RU8064U1 - Центробежный вентилятор - Google Patents

Abstract

1. Центробежный вентилятор, содержащий опору с установленным на ней энергоприводом, на вертикальном валу которого закреплено рабочее колесо с лопатками, размещенными между основным и покрывным дисками рабочего колеса, и всасывающий патрубок, имеющий в диаметральном сечении криволинейный профиль, отличающийся тем, что центробежный вентилятор снабжен кожухом, расположенным коаксиально рабочему колесу с внешней стороны последнего, характерный размер кожуха составляет 1,05 - 1,5 от максимального диаметра рабочего колеса, выходной участок всасывающего патрубка размещен внутри покрывного диска рабочего колеса и образует с последним рециркуляционный зазор, лопатки рабочего колеса выполнены загнутыми назад, кожух снабжен перпендикулярным к его оси кольцом, внутренний диаметр которого составляет 1,05 - 1,10 от максимального диаметра рабочего колеса, кольцо установлено с перекрытием части рабочего колеса на величину 0,01 - 0,10 ширины рабочего колеса, причем между кожухом, кольцом, покрывным диском и всасывающим патрубком рабочего колеса образована циркуляционная полость.2. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что циркуляционная полость содержит от 2 до 10 лопаток, соединенных с кожухом и кольцом, указанные лопатки установлены относительно окружности максимального диаметра рабочего колеса под углом 0 - 40против направления вращения рабочего колеса, при этом нижний конец каждой лопатки циркуляционной камеры размещен не выше нижней кромки покрывного диска рабочего колеса.3. Вентилятор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что рециркуляционный зазор на выходе во всасывающий патрубок имеет угол 0 - 10.4. Вентилятор по пп.1 - 3, отличающийся

Description

IvinK F04D 17/08; F04D 17/16

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВШГГИЛЯТОР

Полезная модель относится к области вентиляторной техники, 3 частности, к конструкции крьшного и канального вентиляторов с центробежным рабочим колесом с загнутыми назад лопатками. Характерной особенностью вентиляторов указанных типов является отсутствие спирального корпуса и осевая симметрия конструкции, что обуславливает осесимметричность течения.

Из уровня технига- известен центробежный вентилятор, используемый в качестве крышного вентилятора, содержащий опору с установленным на ней энергоприводом, на вертикальном валу которого закреплено р.збочее колесо с лопатками, размещенными между основньим и покрывным дисками рабочего колеса, и всасывающий патрубок, имеющий в диа летральном сечении криволинейный профиль, описанный в авторском свидетельстве СССР 976133, ШК F01D 17/16, опубл. 23.11.32, принятый за наиболее близкий аналог. Для достгтаения максимально возможной производительности по воздуху рабочие колеса выполняют как можно шире. Однако, при ширине h рабочего колеса больше 0,25 диа летра d (,25d) течение в рабочем гюлесе на большей части напорно-расходной характеристики теряет устойчивость к отрывается от покрывного диска рабочего колеса. Это приводит, как показано пунктирной линией на фиг.6, к неустранимому CHimeKyno напорко-расходной характеристики и КПД, что является недостатком вентилятора, принятого за наиболее илизкий аналог .

Решаемой технической задачей является повышение напорно-расходной характеристики и КЦД путем устранение отрыва течения от покрывного диска при шргрине рабочего колеса более 0.25 диаметра. Технический результат заключается в увеличении ширины рабочего диска до 0.28 диаметра рабочего колеса.

Сушдость полезной модели заключается в следуюш,ем.

