RU2659833C1 - Method and device for cooling rotor and electric motor of smoke exhauster - Google Patents
Method and device for cooling rotor and electric motor of smoke exhauster Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659833C1 RU2659833C1 RU2017123517A RU2017123517A RU2659833C1 RU 2659833 C1 RU2659833 C1 RU 2659833C1 RU 2017123517 A RU2017123517 A RU 2017123517A RU 2017123517 A RU2017123517 A RU 2017123517A RU 2659833 C1 RU2659833 C1 RU 2659833C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- shaft
- holes
- cooling
- disks
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вентиляторостроению, а именно к вентиляторам для горячих газов.The invention relates to fan building, and in particular to fans for hot gases.
Известен «ВЕНТИЛЯТОР ГОРЯЧЕГО ПОТОКА С ВОДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ» CN 2370324 [2], включающий рабочее колесо 1, расположенное ниже вентилятора 2 и отражающей пластины охлаждения 11, вентилятор 2 и отражающая пластина 11 объединены в один узел.Known "HOT FAN WITH WATER COOLING" CN 2370324 [2], including the
Недостатком устройства является низкая эффективность охлаждения, обусловленная низким коэффициентом теплопередачи от нагретого вала в окружающий воздух.The disadvantage of this device is the low cooling efficiency due to the low coefficient of heat transfer from the heated shaft to the surrounding air.
Наиболее близким техническим решением является «ВЕНТИЛЯТОР ДЛЯ ГОРЯЧИХ ГАЗОВ» SU 1209938 [1], содержащий круглую пластину (диск) для установки на валу, соединяющем двигатель и высокотемпературный приемник механической вращательной энергии.The closest technical solution is the “FAN FOR HOT GASES” SU 1209938 [1], containing a round plate (disk) for mounting on a shaft connecting the engine and a high-temperature receiver of mechanical rotational energy.
Устройство обладает повышенной эффективностью по сравнению с [2] благодаря кольцевым нарифлениям.The device has increased efficiency compared to [2] due to ring arches.
Недостатком является низкая эффективность охлаждения, обусловленная недостаточным обдувом диска окружающим воздухом. Недостатком также является низкая технологичность и повышенный вес устройства.The disadvantage is the low cooling efficiency due to insufficient blowing of the disk with ambient air. The disadvantage is the low adaptability and increased weight of the device.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности охлаждения, технологичности и снижение веса.The technical result of the invention is to increase the cooling efficiency, manufacturability and weight reduction.
Технический результат достигается тем, что способ охлаждения ротора и электродвигателя дымососа, включающий соосное закрепление диска (из теплопроводного материала) на валу, соединяющем двигатель и высокотемпературный приемник механической вращательной энергии, характеризуется тем, что диск выполняют в форме плоской пластины, плоскость которой перпендикулярна направлению вала, а в диске изготавливают минимум два отверстия.The technical result is achieved in that the method of cooling the rotor and the smoke exhauster motor, including coaxially securing the disk (of heat-conducting material) on the shaft connecting the motor and the high-temperature receiver of mechanical rotational energy, is characterized in that the disk is made in the form of a flat plate, the plane of which is perpendicular to the shaft direction , and at least two holes are made in the disk.
Устройство охлаждения ротора и электродвигателя дымососа, содержащее диск, соосно закрепленный на валу, соединяющем двигатель и высокотемпературный приемник механической вращательной энергии, характеризуется тем, что диск выполнен в форме плоской пластины и содержит минимум два отверстия.The cooling device of the rotor and the smoke exhaust motor containing a disk coaxially mounted on a shaft connecting the motor and a high-temperature mechanical rotational energy receiver is characterized in that the disk is made in the form of a flat plate and contains at least two holes.
Устройство может содержать воздухонаправляющую улитку для формирования потока нагретого воздуха.The device may include an air guide snail to form a stream of heated air.
Количество круглых пластин с отверстиями может быть более двух, причем они установлены на валу параллельно. Увеличение количества пластин позволит увеличить интенсивность охлаждения вала.The number of round plates with holes can be more than two, and they are mounted on the shaft in parallel. The increase in the number of plates will increase the intensity of the shaft cooling.
Отверстия могут быть каплевидной формы, расположены осесимметрично. Указанное выполнение высокотехнологично и позволит избежать дисбалансировки вала.The holes can be teardrop-shaped, located axisymmetrically. The specified implementation is high-tech and will avoid shaft imbalance.
