RU45166U1

RU45166U1 - CENTRIFUGAL AXIAL FAN OPERATING WHEEL

Info

Publication number: RU45166U1
Application number: RU2004135749/22U
Authority: RU
Inventors: Г.Ф. Ханхасаев; А.А. Боронцоев; А.В. Тухалов; О.А. Сетова
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2005-04-27

Abstract

Полезная модель относится к области вентиляторостроения. Вентилятор содержит корпус 1, нагнетательный патрубок 2, осевые лопатки 3, продольные лопатки 4. Корпус 1 выполнен относительно нагнетательного патрубка 2 в виде конуса под углом 10-15°. Осевые лопатки 3 смещены относительно друг друга в осевом направлении, при этом каждая последующая лопатка смещена относительно предыдущей вниз по потоку. Технический результат полезной модели заключается в увеличении производительности, снижении энергозатрат, уменьшении габаритных размеров и улучшении аэродинамических характеристик.The utility model relates to the field of fan engineering. The fan comprises a housing 1, a discharge pipe 2, axial blades 3, longitudinal blades 4. The housing 1 is made relative to the discharge pipe 2 in the form of a cone at an angle of 10-15 °. The axial blades 3 are displaced relative to each other in the axial direction, while each subsequent blade is offset relative to the previous one downstream. The technical result of the utility model is to increase productivity, reduce energy consumption, reduce overall dimensions and improve aerodynamic characteristics.

Description

Полезная модель относится к области вентиляторостроения и может найти применение в частности, в сельском хозяйстве при охлаждении зернового материала.The utility model relates to the field of fan engineering and can find application, in particular, in agriculture for cooling grain material.

Известно рабочее колесо центробежного вентилятора, содержащее несущий и покрывной диски, лопатки с одинаковым диаметром расположения входных кромок (Галимзянов Ф.Г. Вентиляторы. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1968, с.10, 11).Known impeller of a centrifugal fan, containing the bearing and cover discs, blades with the same diameter of the input edges (Galimzyanov F.G. Fans. Atlas of designs. M .: Engineering, 1968, p.10, 11).

Недостатком известного аппарата является низкая производительность из-за одинакового диаметра расположения входных кромок лопаток. Предыдущая лопатка мешает доступу воздуха последующей.A disadvantage of the known apparatus is low productivity due to the same diameter of the arrangement of the input edges of the blades. The previous scapula interferes with the subsequent air access.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа рабочее колесо осевого вентилятора, содержащее установленные на ступице лопасти, совмещенные относительно друг друга в осевом направлении. При этом каждая последующая лопасть смещена относительно предыдущей вниз по потоку на величину, равную определенному математическому выражению. При включении электродвигателя рабочее колесо начинает вращаться, при этом лопасти затягивают воздух снаружи и направляют его по внутренней поверхности цилиндрического корпуса к выходу. Вследствие смещения каждой последующей лопатки относительно предыдущей вниз по потоку, каждая последующая лопасть колеса забирает воздуха больше чем предыдущая (SU 1815431 А1, кл. F 04 D 29/32, опубл. 15.05.93).The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed device is the selected as a prototype impeller of the axial fan, containing mounted on the hub blades, aligned relative to each other in the axial direction. In this case, each subsequent blade is shifted relative to the previous one downstream by an amount equal to a certain mathematical expression. When the electric motor is turned on, the impeller starts to rotate, while the blades draw air from the outside and direct it along the inner surface of the cylindrical body to the exit. Due to the displacement of each subsequent blade relative to the previous one downstream, each subsequent wheel blade takes more air than the previous one (SU 1815431 A1, CL F 04 D 29/32, publ. 15.05.93).

Недостатком известного аппарата является сложность изготовления, большие энергозатраты, большие габаритные размеры.A disadvantage of the known apparatus is the complexity of manufacturing, large energy consumption, large overall dimensions.

Технический результат полезной модели - повышение производительности, напора, снижение энергозатрат, уменьшение габаритных размеров устройства и улучшение аэродинамических характеристик (давление и скорость воздушного потока).The technical result of the utility model is to increase productivity, pressure, reduce energy consumption, reduce the overall dimensions of the device and improve aerodynamic characteristics (pressure and air flow rate).

