RU2645385C1

RU2645385C1 - Device for obtaining hot and cold air in wood-drying chamber

Info

Publication number: RU2645385C1
Application number: RU2017112677A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Мелехов; Татьяна Витальевна Тюрикова; Екатерина Владимировна Сазанова; Оскар Давыдович Мюллер; Александр Михайлович Воронин
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2018-02-21

Abstract

FIELD: wood-working industry.

SUBSTANCE: invention relates to wood-working industry. Installation for obtaining hot and cold air in a wood drying chamber comprises an axial fan with a shell and driven by an electric motor, an impeller with blades and a hub, a system of vortex tubes placed on the outer surface of the shell and joined by collectors of cold and hot air. Impeller is made with a hub having an annular central recess and blades mounted on the hub and having internal cavities in the form of a channel connecting the apex of the blade, in the end of which an opening is radially located, with the root part of the blade connected by the opening with the annular central recess of the hub, wherein the opening in the apical tip has a conical shape with a decreasing diameter at the outlet.

EFFECT: invention should improve the efficiency of the installation for obtaining hot and cold air for a wood drying chamber.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей отрасли промышленности.The invention relates to the woodworking industry.

Известна конструкция конденсационной сушильной камеры (П.С. Серговский. Оборудование гидротермической обработки древесины. М.: Лесная промышленность. 1981 г. С. 136-137). Камера имеет корпус, вентилятор, циркуляционный канал, калорифер и снабжена компрессорной холодильной установкой для конденсации и удаления влаги из циркулирующего агента сушки и работает по замкнутому циклу без удаления отработавшего воздуха в атмосферу.A known design of a condensation drying chamber (PS Sergovsky. Equipment for hydrothermal processing of wood. M: Forest industry. 1981, S. 136-137). The chamber has a housing, a fan, a circulation channel, a heater, and is equipped with a compressor refrigeration unit for condensing and removing moisture from the circulating drying agent and operates in a closed cycle without removing exhaust air into the atmosphere.

К недостаткам таких конденсационных камер относятся: необходимость оборудования сложными специализированными холодильными машинами, низкая температура циркулирующего в камере воздуха (40°С), обусловленная свойствами применяемых хладагентов, большая продолжительность сушки и низкая производительность.The disadvantages of such condensation chambers include: the need for equipment with complex specialized refrigerating machines, the low temperature of the air circulating in the chamber (40 ° C), due to the properties of the refrigerants used, the long drying time and low productivity.

Прототипа к предлагаемому устройству не найдено.No prototype of the proposed device was found.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства для получения горячего и холодного воздуха для лесосушильной камеры.The objective of the invention is to increase the efficiency of the device for producing hot and cold air for the drying chamber.

Повышение эффективности работы устройства достигается тем, что установка для получения горячего и холодного воздуха в лесосушильной камере содержит осевой вентилятор с рабочим колесом с лопастями и ступицей, обечайкой с системой вихревых трубок, создающих поток холодного и горячего воздуха, размещенных на внешней стороне обечайки радиально и объединенных коллекторами, при этом рабочее колесо выполнено со ступицей, имеющей кольцевую центральную выточку, и лопасти, установленные на ступице и имеющие внутренние полости в виде канала, соединяющего вершинную оконечность лопасти с радиальными отверстиями в торце, с коренной частью лопасти, соединенной отверстием с кольцевой центральной выточкой ступицы, при этом отверстие в вершинной оконечности имеет коническую форму с уменьшающимся диаметром на выходе. Обечайка вентилятора выполнена в виде цилиндрического кольца со стенкой П-образного, прямоугольного или близкого к нему трапециевидного сечения с кольцевым открытым каналом на внутренней поверхности кольца, внутренняя диаметральная поверхность канала выполнена волнистой синусоидальной или иной формы с чередующимися вершинами и впадинами, образующими воздушные пазухи, во впадинах которых выполнены конусные сужающиеся отверстия, соединенные с приемными патрубками вихревых трубок, количество которых согласуется с количеством пазух, а боковые поверхности канала имеют лабиринтные уплотнения.Improving the efficiency of the device is achieved by the fact that the installation for receiving hot and cold air in the drying chamber contains an axial fan with an impeller with blades and a hub, a shell with a system of vortex tubes that create a flow of cold and hot air, placed on the outside of the shell radially and combined collectors, while the impeller is made with a hub having an annular central undercut, and blades mounted on the hub and having internal cavities in the form of a channel, with Dinh apical tip of the blade with the radial holes in the end face, with the blade root part connected to the central hole with the annular recess of the hub, wherein the opening in the apical end has a conical shape with a decreasing diameter at the outlet. The fan shell is made in the form of a cylindrical ring with a wall of a U-shaped, rectangular or close to it trapezoidal section with an annular open channel on the inner surface of the ring, the inner diametrical surface of the channel is made of a wavy sinusoidal or other shape with alternating vertices and depressions forming air sinuses, in the troughs of which are made tapered tapering holes connected to the receiving nozzles of the vortex tubes, the number of which is consistent with the number of sinuses, and the side surfaces of the channel have labyrinth seals.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства для получения горячего и холодного воздуха, на фиг. 2 - поперечный разрез устройства, на фиг. 3 - расположение и взаимодействие элементов устройства, на фиг. 4 - расположение вершинной оконечности лопасти в профилированном канале обечайки.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a device for producing hot and cold air, FIG. 2 is a cross-sectional view of the device, in FIG. 3 - the location and interaction of the elements of the device, in FIG. 4 - the location of the tip of the blade in the profiled channel of the shell.