Устройство схематически показано на фиг. 1 (продольный разрез), фиг. 2 (поперечный разрез диска), фиг. 3 (общий вид), фиг. 4 (форма отверстия), где:The device is schematically shown in FIG. 1 (longitudinal section), FIG. 2 (cross section of the disk), FIG. 3 (general view), FIG. 4 (hole shape), where:
1 - двигатель;1 - engine;
2 - вал;2 - shaft;
3 - приемник механической энергии;3 - receiver of mechanical energy;
4 - диски;4 - disks;
5 - отверстия;5 - holes;
6 - узел крепления диска к валу;6 - node mounting the disk to the shaft;
7 - улитка.7 - a snail.
Устройство действует следующим образом: двигатель 1 вращает вал 2, на котором закреплен приемник механической энергии 3, например лопасти вентилятора горячего воздуха, например дымососа. На валу 2 посредством цангового узла крепления 6, который выполнен из теплопроводных материалов, например сплавов меди или алюминия, закреплены диски 4. На дисках 4 выполнены отверстия 5. Отверстия необходимы в количестве не менее двух для соблюдения баланса диска. Для организации потока воздуха может использоваться улитка 7.The device operates as follows: the
При вращении вала двигателя цанговый узел крепления дисков, закрепленный на нем, передает тепло от вала на диски 4. Через отверстия 5 в дисках поступает воздух на их охлаждение. Воздух засасывается через отверстия за счет действия центробежных сил и сил трения, которые возникают между дисками и воздухом, и движется от вала между дисками к их периферии, отбирает тепло за счет многократного соприкосновения молекул воздуха с дисками, нагревается и выбрасывается наружу. Диски с отверстиями начинают работать как вентилятор, прокачивающий воздух через самих себя, от вала по поверхности дисков наружу. Воздух в этом случае очень интенсивно двигается от центра вала к его периферии и более эффективно охлаждает диски с отверстиями и вал двигателя дымососа не только за счет его большего количества, но и также за счет увеличения площади контакта воздуха с дисками. Этого не происходит при отсутствии отверстий в дисках, т.к. из-за высоких температур увеличивается длина свободного пробега молекул воздуха, которые нагреваются от вала и дисков, падает его плотность и между дисками у вала возникает зона разряжения воздуха и снижается интенсивность охлаждения вала. Разряжение воздуха у вала также возникает за счет действия на молекулы воздуха центробежных сил, которые стараются выбросить их из центральной части на периферию дисков, что мешает поступлению холодного воздуха к валу между дисками. В этом случае охлаждение вала и дисков без отверстий осуществляется только за счет конвекционных потоков воздуха, движущихся от вала по поверхности дисков, и оно менее эффективно, т.к. с одной стороны эти конвекционные потоки со стороны дисков тормозят встречный холодный центральный поток воздуха, направленный к валу двигателя между дисками, а с другой стороны, этот холодный поток тормозят еще, как указано выше, и центробежные силы, стараясь вытолкнуть его наружу за пределы дисков, что резко снижает количество охлаждающего воздуха, поступающего в центральную, наиболее горячую часть дисков. Именно по этой причине теплообмен без отверстий во вращающихся дисках затруднен и менее эффективен.When the motor shaft rotates, the collet mount of the discs, mounted on it, transfers heat from the shaft to the
Отвод тепла при помощи вращающихся дисков с отверстиями напрямую зависит от их площади и от их толщины (эффективного сечения), что необходимо для обеспечения их теплопроводности (для передачи потока тепла внутри дисков от центра к периферии) и их механической прочности при вращении. При использовании в качестве материалов для дисков легких и хорошо теплопроводных сплавов, например алюминиевых, приводит к снижению их веса за счет изготовления их из очень тонких пластин (около 1,0 мм). Форма отверстий не обязательно должна быть круглой. Наиболее эффективной является форма отверстий в виде «капли», изображенная на фиг. 3. Эта форма отверстий позволяет сохранить оптимальный баланс между толщиной диска, его механической прочностью, что обеспечивает хорошую передачу тепла от вала к диску, не уменьшая плотность потока тепла в сечении диска вблизи у вала, где уменьшается его диаметр и объективно мало места для круглых отверстий, это требует вытягивания их в каплю, ориентируя ее острием к центру вала.Heat removal with the help of rotating disks with holes directly depends on their area and their thickness (effective cross-section), which is necessary to ensure their thermal conductivity (to transfer the heat flux inside the disks from the center to the periphery) and their mechanical strength during rotation. When used as materials for disks, light and heat-conducting alloys, for example aluminum, lead to a decrease in their weight due to their manufacture from very thin plates (about 1.0 mm). The shape of the holes does not have to be round. The most effective is the shape of the “drop” holes depicted in FIG. 3. This shape of the holes allows you to maintain the optimal balance between the thickness of the disk, its mechanical strength, which ensures good heat transfer from the shaft to the disk, without reducing the heat flux density in the cross section of the disk near the shaft, where its diameter decreases and there is objectively little space for round holes , this requires pulling them into the drop, orienting it with the tip to the center of the shaft.
