RU2773590C1 - Двухпоточный центробежный вентилятор - Google Patents
Двухпоточный центробежный вентилятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773590C1 RU2773590C1 RU2021121810A RU2021121810A RU2773590C1 RU 2773590 C1 RU2773590 C1 RU 2773590C1 RU 2021121810 A RU2021121810 A RU 2021121810A RU 2021121810 A RU2021121810 A RU 2021121810A RU 2773590 C1 RU2773590 C1 RU 2773590C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- central disk
- supply
- disk
- inlet
- outer edge
- Prior art date
Links
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 claims abstract description 13
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 claims abstract description 12
- 210000003027 Ear, Inner Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть, в частности, использовано в приточно-вытяжных вентиляционных системах промышленных предприятий, жилых и общественных зданий для подачи теплоносителей в теплообменные аппараты и устройства, а также в других случаях, когда требуется подавать одновременно и синхронно два газовых потока. Двухпоточный центробежный вентилятор содержит центробежное колесо, состоящее из центрального диска, боковых колец и закрепленных между диском и кольцами рабочих лопаток, улиточный корпус с входными и выходными патрубками, установленный в подшипниках приводной вал с охватывающей его ступицей, жестко соединенной с центральным диском центробежного колеса. Улиточный корпус выполнен из двух частей – правой и левой, соединенных друг с другом с образованием между ними периферийной тупиковой кольцевой щели, в которой с зазорами размещена внешняя кромка центрального диска, каждая из двух частей улиточного корпуса имеет свой входной и выходной патрубки, между стенками периферийной кольцевой щели и внешней кромкой центрального диска имеется лабиринтовое уплотнение. Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в одновременной подаче двух газовых потоков одним вентилятором и в расширении его функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть, в частности, использовано в приточно-вытяжных вентиляционных системах промышленных предприятий, жилых и общественных зданий, для подачи теплоносителей в теплообменные аппараты и устройства, а также в других случаях, когда требуется подавать одновременно и синхронно два газовых потока.
В настоящее время для перемещения газовых сред широко применяются лопастные нагнетатели центробежного и осевого типов. При необходимости создания повышенного напора преимущественное использование находят центробежные вентиляторы [1, 2], которые характеризуются простотой конструкции и обслуживания. Недостатком данных вентиляторов является наличие осевой силы, возникающей в процессе их работы и передающейся через приводной вал на подшипники, которые в этом случае подвергаются дополнительному активному износу.
Названный недостаток устраняется при двухстороннем подводе перемещаемой среды в вентиляторе, содержащем центробежное колесо, состоящее из центрального диска, боковых колец и закрепленными между диском и кольцами рабочих лопаток, улиточный корпус с входными и выходным патрубками, установленный в подшипниках приводной вал с охватывающей его ступицей, жестко соединенной с центральным диском центробежного колеса [3] - прототип.
Известное устройство, как и другие подобного назначения известные устройства [1, 2], предназначено для подачи только одного газового потока.
Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в обеспечении возможности одновременной подачи двух газовых потоков одним вентилятором и в расширении его функциональных возможностей.
Данная техническая проблема решается тем, что в двухпоточном центробежном вентиляторе, содержащем центробежное колесо, состоящее из центрального диска, боковых колец и закрепленных между диском и кольцами рабочих лопаток, улиточный корпус с входными и выходными патрубками, установленный в подшипниках приводной вал с охватывающей его ступицей, жестко соединенной с центральными диском центробежного колеса, улиточный корпус выполнен из двух частей - правой и левой, соединенных друг с другом с образованием между ними периферийной тупиковой кольцевой щели, в которой с зазорами размещена внешняя кромка центрального диска, каждая из двух частей улиточного корпуса имеет свой входной и выходной патрубки, между стенками периферийной кольцевой щели и внешней кромкой центрального диска имеется лабиринтовое уплотнение.
