входа в рабочее колесо, равным γ=0...10o обеспечивает формирование и прижатие струи, выходящей из области повышенного давления с внешней стороны покрывного диска к внутренней поверхности покрывного диска, что также способствует снижению аэродинамических потерь и повышению КПД вентилятора вследствие уменьшения зоны отрыва потока от покрывного диска.The implementation of the angle in the diametrical section between the generatrices of the conical part of the inner surface of the casing disk and the outer surface of the suction pipe from the entrance to the impeller, equal to γ = 0 ... 10 o provides the formation and pressing of the jet leaving the area of high pressure from the outside of the casing disk to the inner surface of the cover disk, which also helps to reduce aerodynamic losses and increase the efficiency of the fan due to the reduction of the separation zone of the flow from the cover disk.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлен продольный разрез вентилятора. Figure 1 shows a longitudinal section of a fan.

На фиг.2 показан разрез 1-1 на фиг.1. Figure 2 shows a section 1-1 in figure 1.

На фиг.3 показан вид Б на фиг.1. Figure 3 shows a view of B in figure 1.

На фиг. 4 представлен график зависимости коэффициента давления от коэффициента расхода ψ = f(φ) для предлагаемого вентилятора и наиболее близкого аналога. In FIG. 4 shows a graph of the pressure coefficient versus flow coefficient ψ = f (φ) for the proposed fan and the closest analogue.

Центробежный вентилятор устроен следующим образом. Centrifugal fan is arranged as follows.

Центробежный вентилятор содержит спиральный корпус 1 (фиг.1, 2), установленный в нем на валу 2 энергопривод, например электродвигатель (на фиг. не показано), рабочее колесо 3, включающее лопатки 4 и покрывной диск 5, всасывающий патрубок 6 с криволинейным профилем в диаметральном сечении и цилиндрической вставкой 7, и выходной патрубок 8 на всю ширину корпуса 1 (фиг. 1). Между внешней поверхностью 9 всасывающего патрубка 6, покрывного диска 5 и стенками корпуса 1 образуется циркуляционная камера 10. The centrifugal fan contains a spiral housing 1 (Fig. 1, 2), an electric drive mounted on it on the shaft 2, for example, an electric motor (not shown in Fig.), An impeller 3, including blades 4 and a cover disk 5, a suction pipe 6 with a curved profile in a diametrical section and a cylindrical insert 7, and an outlet pipe 8 over the entire width of the housing 1 (Fig. 1). Between the outer surface 9 of the suction pipe 6, the cover disk 5 and the walls of the housing 1, a circulation chamber 10 is formed.

Выход всасывающего патрубка 6 образует с покрывным диском 5 на входе в рабочее колесо 3 циркуляционный зазор 11, формируемый внутренней поверхностью 12 покрывного диска 5 и внешней поверхностью 9 всасывающего патрубка 6. По окружности с внешней стороны всасывающего патрубка 6 размещен направляющий аппарат, который выполнен в виде нескольких (на фиг. не показаны) пластин. При этом, по меньшей мере, одна пластина 13 установлена в зоне 14 наибольшего раскрытия спирального корпуса 1 (фиг.2) в диапазоне углов ±25o от диаметрального сечения с наибольшим раскрытием. Внутренняя кромка, по меньшей мере, одной пластины 13 соединена с поверхностью всасывающего патрубка 6. Пластины 13 в диаметральном сечении могут устанавливаться под углом α= 0. ..45o к всасывающему патрубку 6 с отсчетом навстречу направлению вращения рабочего колеса 3 (фиг.2) и под углом в пределах β=±10o относительно оси вращения рабочего колеса 3 (фиг.3), а внешняя кромка пластины 13 может выполняться как прямолинейной, так и криволинейной.The output of the suction pipe 6 forms with a cover disk 5 at the entrance to the impeller 3 a circulation gap 11 formed by the inner surface 12 of the cover disk 5 and the outer surface 9 of the suction pipe 6. A guide device is arranged around the circumference on the outside of the suction pipe 6, which is made in the form several (not shown) plates. At the same time, at least one plate 13 is installed in the zone 14 of the greatest opening of the spiral casing 1 (figure 2) in the range of angles ± 25 o from the diametrical section with the greatest opening. The inner edge of at least one plate 13 is connected to the surface of the suction pipe 6. The plates 13 in diametric section can be installed at an angle α = 0. ..45 o to the suction pipe 6 with a count towards the direction of rotation of the impeller 3 (Fig.2 ) and at an angle within β = ± 10 o relative to the axis of rotation of the impeller 3 (Fig.3), and the outer edge of the plate 13 can be made both rectilinear and curvilinear.

