RU2287091C1 - Channel ventilator (variants) - Google Patents
Channel ventilator (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287091C1 RU2287091C1 RU2005109051/06A RU2005109051A RU2287091C1 RU 2287091 C1 RU2287091 C1 RU 2287091C1 RU 2005109051/06 A RU2005109051/06 A RU 2005109051/06A RU 2005109051 A RU2005109051 A RU 2005109051A RU 2287091 C1 RU2287091 C1 RU 2287091C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- impeller
- fan according
- casing
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к вентиляционной технике, а именно к канальным вентиляторам с радиальным рабочим колесом.The group of inventions relates to ventilation equipment, namely to channel fans with a radial impeller.
Из уровня техники известны канальные вентиляторы с радиальным рабочим колесом. Так, из описания изобретения к патенту РФ. №2135837, МПК F 04 D 17/08, дата публикации 27.08.99 [1], известен канальный вентилятор, содержащий корпус, кинематически связанное с двигателем рабочее колесо, образованное входным коллектором, основным и покрывным дисками и размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, симметричный входной коллектор, расположенный на одном из торцов корпуса, выполненный с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием конфузорного зазора между поверхностями покрывного диска и входного коллектора, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна оси симметрии входного коллектора, между входным коллектором и покрывным диском образована вихревая полость, а между стенками корпуса - канал. Недостаток изобретения [1], принятого за наиболее близкий аналог вариантов изобретения, состоит в больших размерах поперечного сечения канала, что усложняет использование вентилятора в системах с воздуховодами с большой величиной соотношения сторон и при ограниченных размерах по высоте.Channel fans with a radial impeller are known in the art. So, from the description of the invention to the patent of the Russian Federation. No. 2135837, IPC F 04
Решаемой технической задачей является создание канального вентилятора с большой величиной соотношения сторон (узким корпусом).The technical problem to be solved is the creation of a duct fan with a large aspect ratio (narrow casing).
Технический результат заключается в обеспечении статического давления в канальном вентиляторе с большой величиной соотношения сторон (узким корпусом) при сохранении производительности.The technical result consists in providing static pressure in a duct fan with a large aspect ratio (narrow casing) while maintaining performance.
Раскрытие вариантов изобретений.Disclosure of variants of inventions.
Канальный вентилятор по первому варианту выполнения, как и наиболее близкий аналог [1], содержит корпус, кинематически связанное с двигателем рабочее колесо, образованное основным и покрывным дисками и размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, симметричный входной коллектор, расположенный на одном из торцов корпуса, выполненный с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием конфузорного зазора между поверхностями покрывного диска и входного коллектора, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна оси симметрии входного коллектора, между входным коллектором и покрывным диском образована вихревая полость, а между стенками корпуса - канал, но в отличие от наиболее близкого аналога вентилятор оснащен установленным в вихревой полости, по меньшей мере, одним вихрегасителем, а площадь канала в сечении, перпендикулярном оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочих колес, составляет не менее 2,4 площади окружности, описываемой концами лопаток рабочего колеса.The channel fan according to the first embodiment, as well as the closest analogue [1], contains a housing kinematically connected to the engine impeller, formed by the main and cover disks and the vanes bent backward between the disks, a symmetrical inlet manifold located on one of the ends of the housing, made with a curved profile in a diametrical section with the formation of a confuser gap between the surfaces of the cover disk and the inlet manifold, while the axis of rotation of the impeller is parallel to symmetry of the input manifold, a vortex cavity is formed between the input collector and the casing disk, and a channel is formed between the walls of the casing, but unlike the closest analogue, the fan is equipped with at least one eddy absorber installed in the vortex cavity and the channel area is in cross section perpendicular to the axis the symmetry of the input manifold at the place of installation of the impellers is at least 2.4 of the circumference described by the ends of the impeller blades.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что вихрегаситель выполнен в виде направляющего аппарата, содержащего, по меньшей мере, одну пластину, расположенную в вихревой полости вдоль короткой стороны канала.The channel fan is characterized in that the vortex suppressor is made in the form of a guiding apparatus containing at least one plate located in the vortex cavity along the short side of the channel.
При этом по меньшей мере одна из пластин направляющего аппарата соединена со стенкой корпуса и с входным коллектором.At the same time, at least one of the plates of the guide vane is connected to the wall of the housing and to the input manifold.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что вихрегаситель выполнен в виде кожуха, охватывающего покрывной диск со стороны вихревой полости, при этом одна из кромок кожуха расположена перед конфузорным зазором.The duct fan is characterized in that the vortex suppressor is made in the form of a casing covering the cover disk from the side of the vortex cavity, while one of the edges of the casing is located in front of the confuser gap.
При этом кожух выполнен перфорированным.In this case, the casing is perforated.