Технический результат - повышение эффективности охлаждения достигается увеличением интенсивности контакта воздуха с диском с отверстиями. Технический результат - повышение технологичности достигается упрощением изготовления - достаточно в пластине изготовить нескол. Технический результат - снижение веса достигается возможностью изготовления из достаточно тонкой пластины при удовлетворительном охлаждении.EFFECT: increased cooling efficiency is achieved by increasing the intensity of contact of air with a disk with holes. EFFECT: increase of manufacturability is achieved by simplification of manufacturing - it is enough to make a few in the plate. EFFECT: weight reduction is achieved by the possibility of manufacturing from a sufficiently thin plate with satisfactory cooling.
Промышленное применение. Изобретение может с успехом применяться для производства и эксплуатации охладителей вала двигателей для привода с высокотемпературной механической нагрузкой, например ротора дымососа.Industrial application. The invention can be successfully applied for the production and operation of engine shaft coolers for driving with high-temperature mechanical load, for example a smoke exhaust rotor.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017123517A RU2659833C1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | Method and device for cooling rotor and electric motor of smoke exhauster |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017123517A RU2659833C1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | Method and device for cooling rotor and electric motor of smoke exhauster |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2659833C1 true RU2659833C1 (en) | 2018-07-04 |
Family
ID=62815558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017123517A RU2659833C1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | Method and device for cooling rotor and electric motor of smoke exhauster |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2659833C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1209938A1 (en) * | 1983-06-13 | 1986-02-07 | Предприятие П/Я Г-4617 | Fan for hot gases |
US6688802B2 (en) * | 2001-09-10 | 2004-02-10 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Shrunk on industrial coupling without keys for industrial system and associated methods |
RU49909U1 (en) * | 2005-05-11 | 2005-12-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | PUMP FOR COOLING SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
UA51611U (en) * | 2009-10-05 | 2010-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Топливные системы" | Impeller of pump of engine cooling system |
-
2017
- 2017-07-04 RU RU2017123517A patent/RU2659833C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1209938A1 (en) * | 1983-06-13 | 1986-02-07 | Предприятие П/Я Г-4617 | Fan for hot gases |
US6688802B2 (en) * | 2001-09-10 | 2004-02-10 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Shrunk on industrial coupling without keys for industrial system and associated methods |
RU49909U1 (en) * | 2005-05-11 | 2005-12-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | PUMP FOR COOLING SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
UA51611U (en) * | 2009-10-05 | 2010-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Топливные системы" | Impeller of pump of engine cooling system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI300284B (en) | Heat-dissipation structure of motor | |
JP2005516425A5 (en) | ||
JP5032782B2 (en) | Blower with cooling means | |
JP2013065557A (en) | Heat dissipating lamp device | |
BE1023523B1 (en) | METHOD FOR COOLING A COMPRESSOR OR VACUUM PUMP AND A COMPRESSOR OR VACUUM PUMP THAT APPLIES SUCH METHOD | |
RU2659833C1 (en) | Method and device for cooling rotor and electric motor of smoke exhauster | |
CN1742182A (en) | Air conditions | |
US20190058367A1 (en) | Rotor and electrical machine | |
CN106574625B (en) | Cooling fan | |
US9748828B2 (en) | Overmolded flux ring | |
JP6657387B2 (en) | Method for cooling a compressor or vacuum pump and compressor or vacuum pump applied to such method | |
JP2003083282A (en) | Turbo-molecular pump | |
US11221014B2 (en) | Impeller and centrifugal fan having the impeller | |
EP3894710A1 (en) | Multi-stage turbomolecular pump | |
RU2263371C1 (en) | Device for cooling down computer processor chip | |
RU2658265C2 (en) | Heat recuperator | |
JP2007329442A (en) | Spiral cpu heat sink | |
CN217427894U (en) | Micromotor with heat dissipation function | |
JP7457422B1 (en) | industrial furnace circulation fan | |
RU92113U1 (en) | RADIAL FAN | |
CN216240815U (en) | High-temperature-resistant impeller | |
JPH06311690A (en) | Housing cooling device of rotary electric machine | |
CN212177514U (en) | High-efficiency cooling structure for axial flow fan | |
RU2541076C1 (en) | Fan for movement of hot gases | |
GB2602501A (en) | Multi-Plate Clutch |