Длина LВХ всасывающего патрубка 6 составляет LВХ=(0.40...0.63)D, диаметр DВХ всасывающего патрубка 6 на входе в рабочее колесо 3 равен DВХ=(0.66... 0.69)D. При ширине b рабочего колеса 3, равной b≥0.27D, ширина L корпуса 1 вентилятора составит L==(0.9...1.1 )D, где D - диаметр рабочего колеса 3.The length L BX of the suction pipe 6 is L BX = (0.40 ... 0.63) D, the diameter D BX of the suction pipe 6 at the entrance to the impeller 3 is D BX = (0.66 ... 0.69) D. With the width b of the impeller 3 equal to b≥0.27D, the width L of the fan casing 1 will be L == (0.9 ... 1.1) D, where D is the diameter of the impeller 3.

В предпочтительном варианте выполнения центробежного вентилятора входной патрубок 6 имеет длину LВХ=0.5D, цилиндрический участок 7 входного участка - длину LЦУ=0.6LВХ, диаметр всасывающего патрубка 6 на входе в рабочее колесо 3 DВХ=0.68D и ширину корпуса 1, равную диаметру рабочего колеса вентилятора L= 1.0D. Направляющий аппарат содержит одну пластину 13, которая выполнена плоской, внешней кромкой, соприкасающейся с внешней поверхностью всасывающего патрубка 6 и с высотой в радиальном сечении, ограниченной диаметром рабочего колеса 3. Пластина 13 установлена радиально (перпендикулярно цилиндрической поверхности участка 7 всасывающего патрубка 6) вдоль оси рабочего колеса 3 под углом 0...10o от сечения с наибольшим раскрытием корпуса 1 в сторону уменьшения раскрытия спирального корпуса 1, и под углами α=0o и β= 0o. Угол γ между образующими конусной части внутренней поверхности 12 покрывного диска 5 и внешней поверхности 9 всасывающего патрубка диаметрального сечения со стороны входа в рабочее колесо 3 равен γ=0...10o.In a preferred embodiment, the centrifugal fan inlet pipe 6 has a length L BX = 0.5D, a cylindrical section 7 of the inlet section has a length L CU = 0.6L BX , the diameter of the suction pipe 6 at the entrance to the impeller 3 D BX = 0.68D and the width of the housing 1 equal to the diameter of the impeller of the fan L = 1.0D. The guide apparatus contains one plate 13, which is made with a flat, outer edge in contact with the outer surface of the suction pipe 6 and with a height in radial section limited by the diameter of the impeller 3. The plate 13 is mounted radially (perpendicular to the cylindrical surface of the section 7 of the suction pipe 6) along the axis the impeller 3 at an angle of 0 ... 10 o from the cross section with the largest opening of the housing 1 in the direction of reducing the opening of the spiral housing 1, and at angles α = 0 o and β = 0 o . The angle γ between the generatrices of the conical part of the inner surface 12 of the cover disk 5 and the outer surface 9 of the suction pipe of a diametrical section from the entrance to the impeller 3 is γ = 0 ... 10 o .

Центробежный вентилятор функционирует следующим образом. Centrifugal fan operates as follows.