Кроме того, вихрегаситель содержит направляющий аппарат, пластины которого соединены с кожухом и стенками корпуса и/или входным коллектором.In addition, the vortex suppressor contains a guide apparatus, the plates of which are connected to the casing and the walls of the housing and / or the input manifold.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что минимальное расстояние между стенками канала в сечении, перпендикулярном оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочего колеса, не превосходит 1,15 диаметра окружности, описываемой концами лопаток рабочего колеса.The duct fan is characterized in that the minimum distance between the walls of the duct in a section perpendicular to the axis of symmetry of the inlet manifold at the location of the impeller does not exceed 1.15 of the diameter of the circle described by the ends of the impeller blades.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что канал в корпусе вентилятора выполнен с плоскими стенками.The duct fan is characterized in that the duct in the fan housing is made with flat walls.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что на торцах корпуса закреплены соединительные фланцы.The duct fan is characterized by the fact that connecting flanges are fixed at the ends of the casing.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что с внешней стороны корпуса установлены панели, содержащие теплоизоляционный и/или звукопоглощающий материал.The duct fan is characterized in that, on the outside of the casing, panels are installed containing heat-insulating and / or sound-absorbing material.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что лопатки рабочего колеса выполнены плоскими.The duct fan is characterized in that the impeller blades are made flat.
При этом образующая криволинейного покрывного диска на участке крепления лопаток рабочего колеса выполнена в соответствии с уравнениями:In this case, the generatrix of the curvilinear cover disk at the mounting section of the impeller vanes is made in accordance with the equations:
y=(0,29±0,01)х+0,37,y = (0.29 ± 0.01) x + 0.37,
z=(-0,39±0,01)х-0,27,z = (- 0.39 ± 0.01) x-0.27,
r2=x2+y2,r 2 = x 2 + y 2 ,
где z=Z/D - относительная координата, направленная вдоль оси вращения рабочего колеса в направлении от основного диска к входу в рабочее колесо;where z = Z / D is the relative coordinate directed along the axis of rotation of the impeller in the direction from the main disk to the entrance to the impeller;
x=X/D - относительная координата, перпендикулярная оси вращения рабочего колеса;x = X / D is the relative coordinate perpendicular to the axis of rotation of the impeller;
y=Y/D - относительная координата, перпендикулярная оси z и оси х;y = Y / D is the relative coordinate perpendicular to the z axis and x axis;
r=R/D - относительный радиус рабочего колеса;r = R / D is the relative radius of the impeller;
R - текущий радиус рабочего колеса;R is the current radius of the impeller;
X, Y, Z - текущие координаты;X, Y, Z - current coordinates;
D - диаметр рабочего колеса.D is the diameter of the impeller.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что в канале корпуса установлен экран, соединенный с корпусом с образованием полости между экраном, корпусом и входным коллектором, при этом кромка экрана расположена на расстоянии 0,01...0,10 ширины лопаток рабочего колеса от покрывного диска в сторону основного диска и отстоит от указанных лопаток не ближе чем на 0,01 диаметра рабочего колеса.The channel fan is characterized by the fact that a screen is installed in the channel of the casing connected to the casing with the formation of a cavity between the screen, the casing and the inlet manifold, while the edge of the screen is located at a distance of 0.01 ... 0.10 of the width of the impeller blades from the cover disk side of the main disk and is separated from these blades no closer than 0.01 of the diameter of the impeller.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что, по меньшей мере, одна из стенок корпуса выполнена съемной.The duct fan is characterized in that at least one of the walls of the housing is removable.
При этом соединительный фланец, расположенный с противоположной стороны от входного коллектора, оснащен элементами для крепления заглушки.At the same time, the connecting flange located on the opposite side of the inlet manifold is equipped with elements for attaching the plugs.