Центробежный вент11лятор, как и в наиболее близком аналоге, содержит опору с установленным на ней энергоприводом, на вертикальном валу которого закреплено рабочее колесо с лопатками, размеш,енными между основным и покрывным дискагли рабочего колеса, и всадзываюш ш патрубок, шлеющий в диа летральном сеченрш криволинейный профиль, но в отличие от наиболее близкого аналога, центробежный вентилятор снабжен кожухом, расположенньм коаксиально рабочему колесу с внешней стороны последнего, характерный размер ui кожуха составляет 1,05...1,5 от максимального диаметра d рабочего колеса, вькодной участок всасывающего патрубка размещен внутри покрывного диска рабочего колеса и образует с последним рециркуляционный зазор, лопатки рабочего колеса выполнены загнутыми назад, кожух снабжен перпендикулярным к оси кольцом, внутренний u которого составляет 1,и5... .1,10 от максиглального d рабочего колеса, кольцо установлено с перекрытием части рабочего колеса на величину (,01...иди ширины h рабочего колеса, причем между кожухом, кольцом, покрывным диском и всасываюпЦШ патрубком рабочего колеса образована щаркуляционная полость.

Центробежный вентилятор характеризуется тем, что циркуляционная полость содержит, по меньшей мере, две лопатки, соединенные с кожухом и кольцом, лопатки устшювлены относительно окружности максимального диа /ютра рабочего колеса под углом ... против направления вращения рабочего колеса, при этом нижний конец каждой лопатки циркуляционной полости размеш,ен не выше нижней кромки покрывного диска рабочего колеса.

Центробежный вентилятор характеризуется также тем, что рециркуляционный зазор, образованный между покрывным диском и всасываюш ш паткрубком, в диаьлетральном сечении со стороны покрывного диска имеет угол ...10.

Кожух центробежного вентилятора предлагается выполнять в виде кругового цилиндра.

Перечисленные признаки являются суш,ественными для решения технической задачи и достижения технического результата, и B3ajiмосвязаны между собой. Выполнение центробежного вентилятора содержащим опору с установленным на ней энергоприводом, на валу которого закреплено рабочее колесо с загнутыми назад лопатка ли, размещенньйли между основным и покрывным диска{/1и, всасываюш ш патрубком, имеюш ш криволинейный профиль в диаь ютральном сечении и входящим в покрывной диск с образование рециркуляционного зазирз., s, тэ.гшлв кэличиу ,, расположуккоги рюаксизлько рабочнму колесу о внешней стороны последнего с характерным размером d-i кожуха, равным ui (1.05...1.5ju рабочего колеса, соединение с кожухом кольца, установленного перпендиргулярно оси кожуха, имеющего внутренний диаметр d2, равный .05...1.10 максимального диа летра d рабочего колеса, и расположенного с перекрытием части рабочего колеса на величину 5(0.01...0.10)h ширины h рабочего колеса обеспечивает создание циркуляционной полости между наружными поверхностями покрывного диска и всал;ыва ош,его патрубка, а также кожухом и кольцом, соединенной со входом в рабочее колесо посредством рециркуляционного зазора, формируьэш,его струю, направленную из обла(зти повышенного давления в циркуляционной полости на поверхность покрывного диска. Такая конструкция создает условия для предотвращения отрыва течения от покрывного диска, что и позволяет увеличить ширину рабочих лопаток. При зтом ур азанные величины характерного размера кожуха, внутреннего диаглетра кольца и перекрытия кольцом по высоте лопаток рабочего колеса обеспечиваэт необходимые условия для создания избыточного давления в щ ркуляционной полости, воздух в которую подается рабочим колесом на ширине и(0.01...0.10)h его лопаток, и уменьшение потерь давления в полости.

Размеш,ение в циркуляционной полости от 2 до 10 лопаток, соединенных с кожухом и кольцом, установка лопаток под углом ...40- относительно окружности максимального диа летра рабочего колеса против направления его вращения, и размещение нг-шнего конца каждой лопатки не выше нижней кромки покрывного диска раиочего колеса обеспечивает более эффективное торможение потока внутри циркуляционной полости и выравнивание давления в каждой из образованных лопаткаг-ли, кожухом и г ольцом цирь уляционнои ка мэре.

