RU2307956C1 - Centrifugal fan impeller - Google Patents
Centrifugal fan impeller Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307956C1 RU2307956C1 RU2006105799/06A RU2006105799A RU2307956C1 RU 2307956 C1 RU2307956 C1 RU 2307956C1 RU 2006105799/06 A RU2006105799/06 A RU 2006105799/06A RU 2006105799 A RU2006105799 A RU 2006105799A RU 2307956 C1 RU2307956 C1 RU 2307956C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holes
- impeller
- hub
- centrifugal fan
- axes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к основному узлу центробежных вентиляторов, применяемых для вентиляции промышленных и жилых помещений, а также для обслуживания разнообразных технологических процессов, связанных с выделением горячих газов, дыма и вредных примесей.The invention relates to the main unit of centrifugal fans used for ventilation of industrial and residential premises, as well as for servicing a variety of technological processes associated with the release of hot gases, smoke and harmful impurities.
Известно рабочее колесо центробежного вентилятора, состоящее из ступицы, основного и покрывного плоских дисков, рабочих лопаток, при этом ступица имеет форму ступенчатой втулки. См. описание к авторскому свидетельству №1021821, опубликованное 07.06.83, бюл. №21. В случае перемещения горячих газов с применением данного рабочего колеса происходит передача тепла от теплонагруженного элемента конструкции - ступицы рабочего колеса по валу к двигателю. В результате происходит перегрев смазки в подшипниковой опоре вала, что приводит к быстрому износу и разрушению подшипников. Поэтому необходима система охлаждения подшипников таких вентиляционных установок.Known impeller of a centrifugal fan, consisting of a hub, a main and a cover flat disks, rotor blades, while the hub has the form of a stepped sleeve. See description of copyright certificate No. 1021821, published 07.06.83, bull. No. 21. In the case of moving hot gases using this impeller, heat is transferred from the heat-loaded structural element - the impeller hub along the shaft to the engine. As a result, the lubricant overheats in the bearing support of the shaft, which leads to rapid wear and destruction of the bearings. Therefore, a cooling system for bearings of such ventilation units is necessary.
Известно принятое за прототип рабочее колесо центробежного вентилятора, состоящее из ступицы, основного и покрывного плоских дисков, рабочих лопаток, при этом ступица имеет форму конической втулки. См. описание к патенту №2059888, опубликованное 10.05.96, бюл. №13. При такой конструкции ступицы несколько улучшаются аэродинамические характеристики центробежного вентилятора. Но сама конструкция центробежного вентилятора имеет дополнительную и сложную конструкцию в виде патрубка с коленами и поворотными створками для охлаждения деталей рабочего колеса, что усложняет и снижает надежность таких вентиляторов.Known for the prototype of the impeller of a centrifugal fan, consisting of a hub, main and cover flat disks, rotor blades, while the hub has the shape of a conical sleeve. See the description of the patent No. 2059888, published 05/10/96, bull. No. 13. With this hub design, the aerodynamic characteristics of the centrifugal fan are somewhat improved. But the design of the centrifugal fan has an additional and complex design in the form of a pipe with elbows and pivoting flaps for cooling the parts of the impeller, which complicates and reduces the reliability of such fans.
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение площади теплопередачи от ступицы рабочего колеса на вал двигателя центробежного вентилятора и создание потока воздуха, который охлаждает переднюю крышку электродвигателя и ступицу.The objective of the invention is to reduce the heat transfer area from the hub of the impeller to the motor shaft of a centrifugal fan and create an air flow that cools the front cover of the motor and the hub.
Ожидаемый технический результат заключается в повышении термостойкости, надежности работы, упрощение конструкции и снижении стоимости использования центробежных вентиляторов.The expected technical result is to increase the heat resistance, reliability, simplify the design and reduce the cost of using centrifugal fans.
Это достигается тем, что рабочее колесо центробежного вентилятора, состоящее из ступицы, основного и покрывного плоских дисков, рабочих лопаток, имеет ступицу с цилиндрическим выступом со стороны установки основного диска и имеет сквозные отверстия, расположенные вокруг оси вращения рабочего колеса, при этом оси сквозных отверстий расположены параллельно оси вращения рабочего колеса, а количество их и диаметр выбираются из условия, что суммарная площадь этих отверстий равна 0,1÷3,0% от площади входного отверстия центробежного вентилятора и оси этих сквозных отверстий расположены по окружности диаметром, равным Dст+2,5d±10%, при этом расстояние между двумя рядом расположенными осями сквозных отверстий составляет 1,5d±10%, где Dст - диаметр отверстия ступицы, a d - диаметр сквозных отверстий, расположенных параллельно и вокруг оси вращения рабочего колеса.This is achieved by the fact that the impeller of a centrifugal fan, consisting of a hub, a main and a cover flat disks, rotor blades, has a hub with a cylindrical protrusion on the installation side of the main disk and has through holes located around the axis of rotation of the impeller, while the axis of the through holes are located parallel to the axis of rotation of the impeller, and their number and diameter are selected from the condition that the total area of these holes is 0.1 ÷ 3.0% of the area of the inlet of the centrifugal fan and the axes of these through-holes are arranged circumferentially diameter of D v + 2,5d ± 10%, while the distance between two axes disposed near the through holes is 1,5d ± 10%, where D v - diameter of the hub hole, ad - Diameter through holes located parallel to and around the axis of rotation of the impeller.