В отличие от известного устройства, исполнение улиточного корпуса из двух частей - правой и левой, соединенных друг с другом с образованием между ними периферийной тупиковой кольцевой щели, в которой с зазорами размещена внешняя кромка центрального диска, а каждая из двух частей улиточного корпуса имеет свои входной и выходной патрубки, позволяет при вращающемся центробежном колесе одновременно перемещать через правую и через левую части улиточного корпуса обособленные газовые потоки без их перемешивания. Каждая из двух частей улиточного корпуса работает на пропуск своего потока.
Исполнение предлагаемого двухпоточного центробежного вентилятора с лабиринтовым уплотнением между стенками периферийной тупиковой кольцевой щели и внешней кромкой центрального диска исключает или минимизирует возможные перетоки из одного перемещаемого через вентилятор потока в другой перемещаемый поток.
По своей конструкции правая и левая части улиточного корпуса являются зеркальным отражением друг друга. Их выпускные патрубки могут быть расположены в любом направлении в диаметральных плоскостях вентилятора, что создает определенные удобства при монтаже устройства.
Предлагаемый двухпоточный центробежный вентилятор при необходимости может выполнять дополнительно функции теплообменника. В этом случае центральный диск центробежного колеса, разделяющий потоки перемещаемых горячего и холодного теплоносителей, служит поверхностью теплопередачи, а рабочие лопатки на обеих сторонах центрального диска служат теплопроводящими ребрами, усиливающими теплопередачу.
Таким образом, отличительные признаки изобретения позволяют решить поставленную техническую проблему.
Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - фиг.5.
На фиг.1 показан разрез заявляемого двухпоточного центробежного вентилятора; на фиг.2 - вид слева на фиг.1; на фиг.3 - вид справа на фиг.1; на фиг.4 - вид сверху на фиг.1; на фиг.5 - лабиринтовое уплотнение двухпоточного центробежного вентилятора.
Двухпоточный центробежный вентилятор содержит центробежное колесо 1, включающее в себя центральный диск 2, боковые кольца 3 и закрепленные между диском 2 и кольцами 3 рабочие лопатки 4. Центробежное колесо 1 расположено в улиточном корпусе, состоящем из левой 5 и правой 6 частей, соединенных между собой с образованием периферийной тупиковой кольцевой щели 7, в которой с зазорами размещена внешняя кромка центрального диска 2. Левая часть 5 улиточного корпуса имеет входной 8 и выходной 9 патрубки. Внутри входного патрубка 8, осесимметрично с ним, расположен приводной вал 10, установленный в подшипниках 11, которые закреплены в патрубке 8 с помощью охватывающих 12 и распорных 13 колец и радиальных жестких спиц 14 между кольцами 12 и 13. На конец приводного вала 10 посажена ступица 15, жестко соединенная с центральным диском 2 центробежного колеса 1. Правая часть 6 улиточного корпуса имеет свои входной 16 и выходной 17 патрубки.
Лабиринтовое уплотнение между стенками периферийной кольцевой щели 7 и внешней кромкой центрального диска 2 включает в себе неподвижные кольцевые гребни 18, закрепленные одним своим концом на стенках щели 7, и подвижные кольцевые гребни 19, закрепленные на центральном диске 2.
Двухпоточный центробежный вентилятор работает следующим образом.
При вращении приводного вала 10, закрепленного с помощью подшипников 11, охватывающих их колец 12, радиальных жестких спиц 14 и распорных колец 13 во входном патрубке 8, вращается центробежное колесо 1 (на фиг.2 направление вращения - против часовой стрелки), соединенное с валом 10 через ступицу 15. При этом газовые среды, заполняющие пространства между боковыми кольцами 3 и рабочими лопатками 4 по обе стороны центрального диска 2, под действием возникающей центробежной силы перемещаются вдоль рабочих лопаток 4 от оси к периферии центробежного колеса 1. В результате создаются два независимых потока с однонаправленным движением в левой 5 и правой 6 частях улиточного корпуса. Один из потоков, проходящий через левую часть 5 улиточного корпуса, поступает во входной патрубок 8, а выходит через тангенциально установленный выходной патрубок 9. Другой поток, проходящий через правую часть 6 улиточного корпуса, поступает во входной патрубок 16, а выходит через тангенциально установленный выходной патрубок 17.