Выполнение рециркуляционного зазора о углом ..ЛО° между диском и всасывающим патрубком со стороны покрывного диска, обеспечивает формирование высокоскоростной струи, направленной на поверхность покрывного диска , что предотвращает отрыв потока от стенок покрывного диска и обеспечивает тем самым возможность увеличения ширины лопаток рабочего колеса.

Выполнение кожуха вентилятора в ввде кругового цилиндра способствует снижению габаритов центробежного вентилятора .

Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 показан продольный разрез крышного вентилятора. На фиг. дан фрагмент сечения 1-1 на фиг.1. На фиг.З представлен узел А на фиг.1.

На фиг.4 показан продольный разрез ь:анадьного вентилятора. На фиг.5 дан фрагмент сечения - на фиг.4. На фиг.6 представлена напорно-расходная характеристика и КПД предлагаемого и известного из уровня техники вентиляторов.

Центробежный вентилятор устроен следующим образом.

Центробежный вентР1лятор содержит опору, выполненную, например, в виде опорной плиты 1, с установленным на ней энергоприводом, например, элер тродвигателем 2, на вертикальном валу 3 коториго закреплено рабочее колесо 4 о максимальным диаглетром d и загнутыми назад лопатка1-ли 5, закрепленными между покрывным (передним) 5 и основным 7 дись;з ли (фиг. 1,3). Центробежный вентилятор содержит также всззывающий патрубок 8,имеющй криволинейный профриь Е траль НОМ сечении. Выходной участок 9 всасывающего патрубка S раэмещен внутри входа 10 рабочего колеса 4, образуя с покрывным диском 6 рециркуляционный зазор 11.

Вентилятор оснащен также кожухом 12, установленным коакср апьно рабочему колесу 4, и кольцом 13, установленнм перпендикулярно к оси кожуха 12 с образованием между наружными поверхностями всасывающего патрубка 8, пскрывного диска 6, а также кожухом 12 и кольцом 13 црфкуляционной полости 14, при зтом циркуляционная полость 14 соединена со входом 10 рабочего колеса 4 рециркуляционным зазором 11. Кольцо 13 установлено с перек:рытием 5 рабочего колеса 4 на величину 5(0.01...0.10)п ширины и его лот-г т Г-.Ч г СГ/ .-t-.

ilciiUfu D (,фИГ . 1 , iC j .

В циркуляционной полости 14 могут размещаться, по меньшей мере, две лопатки 15, соединенные с кожухом 12 и диском 13, причем лопатки 15 установлены под углом 0 040 - к максимальному

диа метру рабочего колеса 4 против его направления вращения, а нижняя кромка лопаток 15 расположена не выше нижней (передней) кромки покрывного диска 6 (фиг.2,4).

В предпочтительном варианте выполнения центробежного вентилятора характерный размер di кожуха равен di(1.05...i.50)d максималь-ного диа летра d рабочего колеса 5, внутренний диалетр do кольца 13 равен d2. (1.05. . . 1.10)d, причем кожух 12 выполнен в

виде кругового цилиндра, а опорная плита 1 - в виде диска диаметром d3(1.0.. .l.l)d максимального диаглетра d рабочего колеса 4. Кроме того, при использовании центробежного вентилятора в качестве канального кожух 12 совмещен с корпусом 16 вентилятора (фиг.4,5), и соединен с.всасывающим патрубком 8.

Центробежный вентилятор работает следующим образом.