Канальный вентилятор по второму варианту выполнения, как и наиболее близкий аналог [1], содержит корпус, кинематически связанное с двигателем рабочее колесо, образованное основным и покрывным дисками и размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, симметричный входной коллектор, расположенный на одном из торцов корпуса, выполненный с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием, по меньшей мере, на одном участке дуги покрывного диска рабочего колеса конфузорного зазора между поверхностями покрывного диска и входного коллектора, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна оси симметрии входного коллектора, между входным коллектором и покрывным диском образована вихревая полость, но в отличие от наиболее близкого аналога вентилятор оснащен, по меньшей мере, одним дополнительным рабочим колесом и, по меньшей мере, одним вихрегасителем, установленным в вихревой полости, а площадь, по меньшей мере, одного канала, образованного между стенками корпуса и перегородкой, в сечении, перпендикулярном оси вращения и проходящем через лопатки рабочего колеса, составляет не менее 2,4 площади окружности, описываемых концами лопаток рабочего колеса, установленного в данном канале.The channel fan according to the second embodiment, like the closest analogue [1], contains a housing kinematically connected to the engine impeller, formed by the main and cover disks and the vanes bent backward between the disks, a symmetrical inlet manifold located on one of the ends of the housing, made with a curved profile in a diametrical section with the formation of at least one section of the arc of the casing disk of the impeller of the confuser gap between the surfaces of the casing disk and one collector, while the axis of rotation of the impeller is parallel to the axis of symmetry of the input collector, a vortex cavity is formed between the input collector and the cover disk, but unlike the closest analogue, the fan is equipped with at least one additional impeller and at least one a vortex suppressor installed in the vortex cavity, and the area of at least one channel formed between the walls of the housing and the partition, in a section perpendicular to the axis of rotation and passing through the blades of the worker wheel, is not less than 2.4 of the circumference described by the ends of the blades of the impeller installed in this channel.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что вихрегаситель выполнен в виде направляющего аппарата, содержащего, по меньшей мере, одну пластину, расположенную, по меньшей мере, в одной вихревой полости вдоль короткой стороны канала.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that the vortex suppressor is made in the form of a guiding apparatus containing at least one plate located in at least one vortex cavity along the short side of the channel.
При этом по меньшей мере одна из пластин направляющего аппарата соединена с входным коллектором и со стенкой канала, образованного между стенками корпуса и перегородки.At the same time, at least one of the plates of the guide apparatus is connected to the input manifold and to the channel wall formed between the walls of the housing and the partition.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что вихрегаситель выполнен в виде кожуха, охватывающего покрывной диск соответствующего колеса со стороны вихревой полости, при этом одна из кромок кожуха расположена перед конфузорным зазором.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that the vortex suppressor is made in the form of a casing covering the cover disk of the corresponding wheel from the side of the vortex cavity, while one of the edges of the casing is located in front of the confuser gap.
При этом кожух выполнен перфорированным.In this case, the casing is perforated.
Кроме того, вихрегаситель содержит направляющий аппарат, пластины которого соединены с кожухом и стенками корпуса и/или входным коллектором.In addition, the vortex suppressor contains a guide apparatus, the plates of which are connected to the casing and the walls of the housing and / or the input manifold.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что минимальное расстояние между стенками канала в сечении, перпендикулярном оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочего колеса, не превосходит 1,15 диаметра окружности, описываемой концами лопаток рабочего колеса.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that the minimum distance between the walls of the channel in a section perpendicular to the axis of symmetry of the input manifold at the location of the impeller does not exceed 1.15 of the diameter of the circle described by the ends of the impeller blades.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что канальный вентилятор содержит, по меньшей мере, один дополнительный входной коллектор.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that the channel fan contains at least one additional input collector.
При этом входные коллекторы и рабочие колеса расположены попарно, а ось симметрии входного коллектора и ось вращения соответствующего ему рабочего колеса находятся на одной прямой.In this case, the input manifolds and impellers are arranged in pairs, and the axis of symmetry of the input manifold and the axis of rotation of the corresponding impeller are on a straight line.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что соседние рабочие колеса отделены друг от друга перегородкой, а вихрегаситель расположен, по меньшей мере, в одной из вихревых полостей, образованных между входным коллектором, стенками канала и перегородкой.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that adjacent impellers are separated from each other by a partition, and the vortex suppressor is located in at least one of the vortex cavities formed between the inlet collector, the channel walls and the partition.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что перегородка соединена с длинной или короткой стороной стенки канала в корпусе.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that the partition is connected to the long or short side of the channel wall in the housing.
При этом перегородка установлена под наклоном к стенке корпуса.In this case, the partition is installed at an angle to the wall of the housing.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что передняя кромка перегородки, разделяющей соседние рабочие колеса, удалена от плоскости всасывающего патрубка не более чем на 0,3 полусуммы диаметров указанных соседних рабочих колес.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that the front edge of the partition separating adjacent impellers is removed from the plane of the suction pipe by no more than 0.3 half the diameters of these adjacent impellers.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что поверхности стенки и перегородок канала в корпусе вентилятора выполнены плоскими.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that the surface of the wall and the channel walls in the fan casing are made flat.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что рабочие колеса выполнены с одинаковым диаметром.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that the impellers are made with the same diameter.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что ось каждого рабочего колеса соединена с валом соответствующего двигателя.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that the axis of each impeller is connected to the shaft of the corresponding motor.
Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что, по меньшей мере, одна из стенок корпуса выполнена съемной.The channel fan according to the 2nd embodiment is characterized in that at least one of the walls of the housing is removable.
При этом соединительная рамка, расположенная с противоположной стороны от входного коллектора, оснащена элементами для крепления заглушки.In this case, the connecting frame, located on the opposite side from the input manifold, is equipped with elements for attaching the plug.
Группа изобретений поясняется чертежами.The group of inventions is illustrated by drawings.