При вращении рабочего колеса 3 проходящий через входной патрубок 6 поток в цилиндрическом участке 7 становится более равномерным, что способствует затягиванию отрыва пограничного слоя с лопаток 3 и покрывного диска 5 рабочего колеса 3. При вращении рабочего колеса 3 за счет течения на выходе колеса, а также за счет дискового трения о внешнюю поверхность покрывного диска 5, в циркуляционной камере 10 возникает закрученное тороидальное течение, которое повышает аэродинамические потери, что снижает КПД вентилятора. Установка направляющего аппарата, содержащего по меньшей мере одну пластину 13 обеспечивает преобразование кинетической энергии тороидального течения в потенциальную энергию давления торможения тороидального течения. В результате разности давления в циркуляционной камере 10 и на входе в рабочее колесо 3 через циркуляционный зазор 11 на внутреннюю поверхность 12 покрывного диска 5 выдувается кольцевая струя, приводящая к уменьшению зоны отрыва потока от внутренней поверхности 12 покрывного диска 5. Взаимодействие сформированной в циркуляционном зазоре 11 струи с выравненным в цилиндрической вставке 7 потоком, обеспечивает затягивание отрыва потока, что проявляется, по сравнению с наиболее близким аналогом [1], как показано на графике на фиг.4, в увеличении диапазона величин коэффициента расхода φ и увеличении коэффициента давления ψ при больших коэффициентах расхода φ. Кроме того, при таком выполнении вентилятора возможно увеличение ширины b лопаток 4 рабочего колеса 3 до 0.42 диаметра рабочего колеса, увеличение длины всасывающего патрубка и увеличение ширины корпуса L до 0.9...1.1D диаметра рабочего колеса 3 при ширине выходного патрубка 8, равной ширине корпуса. When the impeller 3 rotates, the flow passing through the inlet pipe 6 in the cylindrical section 7 becomes more uniform, which helps to tighten the separation of the boundary layer from the blades 3 and the cover disk 5 of the impeller 3. When the impeller 3 rotates due to the flow at the wheel outlet, Due to disk friction on the outer surface of the cover disk 5, a swirling toroidal flow occurs in the circulation chamber 10, which increases aerodynamic losses, which reduces the fan efficiency. The installation of a guiding apparatus containing at least one plate 13 converts the kinetic energy of the toroidal flow into the potential energy of the braking pressure of the toroidal flow. As a result of the pressure difference in the circulation chamber 10 and at the entrance to the impeller 3, an annular jet is blown onto the inner surface 12 of the casing disk 5 through the circulation gap 11, leading to a decrease in the separation zone of the flow from the inner surface 12 of the casing disk 5. The interaction formed in the circulation gap 11 a jet with a stream aligned in a cylindrical insert 7 provides a delay in flow separation, which is manifested, in comparison with the closest analogue [1], as shown in the graph in Fig. 4, in an increase in pazona flow coefficient φ values and increase the pressure coefficient ψ at high flow coefficient φ. In addition, with this embodiment of the fan, it is possible to increase the width b of the blades 4 of the impeller 3 to 0.42 of the diameter of the impeller, increase the length of the suction pipe and increase the width of the casing L to 0.9 ... 1.1D of the diameter of the impeller 3 with the width of the output pipe 8 equal to the width corps.

Размещение пластины 13 в зоне 14 наибольшего раскрытия спирального корпуса обеспечивает наиболее эффективное торможение тороидального потока и местное повышение давления перед циркуляционным зазором 11. В результате увеличивается импульс струи, формируемой в циркуляционном зазоре 11, что создает дополнительное разрежение на внутренней поверхности 12 покрывного диска 5, предотвращающее формирование отрыва, и, следовательно, снижающее аэродинамические потери не только на входе в рабочее колесо 3, но и вентилятора в целом. Placing the plate 13 in the zone 14 of the greatest opening of the spiral casing provides the most effective braking of the toroidal flow and local increase in pressure in front of the circulation gap 11. As a result, the impulse of the jet formed in the circulation gap 11 increases, which creates additional rarefaction on the inner surface 12 of the cover disk 5, which prevents the formation of separation, and, therefore, reducing aerodynamic losses not only at the entrance to the impeller 3, but also the fan as a whole.

Выполнение пластины 13 с внешней кромкой, соприкасающейся с внешней поверхностью 9 всасывающего патрубка 6 и расположение пластины 13 вдоль образующей в диаметральном сечении всасывающего патрубка 6 под углом α навстречу направлению вращения рабочего колеса 3 обеспечивает технологичность изготовления направляющего аппарата и вентилятора в целом. При этом величина угла α зависит от характеристик вентилятора, и изменяется в диапазоне α=0... 45o, а также контур внешней кромки задается в зависимости от параметров вентилятора. Размещение пластины 13 под углом в пределах β=±10o обусловлено снижением требований к технологии выполнения соединения пластины 13 с внешней поверхностью 9 всасывающего патрубка 6, и практически мало влияет на технический результат.The implementation of the plate 13 with the outer edge in contact with the outer surface 9 of the suction pipe 6 and the location of the plate 13 along the generatrix in the diametrical section of the suction pipe 6 at an angle α opposite the direction of rotation of the impeller 3 ensures the manufacturability of the guide apparatus and the fan as a whole. Moreover, the angle α depends on the characteristics of the fan, and varies in the range α = 0 ... 45 o , and the contour of the outer edge is set depending on the parameters of the fan. The placement of the plate 13 at an angle within β = ± 10 o is due to a decrease in the requirements for the technology of connecting the plate 13 with the outer surface 9 of the suction pipe 6, and has little effect on the technical result.

