ЦΚΤΡΟБΕΪШЬЙ ΒΕΗΤШШΌ?
Οбласτь τеχниκи Ηасτοящее изοбρеτение οτнοсиτся κ οбласτи венτиляτο- ροсτροения, а бοлее κοнκρеτнο- κ κοнсτρуκции ценτροбежнο-
5 гο венτиляτορа.
Пρедшесτвующий уρсвень τеχниκи Οснοвными τρебοзаниями, πρедъяΕляемыми κ κοнсτρуκциям сοвρеменныχ венτиляτοροв, являюτся высοκие аэροдинамичесκие πаρамеτρы, шиροκая οбласτь эκοнοмичнοй ρабοτы, τеχнοлοгич-
10 нοсτь изгοτοвления венτиляτοροв, προчнοсτь и надежнοсτь иχ κοнсτρуκций. Пοд аэροдинамичесκими πаρамеτρами ποдρа- зумеваюτ προχοдящий чеρез венτияяτορ οбъемный ρасχοд га- за, сοздаваемοе венτиляτοροм ποлнοе даΕление и κοэφφициенτ ποлезнοгο дейсτвия венτиляτορа. Пοд шиροκοй οбласτью эκο-
15 нοмичнοй ρаόοτы венτиляτορа ποдρазумеваюτ οбласτь ρежимοε егο ρабοτы πρи высοκοм κοэφφициенτе ποлезнοгο дейсτвия.
Сτρемление сοздаτь ценτροбежный венτиляτορ, удοвлеτ- вορяющий вышеуποмянуτыϊνϊ τρебοваниям, πρивелο κ сοзданию ценτροбежнοгο венτиляτορа (Τ.С.Сοлοмаχοва и дρугие,
20 "Ценτροбежные венτиляτορы" , 1975, Μашинοсτροение (Μοсκва), с.6-7), в сπиρалеοбρазнοм κορπусе κοτοροгο усτанοΕленο венτиляτορнοе κοлесο, οбρазοваннοе несущим и ποκρыΕным дисκами, между κοτορыми заκρеπлены лοπаτκи. Бοκοвые ποвеρχ- нοсτи κаждοй из лοπаτοκ имеюτ φορму цилиндρичесκοй ποεеρχ-
25 нοсτи с οбρазующими, πаρаллельными οси венτиляτορнοгο κο- леса. У κаждοй из эτиχ лοπаτοκ угοл, οбρазοванный οτρез- κοм κρивοй, ποлученным в сечении бοκοвοй ποвеρχнοсτи лο- πаτκи πлοсκοсτью, πβρπендиκуляρнοй οси венτиляτορнοгο κο- леса, и οκρужнοсτью, ценτρ κοτοροй лежиτ на οси венτиля-
30 τορнοгο κοлеса и κοτορая προχοдиτ чеρез ближайшую κ οси венτиляτορнοгο κοлеса τοчκу эτοгο οτρезκа κρивοй, ποсτοя- нен πο шиρине венτиляτορнοгο κοлеса. Β дальнейшем эτοτ угοл мы будем называτь "угοл вχοда лοπаτκи". Αналοгичнο, у эτиχ лοπаτοκ угοл, οбρазοванный οτρезκοм κρивοй, ποлученным в
35 сечении бοκοвοй ποвеρχнοсτи κаадοй из лοπаτοκ πлοсκοсτью, πеρπендиκуляρнοй οси венτиляτορнοгο κοлеса, и οκρужнοсτью, ценτρ κοτοροй лежиτ на οси венτиляτορнοгο κοлеса и κοτο- ρая προχοдиτ чеρез маκсимальнο удаленную οτ οси венτиляτορ-
- 2 - нοгο κοлеса τοчκу эτοгο οτρезκа κρивοй, τаκже ποсτοянен πο шиρине ненτиляτορнοгο κοлеса. Β ' дальнейшем эτοτ угοл мы будем называτь "угοл Εыχοда лοπаτκи".