На фиг.1 показан продольный разрез канального вентилятора.Figure 1 shows a longitudinal section of a channel fan.
На фиг.2 показан разрез А-А на фиг.FIG. 2 shows a section AA in FIG.
На фиг.3 показан разрез А-А на фиг.1 с вихрегасителем в виде направляющего аппарата.Figure 3 shows a section aa in figure 1 with a vortex suppressor in the form of a guide apparatus.
На фиг.4 показан вид Б на фиг.1 канального вентилятора по 1-му варианту выполнения.Figure 4 shows a view B of figure 1 of the channel fan according to the 1st embodiment.
На фиг.5 показан разрез В-В на фиг.1 при выполнении корпуса с панелями с теплоизоляционным и/или звукопоглощающим материалом.Figure 5 shows a section bb in figure 1 when performing a housing with panels with heat-insulating and / or sound-absorbing material.
На фиг.6 показан выносной элемент Г на фиг.1.Figure 6 shows the remote element G in figure 1.
На фиг.7 показан выносной элемент Д на фиг.1.In Fig.7 shows a remote element D in Fig.1.
На фиг.8 показан выносной элемент Е на фиг.4.On Fig shows a remote element E in figure 4.
На фиг.9 показан выносной элемент Ж на фиг.2.Figure 9 shows the remote element W in figure 2.
На фиг.10 показан разрез В-В на фиг.1 вентилятора по 2-му варианту выполнения с перегородкой, соединяющей длинные стороны корпуса.Figure 10 shows a section bb in figure 1 of the fan according to the 2nd embodiment with a partition connecting the long sides of the housing.
На фиг.11 показан разрез В-В на фиг.1 вентилятора по 2-му варианту выполнения с наклонной перегородкой, соединяющей длинные стороны корпуса.In Fig.11 shows a section bb In Fig.1 of the fan according to the 2nd embodiment with an inclined partition connecting the long sides of the housing.
На фиг.12 показан разрез И-И на фиг.2 вентилятора по 2-му варианту выполнения с перегородкой, соединяющей короткие стороны корпуса.On Fig shows a section II in figure 2 of the fan according to the 2nd embodiment with a partition connecting the short sides of the housing.
На фиг.13 представлена зависимость коэффициента статического давления ψ от относительной площади S/Spк при постоянных величинах.13 shows the dependence of the static pressure coefficient ψ on the relative area S / Spк at constant values.
На фиг.14 представлена зависимость коэффициента статического давления ψ от коэффициента производительности φ при различном положении пластин вихрегасителя.On Fig presents the dependence of the coefficient of static pressure ψ from the coefficient of performance φ at different positions of the plates of the vortex suppressor.
На фиг.15 представлена зависимость коэффициента статического давления ψ от коэффициента производительности φ канального вентилятора с двумя рабочими колесами с перегородкой и без нее.On Fig presents the dependence of the coefficient of static pressure ψ from the coefficient of performance φ channel fan with two impellers with a partition and without it.
Осуществление группы изобретений.The implementation of the group of inventions.
Канальный вентилятор содержит корпус 1, двигатель 2, рабочее колесо 3 и входной коллектор 4 (фиг.1, 2, 3). Корпус 1 выполнен с каналом 5, ограниченным стенками 6 корпуса 1. В общем случае канал 5 имеет произвольную форму, однако в предпочтительном варианте выполнения - цилиндрической формы с контуром в основании в виде прямоугольника (фиг.3), трапеции (фиг.11), овала, эллипса и т.п.(на фиг. не показано). Рабочее колесо 3 содержит покрывной (или передний) 7 и основной (или задний) 8 диски, размещенные между ними лопатки 9, загнутые назад по направлению вращения колеса (фиг.5), и кинематически связано с двигателем 2, например, посредством ступицы 10, закрепленной на основном диске 8 и соединенной с валом 11 двигателя 2 (фиг.6) ременной и т.п. передачей (на фиг. не показано). Входной коллектор 4 расположен в торце корпуса 1 и выполнен с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием конфузорного зазора 12 между поверхностями покрывного диска 8 и всасывающего патрубка 4 (фиг.7). Ось 13 вращения рабочего колеса 3, как правило, совпадает с осью симметрии входного коллектора 4 или параллельна ей. Корпус 1 выполнен таким образом, что в плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочего колеса 3 (фиг.4), отношение площади S поперечного сечения канала 5 к площади SPK=πD2/4 рабочего колеса 3 (соответствующей площади, ограниченной окружностью, описываемой концами лопаток 8) составляет не менее 2,4: S/SPK≥2,4.The channel fan comprises a
Для соединения с воздуховодами на торцах корпуса 1 закреплены соединительные фланцы 14 (фиг.1, 4, 8). На стенках 6 корпуса 1 могут устанавливаться панели 15, содержащие теплоизоляционный и/или звукопоглощающий материал (фиг.5).To connect with air ducts at the ends of the
Рабочее колесо 3 может выполняться с плоскими лопатками 9. Для обеспечения пересечения плоских лопаток 9 с поверхностью покрывного диска 7 по прямой образующая покрывного диска 7 на участке крепления лопаток 9 рабочего колеса 3 выполнена в соответствии с уравнениями:The
y=(0,29±0,01)х+0,37; z=(-0,39±0,01)х-0,27; r2=x2+y2.y = (0.29 ± 0.01) x + 0.37; z = (- 0.39 ± 0.01) x-0.27; r 2 = x 2 + y 2 .
