RU38367U1

RU38367U1 - CENTRIFUGAL FAN

Info

Publication number: RU38367U1
Application number: RU2003135979/20U
Authority: RU
Inventors: В.В. Ларионов (RU); В.В. Ларионов; К.П. Ильичев (RU); К.П. Ильичев; В.Т. Лепеха (RU); В.Т. Лепеха
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2004-06-10

Description

Центробежный вентиляторCentrifugal fan

Полезная модель относится к области механики, в частности к центробежным нагнетателям с радиальным потоком, например центробежным вентиляторам и спирально-центробежным нагнетателям.The invention relates to the field of mechanics, in particular to centrifugal blowers with radial flow, for example centrifugal fans and spiral-centrifugal blowers.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является центробежный вентилятор, содержащий связанный с двигателем вал, корпус со спиральной рабочей камерой, с выходным патрубком, языком, осевым всасывающим патрубком и уплотнением по валу, рабочее колесо, имеющее покрывной диск с конической поверхностью, сопряженной с осевым всасывающим патрубком посредством рециркуляционного зазора, плоский несущий диск, закрепленный на валу, и лопасти, соединенные с покрывным и несущим дисками (RU № 2124144 F04D 17/08, 1998 г.)The closest technical solution to the claimed one is a centrifugal fan containing a shaft connected to the engine, a housing with a spiral working chamber, with an outlet pipe, tongue, axial suction pipe and a shaft seal, an impeller having a cover disk with a conical surface mated to an axial suction pipe by means of a recirculation gap, a flat bearing disc mounted on the shaft, and blades connected to the cover and bearing discs (RU No. 2124144 F04D 17/08, 1998)

Недостатком указанного центробежного вентилятора является нестабильность аэродинамического режима при рециркуляции газовой среды с нагретыми взвешенными частицами.The disadvantage of this centrifugal fan is the instability of the aerodynamic regime during the recirculation of a gaseous medium with heated suspended particles.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание эффективного средства для рециркуляции газовой среды.The problem to which the claimed utility model is directed is to create an effective means for the recirculation of the gaseous medium.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в оптимизации аэродинамической характеристики и обеспечении соответствующей надежности при взаимодействии с газовой средой, несущей нагретые взвешенные частицы, в частности, с наведенной радиацией.The technical result that can be obtained by implementing the utility model is to optimize the aerodynamic characteristics and ensure appropriate reliability when interacting with a gaseous medium carrying heated suspended particles, in particular with induced radiation.

Указанный технический результат достигается центробежным вентилятором, содержащим связанный с двигателем вал, корпур со спиральной, рабочей камерой, с выходным патрубком, языком, осевым Йасьюающим патрубком и уплотнением по валу, рабочее колесо, имеющее покрывной диск с конической поверхностью, сопряженной с осевым всасывающим патрубком посредством рециркуляционного зазора, плоский несущий диск, закрепленный на валу, и лопасти, соединенные с покрывным и несущим дисками, за счет того, что диаметр по внутренним кромкам лопастей равен 49-:-51% внешнего диаметра рабочего колеса, минимальный диаметр проходного канала всасывающего патрубка равен 53-:-54% внешнего диаметра рабочего колеса, радиальный зазор максимального сближения рабочего колеса и языка равен 9-:-10% внешнегоThe specified technical result is achieved by a centrifugal fan, containing a shaft connected to the engine, a housing with a spiral, a working chamber, with an outlet pipe, tongue, axial Yasuyu pipe and a seal on the shaft, an impeller having a cover disk with a conical surface mating with an axial suction pipe by recirculation clearance, a flat bearing disc mounted on the shaft, and blades connected to the cover and bearing discs, due to the fact that the diameter along the inner edges of the blades is 49 -: - 5 1% of the outer diameter of the impeller, the minimum diameter of the passage channel of the suction pipe is 53 -: - 54% of the outer diameter of the impeller, the radial clearance of the maximum approximation of the impeller and tongue is 9 -: - 10% of the external

IT 0 3 7 9IT 0 3 7 9

F04D 17/08 диаметра рабочего колеса, радиус округления языка равен 3-:-5% внешнего F04D 17/08 of the diameter of the impeller, the radius of rounding of the tongue is 3 -: - 5% of the external

диаметра рабочего колеса, а раскрытие спиральной рабочей камеры равно 39-:41% внешнего диаметра рабочего колеса, при этом ширина проходного канала выходного патрубка в плоскости вращения рабочего колеса равна 49-:-51% внешнего диаметра рабочего колеса.the diameter of the impeller, and the opening of the spiral impeller is 39-: 41% of the outer diameter of the impeller, while the width of the passage channel of the outlet pipe in the plane of rotation of the impeller is 49 -: - 51% of the outer diameter of the impeller.

А также за счет того, что лопасти выполнены криволинейными с радиусом кривизны равным 54-:-56% внешнего диаметра рабочего колеса и расположены с углом входа равным 34-:-36° и с углом выхода равным 39-:-41°.And also due to the fact that the blades are made curved with a radius of curvature equal to 54 -: - 56% of the outer diameter of the impeller and are located with an entry angle of 34 -: - 36 ° and an exit angle of 39 -: - 41 °.

