RU2240447C1

RU2240447C1 - Cross-flow fan

Info

Publication number: RU2240447C1
Application number: RU2003103800/06A
Authority: RU
Inventors: В.Е. Саитов (RU); В.Е. Саитов
Original assignee: Вятская государственная сельскохозяйственная академия (ВГСХА)
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-11-20

Abstract

FIELD: industry and agriculture.

SUBSTANCE: novelty in proposed invention is that in straight cross-flow fan which has housing with suction branch pipe and delivery branch pipe and bladed working wheel installed in housing, external wall of suction branch pipe conjugates with inlet edge of straight-line wall of delivery branch pipe along curve described, for instance, along logarithmic spiral and it has port in place of conjugation overlapped by throttle valve. Maximum opening of port from inlet edge of straight-line wall of delivery branch pipe corresponds to angular distance λ equal to 0.8-1.1 of outer diameter D of working wheel. Fan is compact, metal usage is decreased, power for generating air flow is reduced and consumption of energy at regulation of operation is decreased while air head and efficiency are increased.

EFFECT: reduced power consumption, increased efficiency.

1 dwg

Description

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

Известен диаметральный вентилятор, содержащий спиральный корпус с входным окном и примыкающим к последнему нагнетательным патрубком и установленное в корпусе лопаточное рабочее колесо /1/.Known diametrical fan containing a spiral casing with an inlet window and adjacent to the last discharge pipe and installed in the casing of the blade impeller / 1 /.

У известного диаметрального вентилятора изменение направления воздушного потока на входе и выходе составляет 120...150°. Такой характер движения воздуха в проточной части диаметрального вентилятора затрудняет его компактную вписываемость, например, как в зерноочистительные машины, так и при использовании его для вентиляции различных промышленных помещений.The known diametrical fan changes the direction of air flow at the inlet and outlet is 120 ... 150 °. This nature of the movement of air in the flow part of the diametrical fan makes it difficult to fit compactly, for example, both in grain cleaning machines and when using it for ventilation of various industrial premises.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится прямоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным 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 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 housing with suction and discharge nozzles, two blade impellers installed in the housing and an overflow channel located between them, formed by the inner contours of the nozzles. In addition, these contours are made flat and are parallel to each other / 2 / -prototype.

Известный диаметральный вентилятор обеспечивает прямоточность нагнетания воздушного потока.The well-known diametrical fan provides a direct flow of air flow.

Однако недостатком данного вентилятора является то, что забор воздуха по отношению к нагнетаемому воздушному потоку осуществляется по S-образной схеме, что увеличивает длину воздушного тракта, и, следовательно, 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.However, the disadvantage of this fan is that the air intake relative to the injected air flow is carried out according to the S-shaped scheme, which increases the length of the air path, and, consequently, the friction loss of the air flow on 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.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известного прямоточного диаметрального вентилятора, содержащего корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками и установленное в корпус лопаточное рабочее колесо, внешняя стенка всасывающего патрубка сопряжена с входной кромкой прямолинейной стенки нагнетательного патрубка по кривой, описываемой, например, по логарифмической спирали, и имеет в месте сопряжения окно, перекрываемое дроссельной заслонкой, при этом максимальная величина открытия окна от входной кромки прямолинейной стенки нагнетательного патрубка соответствует угловому расстоянию λ, равному 0,8...1,1 наружного диаметра D рабочего колеса.The essence of the invention lies in the fact that the known direct-flow diametrical fan, comprising a housing with a suction and discharge nozzles and a blade impeller installed in the housing, the outer wall of the suction nozzle is coupled to the input edge of the rectilinear wall of the discharge nozzle in a curve described, for example, by a logarithmic spiral, and has a window in the interface, overlapped by the throttle, with the maximum opening of the window from the input edge directly the linear wall of the discharge pipe corresponds to an angular distance λ equal to 0.8 ... 1.1 of the outer diameter D of the impeller.

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.