Кроме того, в канале 5 канального вентилятора может устанавливаться экран 16, соединенный со стенками 6 корпуса 1 (фиг.2), кромка 17 которого обращена к лопаткам 9 и удалена от покрывного диска 8 в сторону основного диска 7 на расстояние L, равное 0,01...0,10 ширины H лопаток 8 на внешнем диаметре D рабочего колеса 3, а от лопаток 8 на расстояние С не менее 0,01 диаметра D рабочего колеса 3: L=(0,01...0,10)H; C≥0,01D (фиг.9).In addition, in the
Канальный вентилятор оснащен вихрегасителем, расположенным в вихревой полости 18, образованной между входным коллектором 4 и покрывным диском 7 рабочего колеса 3 (фиг.2, 3).The channel fan is equipped with a vortex suppressor located in the
Вихрегаситель может выполняться в виде направляющего аппарата, выполненного в виде, по меньшей мере, одной пластины 19, установленной в канале 5 корпуса 1 перед конфузорным зазором 12 и расположенной вдоль короткой стенки 6 канала 5 (фиг.1, 2) в вихревой полости 18. При выполнении канального вентилятора с экраном 16 направляющий аппарат содержит, по меньшей мере, две пластины 19, соединенные со стенками 6 корпуса 1 и/или экраном 16.The vortex suppressor can be made in the form of a guide apparatus made in the form of at least one
Вихрегаситель может выполняться также в виде кожуха 20, охватывающего покрывной диск 7 со стороны вихревой полости 18, при этом одна из кромок кожуха 20, например кромка 21, расположена перед конфузорным зазором 12 (фиг.3), а сам кожух 20 может выполняться перфорированным.The vortex suppressor can also be made in the form of a
Рабочее колесо 3 как в 1-ом, так и во 2-ом вариантах в предпочтительном исполнении содержит не менее чем 9 загнутых назад плоских лопаток 9, имеющих ширину H>0,3D, образующая покрывного диска 8 соответствует уравнениям y=(0,29±0,01)х+0,37, z=(-0,39±0,01)x-0,27, r2=x2+y2, что обеспечивает пересечение кромки лопатки 9 с поверхностью покрывного диска 7 по прямой (технологические погрешности при изготовлении покрывного диска 7 и износ оснастки, использующейся при его изготовлении, могут составлять: ±0,01х), между покрывным диском 8 и всасывающим патрубком 4 имеется конфузорный зазор 12.The
При выполнении канального вентилятора по 2-му варианту в корпусе 1 установлено, по меньшей мере, одно дополнительное рабочее колесо 22 (фиг.3, 10, 11, 12) и, по меньшей мере, один вихрегаситель, установленный в одной из вихревых полостей 18 (фиг.3), а отношение площади S поперечного сечения канала 5 к площади SPK=N(πD2/4) всех рабочих колес 3 (площадь SPK ограничена окружностью, описываемой концевыми частями лопаток 9, N - количество рабочих колес) составляет не менее 2,4: S/SPK≥2,4. При этом отношение длины В меньшей стороны, по меньшей мере, одного канала 5 к диаметру D соответствующего рабочего колеса 3 (равного диаметру окружности, описываемой концами лопаток 9) может выполняться не превосходящим 1,15: B/D≤1,15.When performing the channel fan according to the 2nd embodiment, at least one additional impeller 22 (FIGS. 3, 10, 11, 12) and at least one vortex suppressor installed in one of the
Канальный вентилятор может содержать, по меньшей мере, один дополнительный входной коллектор 4. При совпадении количества входных коллекторов 4 и рабочих колес 3 и 22 их оси симметрии и оси вращения находятся на одной прямой.The channel fan may contain at least one
Соседние рабочие колеса 3 и 22 могут отделяться друг от друга перегородкой 23, которая может располагаться как между длинными (фиг.10, 11), так и между короткими (фиг.12) стенками 6 канала 5.The
Вихрегаситель может выполняться в виде направляющего аппарата, выполненного в виде, по меньшей мере, одной пластины 19, установленной в вихревой полости 18 перед конфузорным зазором 12 и расположенной вдоль короткой стенки 6 канала 5 (фиг.1, 2, 3). При выполнении канального вентилятора с экраном 16 направляющий аппарат содержит, по меньшей мере, две пластины 19, соединенные со стенками корпуса 1 и/или экраном 16. В плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора 4 в месте установки рабочих колес 3 и 22, вдоль короткой стороны канала, образованного между поверхностями перегородок 23 и стенок 6 корпуса 1, установлены пластины 18 направляющего аппарата. При этом передние кромки перегородок 23, разделяющих соседние рабочие колеса 3 и 22, могут располагаться перед плоскостью входного коллектора 4 и соединительного фланца 14 (на фиг. не показано).The vortex suppressor can be made in the form of a guide apparatus made in the form of at least one
Вихрегаситель может выполняться также в виде кожуха 20, охватывающего покрывной диск 7 со стороны вихревой полости 18, при этом одна из кромок кожуха 20, например кромка 21, расположена перед конфузорным зазором 12 (фиг.3). Кожух 20 может выполняться перфорированным или из воздухопрозрачного материала.The vortex suppressor can also be made in the form of a