Периферийная тупиковая кольцевая цель 7, в которой с минимальными зазорами размещена внешняя кромка центрального диска 2, служит затвором, препятствующим перетокам транспортируемой среды из одного потока в другой поток. При значительных разностях давлений потоков на выходе из вентилятора, для устранения перетоков между перемещаемыми потоками в периферийную тупиковую кольцевую щель 7 устанавливается лабиринтовое уплотнение, чередующиеся неподвижные 18 и подвижные 19 кольцевые гребни которого в зазорах между стенками щели 7 и центрального диска 2 создают дополнительное сопротивление перетокам, что практически полностью устраняет возможность подмешивания транспортируемой среды из одного потока в другой.
Дополнительные функции теплообменника предлагаемым устройством осуществляются при прямоточном движении обменивающихся теплом потоков теплоносителей в пространствах между рабочими лопатками 4. Так как движение теплоносителей в межлопаточных каналах вихревое, то теплообмен потоков со стенками центрального диска 2 и рабочих лопаток 4 отличается повышенной интенсивностью. Это, а также увеличение числа рабочих лопаток 4 и площади центрального диска 2 за счет увеличения его диаметра, позволяют проводить процесс теплопередачи в предлагаемом устройстве с высокой степенью завершенности.
Как пример, рассмотрим использование предлагаемого устройства в приточно-вытяжной вентиляционной системе, где средняя разность температур вытяжного и приточного потоков воздуха составляет 50 °С на протяжении 6 месяцев в зимнее время. Коэффициент теплопередачи, отнесенный к площади центрального диска двухпоточного центробежного вентилятора, составляет 110 Вт/(м2⋅К). В этом случае плотность теплового потока, передаваемого от вытяжного воздуха к приточному, будет равна 5,5 кВт/м2, что позволит за зимний сезон через 1 м2 площади центрального диска передавать 20,43 Гкал теплоты. На соответствующую величину передаваемой в двухпоточном центробежном вентиляторе теплоты уменьшится тепловая нагрузка для теплоутилизационного теплообменного устройства в данной приточно-вытяжной вентиляционной системе, что в итоге будет способствовать снижению капитальных и эксплуатационных затрат на вентиляцию.
Основные преимущества предлагаемого двухпоточного центробежного вентилятора по сравнению с существующими аналогичными устройствами следующие:
- одновременная подача двух обособленных друг от друга потоков одним вентилятором;
- меньшие материальные, энергические и трудовые затраты при изготовлении и эксплуатации из-за использования одного вентилятора вместо двух;
- расширенная функциональность за счет использования в качестве теплообменника.
Источники информации
1. Калинушкин М. П. Гидравлические машины и холодильные установки. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1973, с.118-119.
2. Авт.св. СССР 659788, кл. F04D 17/08, 30.04.79.
3. Черкасский В. М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М.: Энергия, 1977, с.201.
Claims (2)
1. Двухпоточный центробежный вентилятор, содержащий центробежное колесо, состоящее из центрального диска, боковых колец и закрепленных между диском и кольцами рабочих лопаток, улиточный корпус с входными и выходными патрубками, установленный в подшипниках приводной вал с охватывающей его ступицей, жестко соединенной с центральным диском центробежного колеса, отличающийся тем, что улиточный корпус выполнен из двух частей – правой и левой, соединенных друг с другом с образованием между ними периферийной тупиковой кольцевой щели, в которой с зазорами размещена внешняя кромка центрально диска, при этом каждая из двух частей улиточного корпуса имеет свои входной и выходной патрубки.