Сопряжение внешней стенки всасывающего патрубка с входной кромкой прямолинейной стенки нагнетательного патрубка по кривой, описываемой, например, по логарифмической спирали, обусловливает плавный, безударный и безотрывный подвод воздушного потока к входному окну вентилятора, что уменьшает турбулизацию потока воздуха в данной зоне, а это соответственно уменьшает уровень шума.The conjugation of the outer wall of the suction pipe with the input edge of the rectilinear wall of the discharge pipe in a curve described, for example, along a logarithmic spiral, causes a smooth, unstressed and uninterrupted supply of air flow to the fan inlet window, which reduces the turbulence of the air flow in this area, and this accordingly reduces noise level.

При наличии в месте сопряжения внешней стенки всасывающего патрубка с входной кромкой прямолинейной стенки нагнетательного патрубка окна, перекрываемого дроссельной заслонкой, обеспечивается дополнительное поступление оптимального количества воздуха в вентилятор из атмосферы, либо из другого органа зерноочистительной машины. Это обстоятельство расширяет диапазон использования вентилятора.If there is a place at the interface between the outer wall of the suction pipe and the input edge of the rectilinear wall of the discharge pipe of the window blocked by the throttle, an additional flow of the optimal amount of air to the fan from the atmosphere or from another organ of the grain cleaning machine is ensured. This circumstance extends the range of fan use.

Установка дроссельной заслонки с возможностью перемещения вдоль внешней криволинейной стенки всасывающего патрубка с целью изменения входного сечения окна обусловливает экономичное регулирование режима работы вентилятора и компактность его конструкции.The installation of a throttle valve with the ability to move along the external curved wall of the suction pipe in order to change the input section of the window determines the economical regulation of the fan operation mode and its compact design.

Максимальная величина открытия окна дроссельной заслонкой, соответствующая угловому расстоянию λ, равному 0,8...1,1 наружного диаметра D рабочего колеса от входной кромки прямолинейной стенки нагнетательного патрубка, обусловливает наиболее максимальные аэродинамические показатели диаметрального вентилятора при повышенных расходах воздушного потока. Это объясняется снижением сопротивления движению воздуха в лопаточное рабочее колесо, обусловливающего перемещение вихря циркулирующего потока в направлении, совпадающем с направлением вращения колеса, и увеличение зоны нагнетания основного потока, а соответственно повышение полного давления и кпд /3/.The maximum throttle opening of the window, corresponding to an angular distance λ equal to 0.8 ... 1.1 of the outer diameter D of the impeller from the input edge of the rectilinear wall of the discharge pipe, determines the maximum aerodynamic performance of the diametrical fan with increased air flow. This is explained by a decrease in resistance to the movement of air into the scapular impeller, which causes the vortex of the circulating stream to move in the direction coinciding with the direction of rotation of the wheel, and an increase in the discharge zone of the main stream, and accordingly, an increase in the total pressure and efficiency / 3 /.

Кроме того, наличие только одного лопаточного рабочего колеса обусловливает снижение металлоемкости, уменьшение габаритных размеров вентилятора, снижение затрат мощности на генерирование воздушного потока, а также компактную вписываемость его в пневмосистемы зерноочистительных машин.In addition, the presence of only one blade impeller causes a decrease in metal consumption, a decrease in the overall dimensions of the fan, a reduction in power consumption for generating the air flow, as well as its compact fit into the pneumatic systems of grain cleaning machines.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, значительно превышающий 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 significantly 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 прямоточного диаметрального вентилятора, где стрелками показано направление движения воздуха.The drawing shows the aerodynamic diagram of a direct-flow diametrical fan, where the arrows show the direction of air movement.

Прямоточный диаметральный вентилятор содержит корпус 1 с всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, а также установленное в корпус 1 лопаточное рабочее колесо 4. Кроме того, внешняя стенка 5 всасывающего патрубка 2 сопряжена с входной кромкой прямолинейной стенки 6 нагнетательного патрубка 3 по кривой, описываемой, например, по логарифмической спирали, и имеет в месте сопряжения окно 7, перекрываемое дроссельной заслонкой 8. При этом максимальная величина открытия окна 7 от входной кромки прямолинейной стенки 6 нагнетательного патрубка 3 соответствует угловому расстоянию λ, равному 0,8...1,1 наружного диаметра D рабочего колеса 4.The direct-flow diametrical fan comprises a housing 1 with a suction 2 and a discharge 3 nozzles, as well as a blade impeller 4 installed in the housing 1. In addition, the outer wall 5 of the suction nozzle 2 is connected with the input edge of the rectilinear wall 6 of the discharge nozzle 3 in a curve described, for example , along a logarithmic spiral, and has a window 7 at the interface, blocked by the throttle 8. In this case, the maximum opening of the window 7 from the input edge of the rectilinear wall 6 of the discharge pipe 3 co corresponds to an angular distance λ equal to 0.8 ... 1.1 of the outer diameter D of the impeller 4.