В вихревой полости 18 могут устанавливаться одновременно направляющий аппарат с пластинами 19 и кожух 20.In the
При вращении рабочих колес 3 и 22 в разных направлениях перегородка 23, как правило, расположена перпендикулярно плоскости, проходящей через оси 13 вращения рабочих колес 3 и 22 (фиг.10), при вращении рабочих колес 3 и 22 в одном направлении - под наклоном к стенке 6 канала 5, с которой она соединена, таким образом, что кромка перегородки 23 удалена на большее расстояние от набегающей лопатки 9 рабочего колеса 3, чем от уходящей лопатки 9 (фиг.11). Канальный вентилятор по 2-му варианту может оснащаться экраном 16 (фиг.2, 9), рабочие колеса 3 и 22 могут выполняться с одинаковым диаметром и оснащаться собственным двигателем, установленным на соответствующей опоре 24. По меньшей мере, одна из стенок корпуса 1 может выполняться съемной, а соединительный фланец 14, расположенный с противоположной стороны от входного коллектора 4, может оснащаться элементами для крепления заглушки (на фиг. не показано).When the
В предпочтительном исполнении канальный вентилятор по 1-му и 2-му вариантам содержит установленные на торцах корпуса 1 фланцы 14, вихрегенератор выполнен в виде направляющего аппарата, пластины 19 которого установлены в вихревой полости 18 перед конфузорным зазором 12, на стенках 6 корпуса 1 закреплены панели 15 с теплоизоляционным и звукопоглощающим материалом, а рабочие колеса 3 и 22 выполнены с плоскими лопатками 9 с прямолинейными кромками. В плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора 4 в месте установки рабочих колес 3 и/или 22, соотношения длины В короткой (меньшей) стенки 6 канала 5, диаметра D рабочего колеса 3 и площади S сечения канала 5 к площади SPK рабочего колеса 3 выполнены равными: B/D=1,05, S/SPK=4. Перегородки 23 выходят за плоскость входного коллектора 4 на 0,3 полусуммы диаметров D соседних рабочих колес 3 и 22. При этом диаметр рабочего колеса 3 равен диаметру рабочих колес 22 и каждое рабочее колесо 3 и 22 оснащено собственным двигателем 2 и входным коллектором 4, ось симметрии которого лежит на одной прямой с осью 13 вращения соответствующего рабочего колеса 3 и 22.In a preferred embodiment, the channel fan according to the 1st and 2nd options contains
Канальный вентилятор работает следующим образом.Channel fan operates as follows.
Вращающийся покрывной диск 7 создает кольцевое вихревое движение воздуха в вихревой полости 18. Течение на выходе из вращающегося рабочего колеса 3 имеет кинетическую энергию вращения и создает динамическое давление ρu2/2, где ρ - плотность воздуха, u - окружная скорость концов лопаток 9 на внешнем диаметре рабочего колеса 3. Часть потока, выходящая из рабочего колеса 3, подсасывается в вихревую полость 18 и, взаимодействуя с кольцевым вихрем, образует в ней торообразный вихрь. Введение в вихревую полость вихрегасителя позволяет разрушить торообразный вихрь и преобразовать его полное давление в статическое давление. Вследствие разности статического давления в вихревой полости 18 и на внутренней поверхности покрывного диска 7 формируется кольцевая струя воздуха, истекающая из конфузорного кольцевого зазора 12 на внутреннюю поверхность покрывного диска 7. При этом затягивается отрыв пограничного слоя (потока) на внутренней поверхности покрывного диска 7, что позволяет увеличить ширину лопаток 9 рабочего колеса 3 вплоть до 0,38 диаметра рабочего колеса 3: H=0,38D без ухудшения его аэродинамических характеристик. При соотношении площади S поперечного сечения канала 5 в корпусе 1 к площади SPK рабочего колеса, равном S/SPK≥2,4 в плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора 4 в месте установки рабочего колеса 3, поток за рабочим колесом 3 расширяется, скорость потока снижается. В результате, как показано на графике на фиг.12, повышается коэффициент статического давления (равный отношению статического давления Psν к произведению плотности воздуха на квадрат окружной скорости лопатки рабочего колеса ψ=2Psν/ρu2) при постоянной величине коэффициента производительности φ=Q/u*Spк, где Q - производительность вентилятора. При этом, как показали исследования, форма поперечного сечения канала 5 слабо влияет на восстановление давления. Это позволяет выполнять канал 5 различной формы, в том числе с узким корпусом в плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора 4 в месте установки рабочего колеса 3. При выполнении поверхности канала 5 цилиндрической (с контуром основания в виде эллипса, многоугольника и т.п.) снижаются потери на аэродинамическое сопротивление и повышается эффективность вентилятора.