Указанный технический результат достигается тем, что, в рабочем колесе центробежно-осевого вентилятора, содержащем корпус, нагнетательный патрубок, установленные на валу осевые лопатки, смещенные относительно друг друга в осевом направлении, причем каждая последующая лопатка смещена относительно предыдущей вниз по потоку, согласно изобретению на валу установлены дополнительные осевые лопатки, параллельно первым, при этом между параллельными противолежащими осевыми лопатками под углом 45° к ним закреплены продольные лопатки, расстояние The specified technical result is achieved by the fact that, in the impeller of a centrifugal-axial fan containing a housing, a discharge nozzle, axial vanes mounted on the shaft, axially displaced relative to each other, each subsequent blade being displaced relative to the previous one downstream, according to the invention, additional axial blades are mounted to the shaft, parallel to the first, while longitudinal blades are fixed between parallel opposing axial blades at an angle of 45 ° to them, Ie

между входными кромками которых, увеличивающееся от лопатке к лопатке, определяют из уравнения:between the input edges of which, increasing from the blade to the blade, is determined from the equation:

где N - четное количество осевых лопаток;where N is an even number of axial blades;

n - количество продольных лопаток на одной осевой лопатке;n is the number of longitudinal blades on one axial blade;

R - максимальный диаметр расположения входных кромок продольных лопаток, м;R is the maximum diameter of the input edges of the longitudinal blades, m;

r - минимальный диаметр расположения входных кромок продольных лопаток, м.r is the minimum diameter of the input edges of the longitudinal blades, m

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что согласно изобретению корпус выполнен относительно нагнетательного патрубка под углом 10-15°.In addition, this technical result is achieved by the fact that according to the invention, the housing is made relative to the discharge pipe at an angle of 10-15 °.

Отличительными признаками заявляемой полезной модели являются наличие новых конструктивных элементов, а именно установка дополнительных осевых лопаток, а также наличие продольных лопаток, совмещение которых в одном комбинированном колесе обеспечивает увеличение подачи потока воздуха, повышение производительности, снижение энергозатрат и уменьшение габаритных размеров.Distinctive features of the claimed utility model are the presence of new structural elements, namely the installation of additional axial blades, as well as the presence of longitudinal blades, the combination of which in one combined wheel provides an increase in air flow, increase productivity, reduce energy consumption and reduce overall dimensions.

Выполнение корпуса относительно нагнетательного патрубка в виде конуса под углом 10-15° обеспечивает более плавный и полный выход рабочего воздуха из колеса для последующей операции, что способствует увеличению производительности устройства.The execution of the housing relative to the discharge pipe in the form of a cone at an angle of 10-15 ° provides a smoother and more complete exit of working air from the wheel for subsequent operations, which helps to increase the productivity of the device.

Группы продольных лопаток имеют разный диаметр расположения входных кромок, что позволяет получить более равномерный воздушный поток по всему сечению воздуховода. Выполнение продольных лопаток под углом 45° способствует более равномерному и полному забору воздуха, что способствует снижению энергозатрат и минимизации потерь, учитывая, что при малом числе лопаток появляются зоны вихревого течения и отрыва потока, что является источником дополнительных потерь; при большом числе лопаток растут потери на трение в межлопаточных каналах вследствие увеличения поверхности трения.The groups of longitudinal blades have different diameters of the inlet edges, which allows a more uniform air flow over the entire cross section of the duct. The execution of longitudinal blades at an angle of 45 ° promotes a more uniform and complete intake of air, which helps to reduce energy consumption and minimize losses, given that with a small number of blades there appear zones of eddy flow and flow separation, which is a source of additional losses; with a large number of blades, friction losses in the interscapular channels increase due to an increase in the friction surface.

Заявляемое устройство соответствует критерию «изобретательский уровень», так как заявитель не обнаружил источники информации, включающие признаки, сходные или эквивалентные отличительным признакам полезной модели.The inventive device meets the criterion of "inventive step", as the applicant has not found sources of information that include features similar or equivalent to the distinguishing features of the utility model.

Полезная модель является промышленно применимой, так как может использоваться в частности, в сельском хозяйстве при охлаждении и вентилировании зерна различных культур.The utility model is industrially applicable, as it can be used in particular in agriculture for cooling and ventilation of grain of various crops.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен схематично центробежно-осевой вентилятор, на фиг.2 - вид А фиг.1.The inventive utility model is illustrated by drawings, where figure 1 shows a schematic centrifugal-axial fan, figure 2 - view a of figure 1.