2. Двухпоточный центробежный вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что между стенками периферийной тупиковой кольцевой щели и внешней кромкой центрального диска имеется лабиринтовое уплотнение, выполненное в виде подвижных и неподвижных кольцевых гребней.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2773590C1 true RU2773590C1 (ru) | 2022-06-06 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB140664A (en) * | 1919-06-07 | 1920-04-01 | Robert Jardine | Improvements in double inlet centrifugal fans, blowers and the like |
US4102597A (en) * | 1976-03-31 | 1978-07-25 | Teizo Sakai | Ventilating suction and exhaust fan device of plate type |
JPS6269093A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換型送風機 |
RU2017385C1 (ru) * | 1991-05-28 | 1994-08-15 | Акционерное общество "Ростсельмаш" | Центробежный вентилятор очистки молотилки |
RU2224913C2 (ru) * | 1999-09-02 | 2004-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технобум" | Вентилятор-теплообменник |
RU2224914C2 (ru) * | 1999-09-02 | 2004-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технобум" | Вентилятор-теплообменник (варианты) |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB140664A (en) * | 1919-06-07 | 1920-04-01 | Robert Jardine | Improvements in double inlet centrifugal fans, blowers and the like |
US4102597A (en) * | 1976-03-31 | 1978-07-25 | Teizo Sakai | Ventilating suction and exhaust fan device of plate type |
JPS6269093A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換型送風機 |
RU2017385C1 (ru) * | 1991-05-28 | 1994-08-15 | Акционерное общество "Ростсельмаш" | Центробежный вентилятор очистки молотилки |
RU2224913C2 (ru) * | 1999-09-02 | 2004-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технобум" | Вентилятор-теплообменник |
RU2224914C2 (ru) * | 1999-09-02 | 2004-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технобум" | Вентилятор-теплообменник (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100389990B1 (ko) | 가스터빈 | |
US20030034151A1 (en) | Heat exchanger type fan | |
US4685443A (en) | Hydraulic friction heat generator | |
BR112017021062B1 (pt) | Turbina multiestágio preferencialmente para usinas de ciclo rankine orgânico orc | |
CN111237017A (zh) | 一种燃气轮机级间封严散热结构 | |
US4621684A (en) | Rotary heat exchanger with circumferential passages | |
CN111005771B (zh) | 旋转式可变喷嘴部分进气轴流式涡轮 | |
DK3137821T3 (en) | Device and method for converting thermal energy | |
RU2773590C1 (ru) | Двухпоточный центробежный вентилятор | |
CN106949766A (zh) | 中空叶片转子式换热器 | |
JP6653157B2 (ja) | 遠心圧縮機械の戻り流路形成部、遠心圧縮機械 | |
US2596622A (en) | Recuperative heat exchanger of the counterflow type for gaseous media | |
RU2711903C2 (ru) | Комплексная система вентилятора и теплообменника | |
JP3926385B2 (ja) | 多段回転流体ハンドリング装置 | |
US20030183365A1 (en) | Rotary regenerative heat exchanger and rotor therefor | |
CN212154880U (zh) | 一种燃气轮机级间封严散热结构 | |
CN111156052A (zh) | 旋转式可变喷嘴部分进气径流式涡轮 | |
JPH09242563A (ja) | ガスタービン冷却システム | |
RU2301389C2 (ru) | Тягодутьевое реверсивное устройство для конвективного нагрева или охлаждения металла в термической печи | |
KR100787227B1 (ko) | 다방향 유체 유도팬과 이를 이용한 유체 순환방법 및 열교환방법 | |
US20170226862A1 (en) | Fluid cooled rotor for a gas turbine | |
JP7399043B2 (ja) | 地熱タービン | |
US3874190A (en) | Sealed single rotor turbine | |
US795516A (en) | Steam-turbine. | |
RU2224914C2 (ru) | Вентилятор-теплообменник (варианты) |