При сохранении указанного соотношения площадей и наличии вихрегасителя в вихревой полости 18 концы лопаток 9 рабочего колеса 3 могут располагаться очень близко от стенок 6 канала 5 вплоть до расстояния, не превышающего B≤0,075D. Это позволяет изготавливать канальные вентиляторы с радиальным колесом при соотношении расстояния между сторонами канала 5, превосходящем А/В>1,4 (фиг.4, 5).While maintaining the specified ratio of the areas and the presence of a vortex suppressor in the
Экспериментально установлено, что при разрушении торообразного вихря вихрегасителем потери статического давления Psν снижаются, что позволяет использовать вентиляторы в воздуховодах с малой высотой ("узких" воздуховодах) без выхода за их габариты. Так, при выполнении вихрегасителя в виде направляющего аппарата с пластинами 19, расположенными перед конфузорным зазором 12, как показано на фиг.14, коэффициент статического давления вентилятора увеличился до уровня свободного рабочего колеса 3. Выполнение вихрегасителя в виде кожуха 20, охватывающего покрывной диск 7 рабочего колеса 3, позволит локализовать вихревое кольцевое движение между поверхностями диска 7 и кожуха 20. При этом в вихревую полость 18 попадает часть воздуха, отбрасываемая лопатками 9 рабочего колеса, что позволяет сформировать кольцевую струю, вытекающую через конфузорный зазор 12 на поверхность покрывного диска 7.It was experimentally established that when a toroidal vortex is destroyed by a vortex suppressor, the static pressure loss Psν decreases, which allows fans to be used in ducts with low heights ("narrow" ducts) without going beyond their dimensions. So, when making the vortex suppressor in the form of a guiding apparatus with
Размещение в одном корпусе 1 двух и более рабочих колес 3 (фиг.10, 11, 12) позволяет обеспечить производительность вентилятора при сохранении статического давления, равную приблизительно сумме расходов нескольких вентиляторов, установленных рядом (фиг.15), и увеличить соотношение А/В длин сторон канала 5 практически пропорционально количеству N рабочих колес 3. Кроме того, при размещении в одном корпусе более двух рабочих колес 3, каждое из которых оснащено собственным двигателем, установленным на опоре 24, позволяет использовать один из вентиляторов в качестве резервного.Placement in one
Наличие на торцах корпуса 1 соединительных фланцев 14 повышает технологичность соединения канального вентилятора к воздуховодам и другим агрегатам вентиляционных установок (калориферам, фильтрам, глушителям и др.) и снижает потери напора вследствие возможности соединения с агрегатами без изменения площади поперечного сечения. Выполнение стенок 6 корпуса 1 с панелями 15, содержащими теплоизоляционный и/или звукопоглощающий материал (фиг.5), снижает шум и повышает потребительские свойства вентилятора. Выполнение рабочего колеса 3 с плоскими лопатками 9 повышает технологичность изготовления вентилятора. При выполнении поверхности покрывного диска 7 на участке крепления лопаток 9 с образующей, соответствующей уравнениям: y=(0,29±0,01)х+0,37, z=(-0,39±0,01)x-0,27, r2=х2+y2 (данные уравнения могут быть получены простыми линейными преобразованиями системы координат, величина ±0,01 учитывает возможные технологические погрешности изготовления рабочего колеса 3), обеспечивается соединение лопаток 9 с поверхностью покрывного 7 диска по прямой, что повышает технологичность изготовления вентилятора при сохранении высоких аэродинамических характеристик рабочего колеса 3.The presence of connecting
Оснащение вентилятора экраном 16, соединенным со стенками корпуса 1 (фиг.1, 9) с кромками 17, обращенными к лопаткам 9 и внешней поверхности покрывного диска 7 рабочего колеса 3 и расположенными на расстоянии L=(0,01...0,10)H от покрывного диска 7 в сторону основного диска 8 и от лопаток 9 на расстоянии C≥0,01D, предотвращает отсос воздуха в вихревую полость 18 тороидальным вихрем и приводит к повышению давления в полости 18, что увеличивает интенсивность струи, выдуваемой из конфузорного кольцевого зазора 12. Наличие в вихревой полости 18 вихрегасителя, выполненного, например, в виде кожуха 20 или в виде направляющего аппарата, содержащего, по меньшей мере, две пластины 19, соединенные со стенками 6 корпуса 1 и/или входного коллектора 4 и/или экраном 16, дополнительно затормаживает поток, что повышает статическое давление в вихревой полости 18 и увеличивает интенсивность струи, формирующейся в конфузорном зазоре 12 и выдуваемой на поверхность покрывного диска 7.The fan is equipped with a
Группа изобретений может быть осуществлена на любом специализированном предприятии. Представленная в описании совокупность признаков достаточна для создания канальных вентиляторов в узком корпусе без дополнительного изобретательского творчества.A group of inventions can be carried out at any specialized enterprise. The set of features presented in the description is sufficient to create channel fans in a narrow case without additional inventive creativity.