На фиг.1 представлен общий вид рабочего колеса центробежного вентилятора.Figure 1 presents a General view of the impeller of a centrifugal fan.
На фиг.2 представлен вид по стрелке А на рабочее колесо вентилятора.Figure 2 presents a view along arrow A on the impeller of the fan.
Рабочее колесо центробежного вентилятора состоит из ступицы 1, основного диска 2, рабочих лопаток 3 и покрывного диска 4. Ступица 1 имеет сквозные отверстия 5, расположенные вокруг оси вращения рабочего колеса. Количество и диаметры сквозных отверстий 5 зависит от габаритов центробежных вентиляторов. Как правило, основной и покрывной диски являются плоскими.The impeller of a centrifugal fan consists of a hub 1, a main disk 2, rotor blades 3 and a
Ступица 1 может быть выполнена в виде усеченного конуса с цилиндрическим выступом 6 в основании, на который установлен основной диск 2. Оси сквозных отверстий 5 расположены параллельно оси вращения рабочего колеса и отверстия ступицы, предназначенной для насаживания роторного колеса на вал 7 двигателя центробежного вентилятора (не показан). Количество и диаметры d сквозных отверстий 5 выбираются из условия, что суммарная площадь этих отверстий равна 0,1÷3,0% от площади входного отверстия центробежного вентилятора, Dвх. Оси этих сквозных отверстий 5 расположены по окружности диаметром Dотв. При этом расстояние между двумя рядом расположенными осями составляет 1,5d÷10%, a Dотв выбирают из условия, что он равен Dст+2,5d±10%. При суммарной площади сквозных отверстий меньше 0,1% охлаждение вала неэффективно, при площади больше 3% происходит снижение объема перекачиваемого воздуха за счет разбавления потока. Диаметр выступа желательно иметь равным Dвыст=Dст+4d. Глубина выступа Н выбирается из условия, что он должен быть больше суммы толщины основного диска 2 и кожуха 8 с гарантированным зазором между ними, и которые, как правило, изготавливаются из листового материала.The hub 1 can be made in the form of a truncated cone with a cylindrical protrusion 6 at the base on which the main disk 2 is mounted. The axes of the through holes 5 are parallel to the axis of rotation of the impeller and the hole of the hub, designed to fit the rotor wheel onto the shaft 7 of the centrifugal fan motor (not shown). The number and diameters d of through holes 5 are selected from the condition that the total area of these holes is 0.1 ÷ 3.0% of the area of the inlet of the centrifugal fan, D I. The axes of these through holes 5 are arranged on a circle of diameter D of holes. The distance between two adjacent axes is 1.5d ÷ 10%, and D resp is chosen from the condition that it is equal to D article + 2.5d ± 10%. With a total area of through holes of less than 0.1%, shaft cooling is ineffective, with an area of more than 3%, the volume of pumped air decreases due to dilution of the flow. The diameter of the protrusion is preferably equal to D protr = D article + 4d. The depth of the protrusion H is selected from the condition that it should be greater than the sum of the thickness of the main disk 2 and the casing 8 with a guaranteed gap between them, and which, as a rule, are made of sheet material.
Изготовленная опытная ступица имела 12 отверстий и следующие размеры: d=22 мм, Dст=99,55 мм, Dотв=Dст+2,5d=154,55 мм для центробежного вентилятора, имеющего следующие эксплуатационные характеристики: температура рабочего газа - 250°С.Experimental hub made had 12 holes and the following dimensions: d = 22 mm, D = 99.55 mm Art, D = D st holes + 2,5d = 154,55 mm for a centrifugal fan having the following performance characteristics: a working gas temperature - 250 ° C.
Ступицы могут быть точеными или литыми и крепятся болтами или привариваются к основному диску. Они могут быть литыми заодно с основным диском и сквозными отверстиями, как из стали, так и из чугуна. Если ступица имеет сферическую поверхность, обращенную к потоку, то целесообразнее отверстия выполнять со стороны торцевой поверхности ступицы, обращенной к двигателю.The hubs can be chiseled or cast and bolted or welded to the main disk. They can be cast at the same time with the main disk and through holes, both from steel and from cast iron. If the hub has a spherical surface facing the flow, then it is more advisable to make holes from the end surface of the hub facing the engine.
