RU2754054C1

RU2754054C1 - Fan

Info

Publication number: RU2754054C1
Application number: RU2020142573A
Authority: RU
Inventors: Евгений Валерьевич Максимов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "УралАктив"
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2021-08-25

Abstract

FIELD: industrial ventilation systems.

SUBSTANCE: invention relates to devices used in gas purification and aspiration systems for transporting air, aerosols and gases in various chemical and technological processes, and can be used in chemical laboratories, on galvanizing lines, at non-ferrous metallurgy enterprises and at other enterprises where there are environments that cause increased corrosion. To achieve these results, a fan is proposed consisting of a fan housing consisting of a prismatic part, a suction nozzle and a discharge nozzle, an impeller mounted on an electric motor shaft, characterized in that the fan housing and the impeller are made of sheet thermoplastics, and the fan inlet and outlet directions are arranged linearly, while the suction nozzle of the housing is made in the form of a diffuser, and the discharge nozzle of the housing is made in the form of a confuser.

EFFECT: increase in the service life of the device when working in aggressive environments while maintaining the mechanical stability of the device; acquirement the properties of immunity to aggressive environments by the device; the absence of corrosion; the ability to move gases at elevated temperatures (up to 100 degrees Celsius); the creation of a fan with a universal housing without dividing into left and right and with the possibility of installation in the ventilation network without reference to the direction of rotation of the fan impeller; noise reduction; reduction of fan weight; improvement of aerodynamic characteristics while maintaining the possibility of using the fan in any chemical laboratories, metallurgical enterprises, electroplating industries; creation of a fan with the possibility of installation in the ventilation network regardless of the direction of rotation of the impeller and the position of the fan housing

6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, используемым в системах газоочистки и аспирации для транспортировки воздуха, аэрозолей и газов в различных химико-технологических процессах, и может быть использовано в химических лабораториях, на гальванических линиях, на предприятиях цветной металлургии и на других предприятиях, где присутствуют среды, вызывающие повышенную коррозию.The invention relates to devices used in gas cleaning and aspiration systems for transporting air, aerosols and gases in various chemical-technological processes, and can be used in chemical laboratories, on galvanic lines, at non-ferrous metallurgy enterprises and at other enterprises where environments are present, causing increased corrosion.

Наиболее близким известным техническим решением является универсальный радиальный вентилятор, патент RU №90539. Универсальный радиальный вентилятор, включающий входной коллектор, рабочее колесо и двигатель, расположенные в корпусе, содержащем первую торцевую стенку с входным отверстием, сообщенным с входным коллектором, и вторую торцевую стенку с прикрепленным снаружи двигателем, по крайней мере, две противолежащие продольные стенки, расположенные между торцевыми стенками, и не менее одного выходного патрубка для выпуска потока из корпуса, причем выходной патрубок расположен под углом α к плоскости вращения рабочего колеса и сообщен с проемом в корпусе, расположенным между продольными стенками, при этом рабочее колесо выполнено с несущим, связанным с двигателем, и покрывным, имеющим входное отверстие, дисками и загнутыми назад по направлению вращения лопатками, расположенными между несущим и покрывным дисками, имеющими наружные диаметры D1 несущего и D2 покрывного дисков, выступающие за наружные кромки лопаток, с образованием выбросного канала между кольцевыми стенками, при этом лопатки рабочего колеса выполнены со скошенной наружной кромкой, расположенной таким образом, что диаметр D3 расположения точки примыкания наружной кромки лопаток к несущему диску относится к диаметру D4 расположения точки примыкания наружной кромки лопаток к покрывному диску как 0,91≤D3:D4≤0,98, причем наружный диаметр D1 несущего диска меньше наружного диаметра D2 покрывного диска не менее чем в 0,98 раза, при этом диаметр D2 покрывного диска превышает диаметр D4 расположения точки примыкания к нему наружной кромки лопаток не более чем на 0,25D4.The closest known technical solution is a universal radial fan, patent RU No. 90539. A universal radial fan, including an inlet manifold, an impeller and a motor located in a housing containing a first end wall with an inlet connected to the inlet manifold and a second end wall with an externally attached motor, at least two opposite longitudinal walls located between end walls, and at least one outlet pipe for discharging the flow from the body, and the outlet pipe is located at an angle α to the plane of rotation of the impeller and communicated with the opening in the body located between the longitudinal walls, while the impeller is made with a carrier associated with the engine , and cover, having an inlet, disks and blades bent backward in the direction of rotation, located between the carrier and cover disks, having outer diameters D1 of the carrier and D2 of the cover disks protruding beyond the outer edges of the blades, with the formation of an ejection channel between the annular walls, while worker's blades the wheels are made with a beveled outer edge located in such a way that the diameter D3 of the location of the point of abutment of the outer edge of the blades to the carrier disk refers to the diameter D4 of the location of the point of abutment of the outer edge of the blades to the cover disk as 0.91≤D3: D4≤0.98, and the outer diameter D1 of the bearing disc is at least 0.98 times less than the outer diameter D2 of the covering disc, while the diameter D2 of the covering disc is not more than 0.25D4 greater than the diameter D4 of the point of abutment of the outer edge of the blades.