Claims (34)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005109051/06A RU2287091C1 (en) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Channel ventilator (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005109051/06A RU2287091C1 (en) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Channel ventilator (variants) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2287091C1 true RU2287091C1 (en) | 2006-11-10 |
Family
ID=37500830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005109051/06A RU2287091C1 (en) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Channel ventilator (variants) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2287091C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009041844A1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Balakirev, Evgeny Borisovitch | Fan unit with a free radial fan impeller |
RU2470193C1 (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-20 | Вячеслав Георгиевич Караджи | Radial blower |
RU2514897C1 (en) * | 2012-10-15 | 2014-05-10 | Закрытое акционерное общество инновационное "Производственное Объединение "НОВАТОР" | Fan header and method of its manufacturing |
CN111577653A (en) * | 2020-04-02 | 2020-08-25 | 宁波方太厨具有限公司 | Impeller and centrifugal fan with same |
-
2005
- 2005-03-30 RU RU2005109051/06A patent/RU2287091C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009041844A1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Balakirev, Evgeny Borisovitch | Fan unit with a free radial fan impeller |
RU2470193C1 (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-20 | Вячеслав Георгиевич Караджи | Radial blower |
RU2514897C1 (en) * | 2012-10-15 | 2014-05-10 | Закрытое акционерное общество инновационное "Производственное Объединение "НОВАТОР" | Fan header and method of its manufacturing |
CN111577653A (en) * | 2020-04-02 | 2020-08-25 | 宁波方太厨具有限公司 | Impeller and centrifugal fan with same |
CN111577653B (en) * | 2020-04-02 | 2022-02-18 | 宁波方太厨具有限公司 | Centrifugal fan |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2321775C1 (en) | Centrifugal fan impeller, fan unit and system of centrifugal fan | |
EP1979623B1 (en) | Improved impeller and fan | |
JP2730878B2 (en) | Centrifugal blower inlet orifice and rotor assembly | |
CN109973437B (en) | Centrifugal blower assembly and method for assembling a centrifugal blower assembly | |
JP3507758B2 (en) | Multi-wing fan | |
KR20070012357A (en) | Housings for Centrifugal Fans, Pumps or Turbines | |
CN112840128B (en) | Diagonal flow ventilator with optimized diagonal flow impeller | |
JPH10122188A (en) | Centrifugal blower | |
CN109578328B (en) | Centrifugal wind wheel and low-noise backward centrifugal fan comprising same | |
JP6611676B2 (en) | Outdoor unit for blower and refrigeration cycle equipment | |
KR102569738B1 (en) | Diffusers for radial compressors | |
US20040184914A1 (en) | Impeller and stator for fluid machines | |
JP3969354B2 (en) | Centrifugal fan and its application | |
CN101484707A (en) | Centrifugal impeller | |
US11143196B2 (en) | Fan system | |
RU2429386C2 (en) | Fan unit with free radial wheel rotor | |
RU2287091C1 (en) | Channel ventilator (variants) | |
CN107339260B (en) | Boosting flow centrifugal fan | |
WO2007091923A1 (en) | Radial- flow impeller (variants), a blade therefor and a tube axial fan provided therewith | |
CN1987117B (en) | Centrifugal type pressurization impeller structure | |
CN107313977B (en) | Centrifugal fan blade, centrifugal fan and air conditioner | |
CN215805384U (en) | Air outlet grille and air outlet device | |
KR100599860B1 (en) | Combined multistage axial blower with hood | |
RU45482U1 (en) | CHANNEL FAN | |
RU2080489C1 (en) | High-speed radial fan |
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: 20150331 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170403 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180331 |