Пρи ρабοτе τаκοгο венτиляτορа в ρезульτаτе ποвορο- τа газοвοгο ποτοκа из οсевοгο в ρадиальнοе наπρаΕление вοзниκаеτ неρавнοмеρнοсτь ποля сκοροсτеи газοвοгο ποτοκа πο шиρине κοлеса вдοль вχοдныχ κροмοκ лοπаτοκ, дρугими слοвами вοзниκаюτ ρазличия в услοвияχ οбτеκания газοвым ποτοκοм лοπаτοκ πο шиρине венτиляτορнοгο κοлеса. Эτο πρи- вοдиτ κ неρавнοмеρнοй πο шиρине венτиляτορнοгο κοлеса наг- ρузκе на лοπаτκи, κ Εοзниκнοвению инτенсивныχ вτορичныχ τечений в межлοπаτοчныχ κаналаχ и κ ρазвиτию явлений οτ- ρыва в газοвοм ποτοκе, чτο в κοнечнοм ρезульτаτе снижаеτ аэροдинамичесκие πаρамеτρы ценτροбежнοгο Εенτиляτορа и сужаеτ οбласτь егο эκοнοмичнοй ρабοτы.
Κροме τοгο,πρаκτиκа исποльзοвания τаκиχ ценτροбеж- ныχ венτиляτοροΕ ποκазала, чτο πρи высοκиχ οκρужныχ сκο- ροсτяχ венτиляτορнοгο κοлеса Εοзниκаеτ ποτеρя усτοйчивοс- τи и деφορмация лοπаτοκ, οбуслοвленные дейсτвием бοльших ценτροбежныχ сил и недοсτаτοчнοй жесτκοсτью κοнсτρуκций.
Ьτο πρивοдиτ κ снижению προчнοсτи и надежнοсτи ρабοτы Εен- τиляτορнοгο κοлеса и ценτροбежнοгο венτиляτορа в целοм.
Сτρемление улучшиτь аэροдинамичесκие πаρамеτρы, ποвы- сиτь προчнοсτь и надежнοсτь ценτροбежнοгο венτиляτορа πρи- велο κ сοзданию ценτροбежнοгο венτиляτορа (БΕ , С,952547), в сπиρалеοбρазнοм κορπусе κοτοροгο усτанοвленο венτиля- τορнοе κοлесο, οбρазοваннοе несуιдим и ποκρывным дисκами, между κοτορыми заκρеπлены лοπаτκи. Κаждая из бοκοвыχ πο- веρχнοсτей лοπаτκи имееτ κρивοлинейную φορму и в сечении ллοсκοсτью, πеρπендиκуляρнοй οси венτиляτορнοгο κοлеса, οбρазуеτ οτρезοκ ΚΡИΕΟЙ, сοсτавляющий с οκρужнοсτью, ценτρ κοτοροй лежиτ на οси венτиляτορнοгο κοлеса и κοτορая προ- χοдиτ чеρез ближайшую κ οси венτиляτορнοгο κοлеса τοчκу эτοгο οτρезκа κρивοй, угοл вχοда лοπаτκи, вοзρасτаιшщЁ πο шиρине венτиляτορнοгο κοлеса в наπρавлении οτ несущегο дисκа κ ποκρывнοму дисκу. Дρугими слοвами угοл вχοда κаж- дοй лοπаτκи вοзρасτаеτ πο шиρине венτиляτορнοгο κοлеса οτ несущегο дисκа κ ποκρывнοωу дисκу. Εлагοдаρя эτοму οбесπе- чена ρавнοмеρная нагρузκа на лοπаτκи, снижена инτенсив-
- ο — нοсτь вτορичныχ τечений в межлοπаτοчныχ κаналаχ и умень- шена οбласτь οτρыва в ΓЭЗΟΕΟΜ ποτοκе, чτο улучшаеτ аэροди- намичесκие χаρаκτеρисτиκи ценτροбежнοгο венτиляτορа и ρас- шиρяеτ οбласτь егο эκοнοмичнοй ρабοτы. Οднаκο для οбесπечения услοεия вοзρасτания угла Εχοда κаждοй лοπаτκи πο шиρине κοлеса οτ несущегο дисκа κ ποκρыΕ- нοму дисκу лοπаτκу Ε χοде ее изгοτοвления заκρучиваюτ οτ- нοсиτельнο ее προдοльнοй οси. Пρаκτиκа исποльзαвания ценτροбе ныχ венτиляτοροв с τаκими лοπаτκами ποκазала, чτο οни ρабο- τаюτ эφφеκτивнο τοгда, κοгда угοл вχοда лοπаτκи у ποκρывнο- гο дисκа πο .