Устройство содержит коллектор горячего воздуха 1, лопасти 2, ступицу 3, рабочее колесо вентилятора 4, вал колеса вентилятора 5, кольцевую центральную выточку 6, отверстие 7, канал в полости лопасти 8, вихревые трубки 9, приемный патрубок вихревой трубки 10, обечайку 11, коническое отверстие 12, лабиринтное уплотнение 13, кольцевой профилированный канал 14, патрубки отвода горячего и холодного воздуха 15, пазухи 16, коническое отверстие 17, коллектор холодного воздуха 18.The device comprises a hot air collector 1, blades 2, a hub 3, an impeller of a fan 4, a shaft of a fan wheel 5, an annular central recess 6, an opening 7, a channel in the cavity of the blade 8, vortex tubes 9, a receiving pipe of a vortex tube 10, a shell 11, a conical hole 12, a labyrinth seal 13, an annular shaped channel 14, pipes for the removal of hot and cold air 15, sinuses 16, a conical hole 17, a collector of cold air 18.

Устройство для получения горячего и холодного воздуха работает следующим образом.A device for producing hot and cold air works as follows.

Рабочее колесо вентилятора 4, установленное на приводном валу 5, приводимом во вращение от электродвигателя, создает основной тангенциальный поток воздуха, при этом часть потока сходит с вершинных оконечностей лопастей 2 в радиальном направлении и не может быть эффективно использована. Поэтому предложено разделять радиальный поток на холодный и горячий.The impeller of the fan 4 mounted on the drive shaft 5, driven by rotation from the electric motor, creates the main tangential air flow, while part of the flow comes from the tip of the blades 2 in the radial direction and cannot be used effectively. Therefore, it is proposed to separate the radial flow into cold and hot.

При вращении рабочего колеса 4 по обе стороны создаются соответственно зоны повышенного и пониженного давления. Часть воздушного потока из зоны пониженного давления поступает в кольцевую центральную выточку 6 ступицы 3, откуда под действием центробежных сил через отверстия в стенке ступицы 7 подается в канал во внутренней полости лопасти 8. По каналу поток воздуха перемещается в радиальном направлении, приобретает центробежное ускорение и через коническое сужающееся отверстие в вершинной оконечности лопасти попадает в пазухи 14 кольцевого открытого профилированного канала 13 обечайки 11 и далее поступает через коническое отверстие 17 в приемный патрубок вихревой трубки 10. При перемещении вершинной оконечности лопасти по профилированному каналу воздух попадает в пазухи 16, где дополнительно сжимается. Для предотвращения утечек воздуха в обечайке в месте контакта с вершинной оконечностью лопасти установлено лабиринтное уплотнение 13. Приемный патрубок трубки 10 соединен с корпусом вихревой трубки тангенциально так, что поток агента при входе в трубку закручивается и при этом проявляется вихревой эффект Ранка-Хилша. Происходит расслоение в трубке расширяющегося закрученного высокоскоростного потока газа на «холодный» центральный и на «горячий» периферийный. Холодный и горячий потоки разнонаправленно выходят через патрубки трубок, которые объединены соответственно «горячим» и «холодным» коллекторами 1, 18.When the impeller 4 rotates on both sides, zones of high and low pressure are respectively created. Part of the air flow from the reduced pressure zone enters the annular central groove 6 of the hub 3, from where it is fed through the openings in the wall of the hub 7 to the channel in the inner cavity of the blade 8. Under the influence of centrifugal forces, the air flow moves in the radial direction, acquires centrifugal acceleration, and through the conical tapering hole in the apical tip of the blade enters the sinuses 14 of the annular open profiled channel 13 of the shell 11 and then enters through the conical hole 17 ubok vortex tube 10. When moving the apical tip of the blade of the profiled channel of air enters the sinus 16, which is further compressed. To prevent air leaks in the casing, a labyrinth seal 13 is installed at the contact point with the tip of the blade 13. The inlet pipe of the tube 10 is tangentially connected to the vortex tube casing so that the agent flow swirls at the entrance to the tube and the Rank-Hills vortex effect is manifested. There is a stratification in the tube of an expanding swirling high-speed gas flow into the “cold” central and “hot” peripheral ones. Cold and hot flows in different directions exit through the pipe nozzles, which are combined, respectively, “hot” and “cold” collectors 1, 18.

Таким образом, осуществляются отбор и разделение части воздушного потока осевого вентилятора на горячий и холодный, которые по коллекторам 1, 18 через патрубки 15 подаются в зону подготовки агента сушки лесосушильной камеры, что обеспечивает повышение эффективности работы устройства.Thus, the selection and separation of the part of the air flow of the axial fan into hot and cold are carried out, which are sent through collectors 1, 18 through nozzles 15 to the preparation zone of the drying agent of the drying chamber, which improves the efficiency of the device.

Claims

1. Installation for producing hot and cold air in a forestry chamber, comprising an axial fan with a shell and a drive from an electric motor, an impeller with blades and a hub, a system of vortex tubes located on the outer surface of the shell and combined by collectors of cold and hot air, characterized in that the impeller is made with a hub having an annular central undercut and blades mounted on the hub and having internal cavities in the form of a channel connecting the tip of the blades In which the radial end face an opening, with the blade root part connected to the central hole with the annular recess of the hub, wherein the opening in the apical end has a conical shape with a decreasing diameter at the outlet.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the fan shell is made in the form of a cylindrical ring with a wall of a U-shaped (rectangular) or close to it trapezoidal section with an annular open channel on the inner surface of the ring, the inner diametrical surface of the channel is made wavy sinusoidal or another shape with alternating peaks and troughs forming air sinuses, in the troughs of which conical tapering holes are made, connected to the receiving nozzles of the vortex tubes, the number otorrhea is consistent with the amount of the sinuses, and the side channel surfaces have a labyrinth seal.