Прямоточный диаметральный вентилятор работает следующим образом.Direct-flow diametrical fan operates as follows.

При вращении лопаточного рабочего колеса 4 воздушный поток через всасывающий патрубок 2 и окно 7 подводится к колесу, захватывается его лопатками и проходит межлопаточные каналы в центростремительном направлении внутрь колеса 4, а затем в центробежном направлении вновь проходит межлопаточные каналы колеса 4 и далее подается в нагнетательный патрубок 3. Корпус 1 при всасывании воздуха через патрубок 2 обеспечивает плавный, безударный и безотрывный подвод его к лопаточному рабочему колесу 4, а при выходе из него формирует и направляет в нагнетательный патрубок 3. Стенка 6 разделяет входящий и выходящие воздушные потоки.When the scapular impeller 4 rotates, the air flow through the suction pipe 2 and the window 7 is brought to the wheel, is captured by its blades and passes the interscapular channels in the centripetal direction inside the wheel 4, and then the interscapular channels of the wheel 4 again pass in the centrifugal direction, and then it is fed into the discharge pipe 3. The housing 1, when air is sucked in through the pipe 2, provides a smooth, shockless and continuous supply to the blade impeller 4, and when exiting it forms and directs it in the air fatal branch pipe 3. Wall 6 separates the incoming and outgoing air flows.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является компактность устройства, снижение металлоемкости конструкции, затрат энергии на генерирование воздушного потока, расширение диапазона использования, увеличение напора воздуха и кпд.The advantage of the invention in comparison with the prototype is the compactness of the device, reducing the metal consumption of the structure, energy consumption for generating the air flow, expanding the range of use, increasing the air pressure and efficiency.

ЛитератураLiterature

1. А.С. 901641 СССР, МКИ3 F 04 D 17/04. Диаметральный вентилятор//Н.П. Сычугов, А.И. Бурков. - №29063I3/25-06; Заявлено 07.04.80//0ткрытия. Изобретения. - 1982. - №4.1. A.S. 901641 USSR, MKI3 F 04 D 17/04. Diametric fan // N.P. Sychugov, A.I. Burkov. - No. 29063I3 / 25-06; Claimed 07.04.80 // 0 openings. Inventions - 1982. - No. 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 diametral fan / N.P. Sychugov, A.I. Burkov, N.I. Odintsov et al. No. 3425769 / 25-06: Claimed 04.16.82 // Discovery. Inventions - 1984. - No. 33 - prototype.

3. Захаров П.Н., Саитов В.Е. Влияние величины окна входной коробки на работу диаметрального вентилятора/Вят. гос. с.-х. академия. - Киров, 1996. -11 с. - Деп. в НИИТЭИагропром 14.05.96, №71 ВС-96.3. Zakharov P.N., Saitov V.E. The effect of the input box window on the operation of the diametrical fan / Vyat. state S.-kh. academy. - Kirov, 1996. -11 p. - Dep. in NIITEIIgroprom 05/14/96, No. 71 BC-96.

Claims

A direct-flow diametrical fan, comprising a housing with a suction and discharge nozzles, and a blade impeller installed in the housing, characterized in that the outer wall of the suction nozzle is mated to the input edge of the rectilinear wall of the discharge nozzle in a curve described, for example, along a logarithmic spiral, and has the interface, the window is blocked by the throttle, while the maximum opening of the window from the input edge of the rectilinear wall of the discharge pipe corresponds is the angular distance λ, equal to 0.8 ... 1.1 of the outer diameter D of the impeller.