При вращении рабочего колеса 4, даже при наличии отрывного течения вдоль покрывного диска 6, течение на выходе из рабочего колеса 4 имеет кинетическуьэ энергию вращения и создает дина -лическое давление р pu./E, где р - плотность воздуха; и - касательная скорость на внешнем диа /штре рабочего колеса 4. За счет перекрытия кольцом 13 лопаток 5 рабочего колеса 4 .на величину 5(0.01...0.10)h ширршы h лопатки 5 тангенциальное течение на выходе из рабочего колеса 4 попадает в циркуляционную полость 14, образованную кольцом 13, кожухом 12, патрубком 8 и покрывным диском D рабочего колеса 4. В циркуляционной полости 14 дина2.-;и ческое давление р преобразуется в зтатическое, превышающее давление на входе 10 в рабочее колесо 4, причем при установке лопаток 15 эффективность преобразования династического даЕления Е

ционной полости 14 превосходит давление на входе 10 в рабочее колесо 4 настолько, что через рецртркуляционный зазор 11, образованный между вса1сывающим патрубком S и покрывны л диском 6, производится интенсивный вдув струи вдоль поверхности покрывного диска 6. За счет указанного вдува основное течение на входе в

рабочее колесо подсасывается к покрывному диску 6 и устраняется отрыв течения от покрывного диска б. В результате течение в вентиляторе становится устойчивым. Это приводит, как показано на фиг.6 (сплошная линия относится к предлагаемому вентилятору, пунктирная линия - к вентилятору, известному из уровня техники), к улучшению скоростной и напорной аэродинамических характеристик при одновременном сглаживании напорно-скоростной характеристики, в результате чего повышается КПД центробежного вентилятора.

Эффективность центробежного вентилятора повышается при правштьной организации течения в кольцевом рециркуляционном зазоре 11, который в диал ютральном сечении должен быть крнфузорншл с малой площадью выхода для получения высокоскоростной тонкой струи вдоль поверхности покрывного дись 6, причем угол т между образуюш ши покрывного диска 6 и всэзывающего патрубка 8 со стороны покрывного диска 6 в диа ютральном сечении должен находиться в предела: ... 10 (фиг. 3).

Уровень техники позволяет реализовать полезную модель без дополнительного изобретательского творчества, прич&м Т5.К116 гбО метругческие пара /ютры вентилятора, KSK диа1летры рабочего колеса

d, кожуха di, кольца d2, опорной плиты da, углы лопаток в в щфкуляционной камере и Y рециркуляционного зазора, и т.п., могут быть оптршизированы в зависимости от условий эксплуатации и предъявляемых характеристика вентилятора требованиям.

Claims (4)

1. Центробежный вентилятор, содержащий опору с установленным на ней энергоприводом, на вертикальном валу которого закреплено рабочее колесо с лопатками, размещенными между основным и покрывным дисками рабочего колеса, и всасывающий патрубок, имеющий в диаметральном сечении криволинейный профиль, отличающийся тем, что центробежный вентилятор снабжен кожухом, расположенным коаксиально рабочему колесу с внешней стороны последнего, характерный размер кожуха составляет 1,05 - 1,5 от максимального диаметра рабочего колеса, выходной участок всасывающего патрубка размещен внутри покрывного диска рабочего колеса и образует с последним рециркуляционный зазор, лопатки рабочего колеса выполнены загнутыми назад, кожух снабжен перпендикулярным к его оси кольцом, внутренний диаметр которого составляет 1,05 - 1,10 от максимального диаметра рабочего колеса, кольцо установлено с перекрытием части рабочего колеса на величину 0,01 - 0,10 ширины рабочего колеса, причем между кожухом, кольцом, покрывным диском и всасывающим патрубком рабочего колеса образована циркуляционная полость.

2. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что циркуляционная полость содержит от 2 до 10 лопаток, соединенных с кожухом и кольцом, указанные лопатки установлены относительно окружности максимального диаметра рабочего колеса под углом 0 - 40^o против направления вращения рабочего колеса, при этом нижний конец каждой лопатки циркуляционной камеры размещен не выше нижней кромки покрывного диска рабочего колеса.

3. Вентилятор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что рециркуляционный зазор на выходе во всасывающий патрубок имеет угол 0 - 10^o.

4. Вентилятор по пп.1 - 3, отличающийся тем, что кожух выполнен в виде кругового цилиндра.