Недостатком вышеописанного технического решения является короткий срок службы устройства из-за низкой коррозионной стойкости при работе в агрессивной среде, относительно большие габариты устройства, невозможность установки устройства в прямые участки вентиляционной сети независимо от направления вращения рабочего колеса.The disadvantage of the above-described technical solution is the short service life of the device due to low corrosion resistance when operating in an aggressive environment, the relatively large dimensions of the device, the impossibility of installing the device in straight sections of the ventilation network regardless of the direction of rotation of the impeller.

Техническим результатом заявляемого изобретения является: увеличение срока службы устройства при работе в агрессивных средах при сохранении механической стойкости устройства, благодаря приобретению устройством свойства невосприимчивости к агрессивным средам; отсутствие подверженности коррозии; возможность перемещения газов повышенных температур (до 100 градусов Цельсия); создание вентилятора с универсальным корпусом без подразделения на левый и правый и с возможностью установки в вентиляционную сеть без привязки к направлению вращения рабочего колеса вентилятора; уменьшение уровня шума; снижение массы вентилятора; улучшение аэродинамических характеристик при сохранении возможности использования вентилятора в любых химических лабораториях, металлургических предприятиях, гальванических производствах; создание вентилятора с возможностью установки в вентиляционную сеть независимо от направления вращения рабочего колеса и положения корпуса вентилятора.The technical result of the claimed invention is: an increase in the service life of the device when operating in aggressive environments while maintaining the mechanical stability of the device, due to the acquisition of the device properties of immunity to aggressive environments; lack of susceptibility to corrosion; the ability to move gases at elevated temperatures (up to 100 degrees Celsius); creation of a fan with a universal casing without subdivision into left and right and with the possibility of installation in a ventilation network without reference to the direction of rotation of the fan impeller; reduction of noise level; reduction in fan weight; improvement of aerodynamic characteristics while maintaining the possibility of using the fan in any chemical laboratories, metallurgical enterprises, electroplating industries; creation of a fan with the ability to be installed in a ventilation network regardless of the direction of rotation of the impeller and the position of the fan housing.

Для достижения указанного технического результата предлагается Вентилятор, состоящий из корпуса вентилятора, состоящего из призматической части, всасывающего патрубка и нагнетающего патрубка, рабочего колеса, установленного на валу электродвигателя, отличающийся тем, что корпус вентилятора и рабочее колесо изготавливается из листовых термопластов, а направления входа и выхода вентилятора расположены линейно, при этом всасывающий патрубок корпуса выполнен в виде диффузора, а нагнетающий патрубок корпуса выполнен в виде конфузора. To achieve the specified technical result, a fan is proposed, consisting of a fan casing, consisting of a prismatic part, a suction pipe and a discharge pipe, an impeller mounted on an electric motor shaft, characterized in that the fan casing and the impeller are made of sheet thermoplastics, and the direction of entry and the fan outlets are arranged linearly, while the suction branch pipe of the housing is made in the form of a diffuser, and the discharge branch pipe of the housing is made in the form of a confuser.