При формировании циркуляционного зазора 11 с углом γ в диаметральном сечении между образующими конусной части внутренней поверхности 11 покрывного диска 5 и внешней поверхности 8 всасывающего патрубка 6 со стороны входа в рабочее колесо 3, равным γ=0...10o, создаются условия для создания высокоскоростной струи, увеличивающей площадь внутренней поверхности 12 покрывного диска 5 с безотрывным обтеканием, что позволяет увеличить ширину лопаток 4 рабочего колеса 3.When forming a circulation gap 11 with an angle γ in the diametrical section between the generatrices of the conical part of the inner surface 11 of the cover disk 5 and the outer surface 8 of the suction pipe 6 from the entrance to the impeller 3, equal to γ = 0 ... 10 o , conditions are created for creating high-speed jet, increasing the area of the inner surface 12 of the cover disk 5 with continuous flow around, which allows to increase the width of the blades 4 of the impeller 3.

Представленный в описании изобретения центробежный вентилятор может быть изготовлен на любом специализированном предприятии. Реализация изобретения обеспечивает достижение заявленного технического результата. Параметры направляющего аппарата, выполненного в виде пластины 13, и размеры циркуляционного зазора 11 могут быть оптимизированы в зависимости от условий эксплуатации и характеристик вентилятора. The centrifugal fan described in the description of the invention can be manufactured in any specialized enterprise. The implementation of the invention ensures the achievement of the claimed technical result. The parameters of the guide apparatus, made in the form of a plate 13, and the dimensions of the circulation gap 11 can be optimized depending on the operating conditions and characteristics of the fan.

Claims (6)

1. Центробежный вентилятор, содержащий спиральный корпус, установленное в нем на валу рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском, всасывающий патрубок с участками криволинейного профиля в диаметральном сечении, внешняя поверхность которого образует с внутренней поверхностью покрывного диска на входе в рабочее колесо циркуляционный зазор, направляющий аппарат, размещенный с внешней стороны всасывающего патрубка перед циркуляционным зазором, выходной патрубок, равный по ширине корпусу вентилятора, отличающийся тем, что ширина корпуса составляет 0,9. . . 1,1 диаметра рабочего колеса, всасывающий патрубок содержит цилиндрический участок, длина всасывающего патрубка составляет 0,40. . . 0,63 диаметра рабочего колеса, диаметр входа в рабочее колесо равен 0,66. . . 0,69 диаметра рабочего колеса, направляющий аппарат выполнен в виде не менее одной пластины, одна из которых установлена в зоне наибольшего раскрытия спирального корпуса. 1. A centrifugal fan, comprising a spiral casing, an impeller mounted thereon on a shaft with backward curved blades and with a conical cover disc, a suction pipe with sections of a curved profile in a diametric section, the outer surface of which forms with the inner surface of the cover disc at the entrance to the impeller circulation gap, a guide vane located on the outside of the suction pipe in front of the circulation gap, an output pipe equal in width to the fan casing The fact that the width of the body is 0.9. . . 1.1 of the diameter of the impeller, the suction pipe contains a cylindrical section, the length of the suction pipe is 0.40. . . 0.63 of the diameter of the impeller, the diameter of the entrance to the impeller is 0.66. . . 0.69 of the diameter of the impeller, the guiding apparatus is made in the form of at least one plate, one of which is installed in the zone of greatest opening of the spiral casing. 2. Центробежный вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна пластина направляющего аппарата выполнена плоской. 2. The centrifugal fan according to claim 1, characterized in that at least one plate of the guide apparatus is made flat. 3. Центробежный вентилятор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна пластина направляющего аппарата установлена на внешней поверхности входного патрубка радиально и перпендикулярно цилиндрической поверхности патрубка вдоль оси рабочего колеса в пределах угла 10o относительно оси рабочего колеса от места наибольшего раскрытия спирального корпуса в сторону уменьшения раскрытия спирального корпуса.3. The centrifugal fan according to claim 1 or 2, characterized in that at least one plate of the guide apparatus is installed on the outer surface of the inlet pipe radially and perpendicular to the cylindrical surface of the pipe along the axis of the impeller within an angle of 10 o relative to the axis of the impeller from places of the greatest opening of the spiral casing in the direction of reducing the opening of the spiral casing. 4. Центробежный вентилятор по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что внешняя кромка, по меньшей мере, одной пластины соприкасается с входным патрубком. 4. A centrifugal fan according to claim 1, 2, or 3, characterized in that the outer edge of at least one plate is in contact with the inlet pipe. 5. Центробежный вентилятор по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что направляющий аппарат выполнен в виде одной пластины, расположенной в зоне наибольшего раскрытия спирального корпуса, а в диаметральном сечении под углом 0. . . 45o к всасывающему патрубку с отсчетом навстречу направлению вращения рабочего колеса и под углом ±10o к оси вращения рабочего колеса.5. Centrifugal fan according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the guide apparatus is made in the form of a single plate located in the zone of greatest disclosure of the spiral casing, and in a diametrical section at an angle of 0. . 45 o to the suction pipe with a countdown towards the direction of rotation of the impeller and at an angle of ± 10 o to the axis of rotation of the impeller. 6. Центробежный вентилятор по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что угол в диаметральном сечении между образующими конусной части внутренней поверхности покрывного диска и наружной поверхности всасывающего патрубка со стороны входа в рабочее колесо равен 0. . . 10o.6. Centrifugal fan according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the angle in the diametrical section between the generatrices of the conical part of the inner surface of the casing disk and the outer surface of the suction pipe from the entrance to the impeller is 0.. . 10 o .
RU2002111372/06A 2002-04-27 2002-04-27 Centrifugal fan RU2215195C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002111372/06A RU2215195C1 (en) 2002-04-27 2002-04-27 Centrifugal fan