Рабочее колесо содержит корпус 1, выполненный относительно нагнетательного патрубка 2 под углом 10-15°. На валу рабочего колеса установлены два ряда параллельных между собой осевых лопаток 3. Лопатки одного ряда смещены относительно друг друга в осевом направлении, причем каждая последующая лопатка смещена относительно предыдущей вниз по потоку. Между двумя рядами параллельных противолежащих осевых лопаток 3 под углом 45° к ним закреплены продольные лопатки 4, расстояние между входными кромками которых, увеличивающееся от лопатки к лопатке, определяют из вышеописанного уравнения.The impeller includes a housing 1, made relative to the discharge pipe 2 at an angle of 10-15 °. On the impeller shaft there are two rows of axial blades parallel to each other 3. The blades of one row are displaced relative to each other in the axial direction, with each subsequent blade displaced relative to the previous one downstream. Between two rows of parallel opposing axial blades 3 at an angle of 45 °, longitudinal blades 4 are fixed to them, the distance between the input edges of which, increasing from the blade to the blade, is determined from the above equation.

Использование предлагаемого рабочего колеса по сравнению с прототипом позволит значительно упростить конструкцию его, улучшить аэродинамические характеристики и повысить производительность центробежно-осевого вентилятора.Using the proposed impeller in comparison with the prototype will significantly simplify its design, improve aerodynamic performance and increase the performance of a centrifugal-axial fan.

Рабочее колесо центробежно-осевого вентилятора работает следующим образом.The impeller of a centrifugal-axial fan operates as follows.

При вращении комбинированного рабочего колеса осевые лопатки 3 затягивают поток воздуха из нагнетательного патрубка 2 и направляют его по внутренней поверхности конического корпуса 1, где продольные лопатки 4 своими входными кромками захватывают поток воздуха и направляют его к центру колеса. Далее поток воздуха постепенно меняет направление от центробежного на осевое, попадая на второй ряд осевых лопаток 3 и по мере подвода к нему потока воздуха в нем повышается полное давление, что обеспечивает на выходе высокий напор воздушного потока.When the combined impeller rotates, the axial blades 3 draw in the air flow from the discharge pipe 2 and direct it along the inner surface of the conical housing 1, where the longitudinal blades 4 capture the air flow with their inlet edges and direct it to the center of the wheel. Further, the air flow gradually changes direction from centrifugal to axial, falling on the second row of axial blades 3 and, as the air stream is supplied to it, the total pressure rises in it, which ensures a high air flow pressure at the outlet.

Применение предлагаемого центробежно-осевого вентилятора позволит повысить производительность, уменьшить габаритные размеры по высоте и значительно упростить конструкцию. Кроме того, совмещение в одном устройстве продольных и осевых лопаток позволит повысить производительность в 3-5 раз, напор в 2 раза, что дает снижение энергозатрат и уменьшение себестоимости обработки. Снижение энергозатрат достигается за счет рациональной направленности движения потока по ходу траектории подачи наружного воздуха.The application of the proposed centrifugal-axial fan will increase productivity, reduce overall dimensions in height and greatly simplify the design. In addition, the combination of longitudinal and axial blades in one device will increase productivity by 3-5 times, pressure by 2 times, which reduces energy costs and reduces the cost of processing. Reducing energy costs is achieved due to the rational direction of flow along the path of the outdoor air.

Claims

1. The impeller of a centrifugal-axial fan, comprising a housing, a discharge pipe, axial blades mounted on the shaft, axially displaced relative to each other, each subsequent blade being offset downstream from the previous one, characterized in that additional axial blades are mounted on the shaft parallel to the first, while between the parallel opposing axial blades at an angle of 45 ° to them are fixed longitudinal blades, the distance between the input edges of which increases about the blade to the blade, is determined from the equation:

where N is an even number of axial blades;

n is the number of longitudinal blades on one axial blade;

R is the maximum diameter of the input edges of the longitudinal blades, m;

r is the minimum diameter of the input edges of the longitudinal blades, m

2. The impeller according to claim 1, characterized in that the housing is made relative to the discharge pipe at an angle of 10-15 °.