Корпус вентилятора и рабочее колесо могут быть выполнены из листовых термопластов толщиной от 3 до 20 мм. В качестве листовых термопластов может быть использован полипропилен (гомополимер и сополимеры), полиэтилен, поливинилхлорид (ПВХ), хлорированный поливинилхлорид (ПВХ-Х), поливинилденфторид (ПВДФ, PVDF), этиленхлортрифторэтилен, фторопласт и другие листовые пластиковые материалы. Вентилятор может быть оснащен по крайней мере одной гибкой вставкой.The fan casing and impeller can be made of sheet thermoplastics with a thickness of 3 to 20 mm. Polypropylene (homopolymer and copolymers), polyethylene, polyvinyl chloride (PVC), chlorinated polyvinyl chloride (PVC-X), polyvinylidene fluoride (PVDF, PVDF), ethylene chlorotrifluoroethylene, fluoroplastic and other sheet plastic materials can be used as sheet thermoplastics. The fan can be equipped with at least one flexible insert.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фигуре 1 представлен общий вид вентилятора, где: The essence of the invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a general view of the fan, where:

1 - призматическая часть корпуса;1 - prismatic part of the body;

2 - всасывающий патрубок (диффузор);2 - suction pipe (diffuser);

3 - нагнетающий патрубок (конфузор);3 - discharge pipe (confuser);

4 - гибкая вставка вентилятора;4 - flexible fan insert;

5 - двигатель;5 - engine;

6 - вход вентилятора; 6 - fan inlet;

7 - выход вентилятора. 7 - fan outlet.

Корпус вентилятора состоит из всасывающего патрубка 2, выполненного в виде диффузора с переходом с круглой части на квадратную или прямоугольную, призматической части корпуса, нагнетающего патрубка, выполненного в виде конфузора с переходом с квадратной части или прямоугольной части на круглую часть. С внешней части корпуса, преимущественно со стороны призматической части корпуса, устанавливается электродвигатель вентилятора, а на валу электродвигателя устанавливается рабочее колесо вентилятора (на фигурах не изображено). Рабочее колесо (крыльчатка) представляет собой устройство из n-го количества лопастей, которые могут быть загнуты как вперед, так и назад. Все рабочие детали вентилятора могут быть обработаны полимерным покрытием с целью снижения износа при работе в агрессивных средах. Места выхода и выхода вентилятора 6 и 7 соответственно могут быть оснащены гибкими вставками 4 с целью предотвращения передачи вибрации от вентилятора к воздуховоду и дополнительной герметизизации вентиляционных стыков и мест соединений. Гибкая вставка может быть выполнена в виде вставки круглого сечения. Вентилятор может быть оснащен виброизоляторами (на фигурах не изображено). Вентилятор может быть оснащен патрубком слива конденсата, который устанавливается в нижней точке корпуса. Корпус вентилятора изготавливается методом экструзионной сварки листовых термопластов или с применением гибочных и стыковочных станков для сварки пластика. Корпус вентилятора может быть выполнен разнотолщинным, т.е. разные части корпуса могут иметь разную толщину материала. Корпус вентилятора может быть покрыт ПВХ-тканью с целью дополнительного усиления. В случае аварии осколки рабочего колеса не разлетятся в разные стороны. Корпус вентилятора и рабочее колесо могут быть изготовлены как из одного материала, так и из разных материалов, попадающих под группу листовых термопластов. Корпус вентилятора и рабочее колесо могут быть выполнены из листовых термопластов толщиной от 3 до 20 мм.The fan casing consists of a suction pipe 2 made in the form of a diffuser with a transition from a round part to a square or rectangular part, a prismatic part of the casing, a discharge pipe made in the form of a confuser with a transition from a square part or a rectangular part to a round part. From the outer part of the casing, mainly from the side of the prismatic part of the casing, the fan motor is installed, and the fan impeller is mounted on the electric motor shaft (not shown in the figures). The impeller (impeller) is a device of n-th number of blades that can be bent both forward and backward. All working parts of the fan can be treated with a polymer coating in order to reduce wear when working in aggressive environments . The exit and exit points of the fan 6 and 7, respectively, can be equipped with flexible inserts 4 in order to prevent the transmission of vibration from the fan to the air duct and to further seal the ventilation joints and joints. The flexible insert can be designed as a circular insert. The fan can be equipped with vibration dampers (not shown in the figures). The fan can be equipped with a condensate drain pipe, which is installed at the lowest point of the casing. The fan casing is manufactured by extrusion welding of sheet thermoplastics or using bending and docking machines for plastic welding. The fan casing can be made of different thickness, i.e. different parts of the body can have different material thicknesses. The fan casing can be covered with PVC fabric for additional reinforcement. In the event of an accident, fragments of the impeller will not fly in different directions. The fan casing and the impeller can be made from the same material, or from different materials that fall under the group of sheet thermoplastics. The fan casing and impeller can be made of sheet thermoplastics with a thickness of 3 to 20 mm.