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002111372/06A RU2215195C1 (en) 2002-04-27 2002-04-27 Centrifugal fan

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2215195C1 true RU2215195C1 (en) 2003-10-27

Family

ID=31989123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002111372/06A RU2215195C1 (en) 2002-04-27 2002-04-27 Centrifugal fan

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2215195C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007108720A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Balakirev, Evgeni Borisovitch Radial fan (variants)
CN103299081A (en) * 2010-12-04 2013-09-11 欧根·施密特博士仪器和泵制造有限责任公司 Coolant pump

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007108720A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Balakirev, Evgeni Borisovitch Radial fan (variants)
CN103299081A (en) * 2010-12-04 2013-09-11 欧根·施密特博士仪器和泵制造有限责任公司 Coolant pump
CN103299081B (en) * 2010-12-04 2016-04-27 欧根·施密特博士仪器和泵制造有限责任公司 Coolant pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2152217C (en) Compact centrifugal fan
EP1979623B1 (en) Improved impeller and fan
EP1228317B1 (en) Axial fan
CA2517994C (en) Radial fan wheel, fan unit, and radial fan arrangement
US7261513B2 (en) Centrifugal compressor
EP2480793B1 (en) Rotodynamic machine
CA2400285C (en) Anti-noise and anti-vortex flow sharing device
JPH05106597A (en) Centrifugal compressor
JP2001271791A (en) Multiblade fan
EP0602007A2 (en) Vacuum cleaner having an impeller and diffuser
WO1990009524A1 (en) Centrifugal fan and diffuser with accumulating volute
US6200094B1 (en) Wave augmented diffuser for centrifugal compressor
RU2215195C1 (en) Centrifugal fan
CN107339260B (en) Boosting flow centrifugal fan
RU26253U1 (en) CENTRIFUGAL FAN
JP4174693B2 (en) Centrifugal compressor diffuser
JP3720217B2 (en) Centrifugal compressor
RU54112U1 (en) RADIAL FAN
RU2135837C1 (en) Centrifugal fan
RU2132970C1 (en) Centrifugal fan
JP3380897B2 (en) Compressor
RU2338931C2 (en) Centrifugal fan (versions)
RU2289728C1 (en) Channel fan
RU13568U1 (en) CHANNEL FAN
JPS60166793A (en) Vane wheel of centrifugal compressor

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20070426

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120428