А также за счет того, что уплотнение по валу выполнено в виде воздушной камеры со средством создания избыточного пневматического давления, при этом ширина рециркуляционной щели равна 0,18-:-0,22% внешнего диаметра рабочего колеса.And also due to the fact that the shaft seal is made in the form of an air chamber with a means of creating excess pneumatic pressure, while the width of the recirculation gap is 0.18 -: - 0.22% of the outer diameter of the impeller.

А также за счет того, что уплотнение по валу выполнено в виде воздушной камеры с дросселем и кольцевым щелевым выводом в спиральную рабочую камеру, имеющей ширину равную 0,018-:-0,022% внешнего диаметра рабочего колеса.And also due to the fact that the shaft seal is made in the form of an air chamber with a throttle and an annular slotted outlet into a spiral working chamber having a width equal to 0.018 -: - 0.022% of the outer diameter of the impeller.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, в частности на фиг. 1 показан схематический общий вид центробежного вентилятора, на фиг.2 - фрагмент I фиг 1, на фиг.З - аэродинамическая схема расположения рабочего колеса в рабочей камере корпуса, на фиг.4 - фрагмент аэродинамической схемы на фиг. 3, на фиг.5 - фрагмент общего вида с изображением уплотнения по валу, а на фиг.6 - аэродинамическая характеристика в безразмерных величинах, где Н - коэффициент давления, Q - коэффициент расхода, п - к.п.д. вентилятора. N - потребляемая мощность, а ф - угол поворота заслонок направляющего аппарата.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, in particular in FIG. 1 shows a schematic general view of a centrifugal fan, FIG. 2 is a fragment I of FIG. 1, FIG. 3 is an aerodynamic arrangement of an impeller in a working chamber of a housing, FIG. 4 is a fragment of an aerodynamic scheme in FIG. 3, Fig. 5 is a fragmentary view showing the seal along the shaft, and Fig. 6 is an aerodynamic characteristic in dimensionless quantities, where H is the pressure coefficient, Q is the flow coefficient, and p is the efficiency. fan. N is the power consumption, and f is the angle of rotation of the dampers of the guide apparatus.

Центробежный вентилятор содержит вал 1, кинематичедки связанный с двигателем 2 через ходовой узел 3 (например с опорами качения): На конце 4 вала 1 закреплен плоский несущий диск 5 рабочего колеса 6, имеющего покрывной диск 7 с конической поверхностью 8 и лопасти 9, соединенные с покрывным 7 и несущим 5 дисками. Рабочее колесо 6 установлено в спиральной рабочей камере 10, которая в свою очередь имеет выходной патрубок 11, язык 12, осевой всасывающий патрубок 13 и уплотнение 14 по валу 1. Уплотнение 14 выполнено в виде воздушной камеры 15 со средством создания избыточного пневматического давления, образованным линией 16 подвода сжатого воздуха и дросселем 17 для регулирования давления в уплотнении, а также кольцевымThe centrifugal fan contains a shaft 1, kinematically connected with the engine 2 through the chassis 3 (for example, with rolling bearings): At the end 4 of the shaft 1 there is a flat bearing disk 5 of the impeller 6, which has a cover disk 7 with a conical surface 8 and blades 9, connected to cover 7 and bearing 5 discs. The impeller 6 is installed in a spiral working chamber 10, which in turn has an outlet pipe 11, tongue 12, an axial suction pipe 13 and a seal 14 on the shaft 1. The seal 14 is made in the form of an air chamber 15 with the means of creating excess pneumatic pressure formed by the line 16 supply of compressed air and a throttle 17 to control the pressure in the seal, as well as the annular

2 щелевым выводом 18 в спиральную рабочую камеру, имеющей ширину равную2 slotted terminal 18 into a spiral working chamber having a width equal to

0,018-:-0,022% внешнего диаметра рабочего колеса. Коническая поверхностью 8 покрывного диска 7 выполнена сопряженной посредством рециркуляционного зазора 19 с осевым всасывающим патрубком 13, причем ширина h рециркуляционного зазора 19 равна 0,18-:-0,22% внешнего диаметра D рабочего колеса 6. Для оптимизации аэродинамической характеристики диаметр Di по внутренним кромкам лопастей 9 рабочего колеса 6 равен 49-:-51% внешнего диаметра D рабочего колеса 6, минимальный диаметр D2 проходного канала всасывающего патрубка 13 равен 53-:-54% D, радиальный зазор Bi максимального сближения рабочего колеса 6 и языка 12 равен 9-:-10% D, радиус г округления языка 12 равен 3-:-5% D, а раскрытие Ва спиральной рабочей камеры0.018 -: - 0.022% of the outer diameter of the impeller. The conical surface 8 of the cover disk 7 is conjugated by means of a recirculation gap 19 with an axial suction pipe 13, the width h of the recirculation gap 19 being 0.18 -: - 0.22% of the outer diameter D of the impeller 6. To optimize the aerodynamic characteristic, the diameter Di with respect to the inner the edges of the blades 9 of the impeller 6 is 49 -: - 51% of the outer diameter D of the impeller 6, the minimum diameter D2 of the passage channel of the suction pipe 13 is 53 -: - 54% D, the radial clearance Bi is the maximum approximation of the impeller 6 and tongue 12 veins 9 -: - 10% D, radius r of the rounding of the tongue 12 is 3 -: - 5% D, and the opening of Ba of the spiral working chamber