Вентилятор используется следующим образом: вентилятор, как правило, доставляется на объект установки в собранном состоянии. Вентиляторы в собранном виде могут устанавливаться на фундаментах, металлических кронштейнах или площадках. Выбор конструкции определяется геологическими и гидрогеологическими условиями строительной площадки, характером и назначением возводимого сооружения, значениями действующих нагрузок. При установке вентиляторов на пружинные или резиновые виброизоляторы необходимо проследить, чтобы нагрузка была распределена равномерно, при этом виброизоляторы должны иметь одинаковую осадку. При выверке установленного вентилятора следует добиваться, чтобы его вал был расположен строго горизонтально, а стенки корпуса не имели перекосов. Вентилятор монтируется в линейные участки вентиляционной сети. Возможность такого расположения вентилятора обусловлена тем, что направления входа и выхода вентилятора расположены линейно, а также выполнением всасывающего патрубка корпуса в виде диффузора, а нагнетающего патрубка корпуса в виде конфузора. Призматическая часть корпуса, всасывающий патрубок в виде диффузора и нагнетающий патрубок в виде конфузора могут быть выполнены как единой литой деталью, так и отдельными деталями корпуса. The fan is used as follows: the fan is usually delivered to the installation site in an assembled state. Assembled fans can be installed on foundations, metal brackets or platforms. The choice of a structure is determined by the geological and hydrogeological conditions of the construction site, the nature and purpose of the structure to be erected, and the values of the existing loads. When installing fans on spring or rubber vibration isolators, it is necessary to ensure that the load is evenly distributed, while the vibration isolators must have the same draft. When aligning the installed fan, you should ensure that its shaft is located strictly horizontally, and the walls of the case are not skewed. The fan is mounted in linear sections of the ventilation network. The possibility of such an arrangement of the fan is due to the fact that the directions of the inlet and outlet of the fan are linear, as well as the design of the suction pipe of the housing in the form of a diffuser, and the discharge pipe of the housing in the form of a confuser. The prismatic part of the body, the suction pipe in the form of a diffuser and the discharge pipe in the form of a confuser can be made as a single cast piece or as separate body parts.

Пример №1Example # 1

Вентилятор, состоящий из корпуса вентилятора, включающего в себя призматическую часть, всасывающий патрубок и нагнетающий патрубок, электродвигатель, рабочее колесо, установленное на валу электродвигателя, причем корпус вентилятора и рабочее колесо изготавливается из листовых термопластов, а направления входа и выхода вентилятора расположены линейно, при этом всасывающий патрубок корпуса выполнен в виде диффузора, а нагнетающий патрубок корпуса выполнен в виде конфузора. Корпус вентилятора выполнен из листового материала полипропилена блок сополимера толщиной 3 мм. Данный вентилятор предназначены для установки в компактных наборных стационарных вентиляционных системах приточной вентиляции и вытяжной общеобменной вентиляции, а также организации воздухозамещения производственных цехов, жилых и офисных зданий. При этом срок службы вентилятора значительно превосходит срок службы вентилятора, выбранного в качестве прототипа, и достигает 30-50 лет.A fan consisting of a fan casing, which includes a prismatic part, a suction nozzle and a discharge nozzle, an electric motor, an impeller mounted on the electric motor shaft, and the fan casing and impeller are made of sheet thermoplastics, and the directions of the fan inlet and outlet are linear, with The suction pipe of the housing is made in the form of a diffuser, and the delivery pipe of the housing is made in the form of a confuser. The fan casing is made of 3 mm thick copolymer block polypropylene sheet material. This fan is designed for installation in compact type-setting stationary ventilation systems for supply ventilation and exhaust general ventilation, as well as for organizing air replacement in production halls, residential and office buildings. At the same time, the service life of the fan significantly exceeds the service life of the fan selected as a prototype, and reaches 30-50 years.