Предлагаемое рабочее колесо центробежного насоса устанавливается в кожух 8 (на чертеже показана часть кожуха со стороны двигателя) и работает следующим образом. При вращении рабочего колеса поступающий в осевом направлении через входное отверстие газ закручивается лопастями и под влиянием центробежной силы поступает в кожух, собирается им и выпускается в радиальном по отношению к оси вращения направлении через выходное отверстие (не показано). Наличие сквозных отверстий 5 в ступице 1 позволяет уменьшить площадь теплопередачи непосредственно от рабочего колеса к валу и к подшипниковой опоре вала (не показано). При работе вентилятора внутри кожуха создается разность давления на участке между осью и краями лопастей рабочего колеса, обусловленная центробежной силой. Как следствие, через выполненные сквозные отверстия 5 в ступице 1 рабочего колеса появляется дополнительный поток атмосферного воздуха в направлении, обратном поступающему газу. Этот поток охлаждает ступицу, и, как следствие, вал, уменьшая теплопередачу непосредственно от рабочего колеса к валу электродвигателя. Кроме того, этот поток воздуха охлаждает переднюю стенку двигателя и заднюю стенку кожуха. Поскольку нагретый таким образом воздух поступает внутрь кожуха, тепловые потери через его заднюю стенку уменьшаются.The proposed impeller of a centrifugal pump is installed in the casing 8 (the drawing shows a part of the casing on the motor side) and works as follows. When the impeller rotates, the gas entering in the axial direction through the inlet is twisted by the blades and, under the influence of centrifugal force, enters the casing, is collected by it and is released in the direction radial with respect to the axis of rotation through the outlet (not shown). The presence of through holes 5 in the hub 1 can reduce the heat transfer area directly from the impeller to the shaft and to the shaft bearing (not shown). When the fan is operating inside the casing, a pressure difference is created in the area between the axis and the edges of the impeller blades due to centrifugal force. As a result, through the through holes 5 made in the hub 1 of the impeller, an additional stream of atmospheric air appears in the direction opposite to the incoming gas. This flow cools the hub, and, as a result, the shaft, reducing heat transfer directly from the impeller to the motor shaft. In addition, this airflow cools the front wall of the engine and the rear wall of the casing. Since air heated in this way enters the casing, heat losses through its rear wall are reduced.
Таким образом, происходит уменьшение тепловых потерь через кожух вентилятора, т.к. часть тепловой энергии, излучаемая кожухом, возвращается обратно в кожух.Thus, there is a decrease in heat loss through the fan casing, because part of the thermal energy emitted by the casing is returned back to the casing.
Таким образом, технический результат заключается в повышении термостойкости, надежности работы и в снижении стоимости центробежных вентиляторов и их энергоемкости в изготовлении и применении. Упрощается конструкция центробежных вентиляторов.Thus, the technical result is to increase the heat resistance, reliability and to reduce the cost of centrifugal fans and their energy consumption in the manufacture and use. The design of centrifugal fans is simplified.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006105799/06A RU2307956C1 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Centrifugal fan impeller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006105799/06A RU2307956C1 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Centrifugal fan impeller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2307956C1 true RU2307956C1 (en) | 2007-10-10 |
Family
ID=38952954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006105799/06A RU2307956C1 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Centrifugal fan impeller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2307956C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108799197A (en) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 珠海格力精密模具有限公司 | The method of blade structure, air conditioner and blade structure detection |
-
2006
- 2006-02-27 RU RU2006105799/06A patent/RU2307956C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108799197A (en) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 珠海格力精密模具有限公司 | The method of blade structure, air conditioner and blade structure detection |
| CN108799197B (en) * | 2018-05-31 | 2024-05-07 | 珠海格力精密模具有限公司 | Fan blade structure, air conditioner and method for detecting fan blade structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2412773C (en) | In-line centrifugal fan | |
| RU2500892C2 (en) | Rotor of compressor of gas turbine engine and gas turbine engine | |
| CA2517994A1 (en) | Radial fan wheel, fan unit, and radial fan arrangement | |
| EP2447542B1 (en) | Air conditioner with outdoor unit | |
| JP2004514827A (en) | Bladeless turbocharger | |
| US20070144173A1 (en) | Multi-piece compressor housing | |
| US9856886B2 (en) | Multistage radial compressor baffle | |
| RU2007127555A (en) | CENTRIFUGAL COMPRESSOR BACKGROUND COOLING COOLING SYSTEM | |
| US8161727B2 (en) | System providing braking in a gas turbine engine in the event of the turbine shaft breaking | |
| EP3575609A1 (en) | System having machine and fan | |
| CN107339259B (en) | Multi-wing centrifugal fan | |
| WO2017168626A1 (en) | Turbocharger | |
| RU2307956C1 (en) | Centrifugal fan impeller | |
| CN103321923A (en) | Mixed flow blower | |
| CN107143526B (en) | Centrifugal fan | |
| CN201991818U (en) | Through-flow fan bearing seat applied on air conditioner | |
| CN208417019U (en) | A kind of high speed two stage centrifugal air blower based on air hydrodynamic bearing | |
| KR20180051773A (en) | Axial flow type mixed flow fans using inside casing and direct driveing for smoke control on fire | |
| US20180340686A1 (en) | System for increasing flue gas side draft of heater assemblies using a draft booster impeller assembly | |
| TWI633260B (en) | Non-vortex pipe type fan | |
| CN205423237U (en) | High voltage ring fan that appears | |
| KR20130077852A (en) | Blower device | |
| KR200462839Y1 (en) | A blower device | |
| CN114017140B (en) | Turbine arrangement with cooling passage | |
| EP2016345B1 (en) | Vortex heat-generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170524 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210228 |