10равно 39-:-41% D, при этом ширина L проходного канала выходного патрубка10 equals 39 -: - 41% D, while the width L of the passage channel of the outlet pipe

11в плоскости вращения рабочего колеса 6 равна 49-:-51% D.11 in the plane of rotation of the impeller 6 is 49 -: - 51% D.

Оптимизации аэродинамической характеристики способствует выполнение лопастей 9 криволинейными с радиусом R кривизны равным 54-:-56% D и расположением с углом |3i входа (наклона к касательной диаметра рабочего колеса по внутренним кромкам лопастей) равным 34-:-36° и с углом Э2 выхода (наклона к касательной внешнего диаметра рабочего колеса) равным 39-:-41°.The aerodynamic characteristics are optimized by the implementation of the blades 9 curved with a radius of curvature R equal to 54 -: - 56% D and an arrangement with an input angle | 3i (inclination to the tangent diameter of the impeller along the inner edges of the blades) equal to 34 -: - 36 ° and with an angle E2 output (tilt to the tangent of the outer diameter of the impeller) equal to 39 -: - 41 °.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При вращении рабочего колеса 6 воздушная смесь всасывается по входному парубку 13 и аэродинамическим действием лопастей 9 нагнетается в выходной патрубок 11. Упомянутое выше соотношение размеров обеспечивает стабильность термодинамических процессов, отсутствие застойных зон, предотвращение разрыва воздушного потока и уменьшение турбулентности. Прорыв перемещаемой воздушной смеси в атмосферу предотвращается циркуляцией с избыточным давлением в воздушной камере 15, при этом утечки через щелевой вывод 13 компенсируются эжекцией воздушной смеси из спиральной рабочей камеры 10 в рабочее колесо 6 через рециркуляционный зазор 19. Регулирование расхода и давления во всем диапазоне значений согласно аэродинамической характеристике (фиг.6) осуществляется осевым направляющим аппаратом 20, заслонки (на черт, не показаны) которого могут синхронно поворачиваться в направлении вращения рабочего колеса.When the impeller 6 rotates, the air mixture is sucked in by the inlet 13 and the aerodynamic action of the blades 9 is pumped into the outlet 11. The above size ratio ensures the stability of thermodynamic processes, the absence of stagnant zones, the prevention of air flow rupture and the reduction of turbulence. The breakthrough of the transported air mixture into the atmosphere is prevented by overpressure circulation in the air chamber 15, while leaks through the slotted outlet 13 are compensated by ejection of the air mixture from the spiral working chamber 10 into the impeller 6 through the recirculation gap 19. The flow and pressure are regulated over the entire range of values according to aerodynamic characteristic (Fig.6) is carried out by an axial guide apparatus 20, the shutter (to hell, not shown) which can be synchronously rotated in the direction of rotation of the working on wheels.

/л лу / l lu

3 3

Claims

1. A centrifugal fan, comprising a shaft connected to the engine, a spiral working chamber with an outlet nozzle, tongue, axial suction nozzle and a shaft seal, an impeller having a cover disk with a conical surface mating with the axial suction nozzle by means of a recirculation gap, a flat bearing disk mounted on the shaft, and the blades connected to the cover and bearing discs, characterized in that the diameter along the inner edges of the blades is 49-51% of the outer diameter of the impeller, the minimum diameter the diameter of the passage channel of the suction pipe is 53-54% of the outer diameter of the impeller, the radial clearance of the maximum approximation of the impeller and tongue is 9-10% of the outer diameter of the impeller, the radius of rounding of the tongue is 3-5% of the outer diameter of the impeller, and the opening of the spiral impeller the chamber is equal to 39-41% of the outer diameter of the impeller, while the width of the passage channel of the outlet pipe in the plane of rotation of the impeller is 49-51% of the outer diameter of the impeller.

2. The centrifugal fan according to claim 1, characterized in that the blades are made curved with a radius of curvature equal to 54-56% of the outer diameter of the impeller and are located with an entry angle of 34-36 ° and an exit angle of 39-41 ° .

3. The centrifugal fan according to claim 1, characterized in that the shaft seal is made in the form of an air chamber with means for creating excess pneumatic pressure, while the width of the recirculation slit is 0.18-0.22% of the outer diameter of the impeller.

4. The centrifugal fan according to claim 1, characterized in that the shaft seal is made in the form of an air chamber with a throttle and an annular slotted outlet into a spiral working chamber having a width equal to 0.018-0.022% of the outer diameter of the impeller.