Пример №2Example No. 2

Вентилятор, состоящий из корпуса вентилятора, включающего в себя призматическую часть, всасывающий патрубок и нагнетающий патрубок, электродвигатель, рабочее колесо, установленное на валу электродвигателя, причем корпус вентилятора и рабочее колесо изготавливается из листовых термопластов, а направления входа и выхода вентилятора расположены линейно, при этом всасывающий патрубок корпуса выполнен в виде диффузора, а нагнетающий патрубок корпуса выполнен в виде конфузора. Корпус вентилятора выполнен из листового материала полиэтилена (ПНД) с толщинами элементов 12 мм. Данный вентилятор предназначены для установки в компактных наборных стационарных вентиляционных системах приточной вентиляции и вытяжной общеобменной вентиляции, а также организации воздухозамещения производственных цехов, жилых и офисных зданий. При этом срок полезного использования вентилятора достигает до 50 лет при эксплуатации при температуре от -50 до +80 градусов Цельсия.A fan consisting of a fan casing, which includes a prismatic part, a suction nozzle and a discharge nozzle, an electric motor, an impeller mounted on the electric motor shaft, and the fan casing and impeller are made of sheet thermoplastics, and the directions of the fan inlet and outlet are linear, with The suction pipe of the housing is made in the form of a diffuser, and the delivery pipe of the housing is made in the form of a confuser. The fan casing is made of polyethylene sheet material (HDPE) with element thickness of 12 mm. This fan is designed for installation in compact type-setting stationary ventilation systems for supply ventilation and exhaust general ventilation, as well as for organizing air replacement in production halls, residential and office buildings. At the same time, the useful life of the fan reaches up to 50 years when operated at temperatures from -50 to +80 degrees Celsius.

Пример №3Example No. 3

Вентилятор, состоящий из корпуса вентилятора, включающего в себя призматическую часть, всасывающий патрубок и нагнетающий патрубок, электродвигатель, рабочее колесо, установленное на валу электродвигателя, причем корпус вентилятора и рабочее колесо изготавливается из листовых термопластов, а направления входа и выхода вентилятора расположены линейно, при этом всасывающий патрубок корпуса выполнен в виде диффузора, а нагнетающий патрубок корпуса выполнен в виде конфузора. Корпус вентилятора выполнен из листового ПВХ с толщинами элементов 20 мм. Данный вентилятор предназначены для установки в компактных наборных стационарных вентиляционных системах приточной вентиляции и вытяжной общеобменной вентиляции, а также организации воздухозамещения производственных цехов, жилых и офисных зданий. При этом срок полезного использования вентилятора может достигать до 50 лет при эксплуатации при температуре от 0 до +60 градусов Цельсия.A fan consisting of a fan casing, which includes a prismatic part, a suction nozzle and a discharge nozzle, an electric motor, an impeller mounted on the electric motor shaft, and the fan casing and impeller are made of sheet thermoplastics, and the directions of the fan inlet and outlet are linear, with The suction pipe of the housing is made in the form of a diffuser, and the delivery pipe of the housing is made in the form of a confuser. The fan casing is made of PVC sheet with 20 mm thick elements. This fan is designed for installation in compact type-setting stationary ventilation systems for supply ventilation and exhaust general ventilation, as well as for organizing air replacement in production halls, residential and office buildings. At the same time, the useful life of the fan can reach up to 50 years when operated at temperatures from 0 to +60 degrees Celsius.

Для достижения указанного в настоящей заявке технического результата важна вся совокупность признаков независимого пункта формулы изобретения.To achieve the technical result specified in this application, the entire set of features of the independent claim is important.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретениятаким условиям патентоспособности как «новизна» и «изобретательский уровень».No technical solutions have been identified that coincide with the set of essential features of the claimed invention, which makes it possible to conclude that the claimed invention complies with such conditions of patentability as "novelty" and "inventive step".

Claims

1. A fan consisting of a fan casing, consisting of a prismatic part, a suction pipe and a discharge pipe, an electric motor, an impeller mounted on the electric motor shaft, characterized in that the fan casing and the impeller are made of sheet thermoplastics, and the directions of the fan inlet and outlet are arranged linearly, while the suction branch pipe of the housing is made in the form of a diffuser, and the delivery branch pipe of the housing is made in the form of a confuser.

2. The fan according to claim 1, characterized in that it contains at least one flexible insert.

3. The fan according to claim 1, characterized in that the fan casing is made of different thickness.

4. The fan according to claim 1, characterized in that the fan impeller is made of different thickness.

5. The fan according to claim 1, characterized in that the working parts of the fan are treated with a polymer coating.

6. The fan according to claim 1, characterized in that the prismatic part of the housing, the suction pipe in the form of a diffuser, and the delivery pipe in the form of a confuser are made as a single cast part.