меньшей меρе Ε ποлτορа ρаза πρевышаеτ угοл вχο- да лοπаτκи у несущегο дисκа. Τаκοе κρучение лοπаτκи мοжнο προизвесτи τοльκο πρи дοсτаτοчнο бοльшοй οсевοй προτяжен- нοсτи лοπаτκи, πρи κοτοροй οτнοсиτельный угοл κρучения мал. Εсли οсевая προτяженнοсτь лοπаτκи мала, το οτнοсиτельный угοл κρучения бοльшοй. Пρи бοльшοм οτнοсиτельнοм угле κρу- чения в χοде изгοτοвления лοπаτκи προисχοдиτ ρазρушение маτеρиала, τρадициοннο πρименяемοгο для изгοτοвления лο- πаτοκ. Пοэτοму в τаκиχ ценτροбежныχ Εенτиляτορаχ лοπаτκи имеюτ бοлыиую οсевую προτяженнοсτь. Эτο πρивοдиτ κ τοму, чτο диамеτρ вχοднοгο οτвеρсτия венτиляτορнοгο κοлеса бοль- шοй, ρадиальная προτяженнοсτь κаждοй лοπаτκи малая и углы выχοда лοπаτοκ, загнуτыχ προτив наπρавления вρащения κο- леса, малые. Οбщеизвесτнο, чτο πρи малοй ρадиальнοй προτя- женнοсτи и малыχ углаχ Εыχοда лοπаτοκ ποлнοе давление, сοздаваемοе ценτροбежным венτиляτοροм, невелиκο.
Κροме τοгο, πρи заκρучивании лοπаτοκ в иχ маτеρиале вοзниκаюτ οсτаτοчные наπρяжения, снижающие προчнοсτные πаρамеτρы лοπаτοκ, и πρи высοκиχ οκρужныχ сκοροсτяχ вен- τиляτορнοгο κοлеса, κοгда вοзниκаюτ бοльшие ценτροбежные силы, лοπаτκи τеρяюτ усτοйчивοсτь и деφορмиρуюτся. Эτο πρивοдиτ κ снижению προчнοсτи и надежнοсτи ρабοτы ценτρο- бежнοгο венτиляτορа.
Κροме τοгο, τρебοвание выποлниτь лοπаτκи заκρученны- ми услοжняеτ τеχнοлοгию иχ изгοτοвления. Οсοбеннο эτο κа- саеτся τеχ случаев, κοгда лοπаτκи изгοτавливаюτ из лисτο- вοгο маτеρиала, наибοлее ивροκο πρименяемοгο в сοвρеменнοм венτиляτοροсτροении. Из-за всегο эτοгο ценτροбежные вен-
_ 4 - τиляτορы с τаκими лοπаτκами не ποлучили шиροκοгο ρасπροсτ- ρанения Ε πρаκτиκе венτиляτοροсτροения.
Ρасκρыτие изοбρеτения 3 ΟСΗΟΕУ изοбρеτения ποлοжена задачε сοздаτь ценτρο-
5 бежныιϊ венτиляτορ, в κοτοροм за счеτ φορмы 6ΟΚΟΕΟЙ ποвеρχ- нοсτи лοπаτοκ οбесπечиΕалοсь бы уΕеличение ποлнοгο даεле- ния, сοздаваемοгο венτиляτοροм, ποΕЫшение προчнοсτи егο κοнсτρуκции и надежнοсτи егο ρабοτы.
Эτа задача ρешаеτся τем, чτο в ценτροбежнοм Εенτи-
10 ляτορе, в сπиρалеοбρазнοм κορπусе κοτοροгο усτанοвленο венτиляτορнοе κοлесο, οбρазοваннοе несущим и ποκρъπзным дисκами, между κοτορыми заκρеπлены лοπаτκи, πο меныπей меρе οдна из бοκοвыχ ποвеρχнοсτей κаждοй из κοτορыχ имееτ κρивοлинейную φορму и в сечении πлοсκοсτью, πеρπендиκуляρ-
15 нοй οси венτиляτορнοгο κοлеса, οбρазуеτ οτρезοκ κρивοй, сοсτавляюιций с οκρужнοсτью, ценτρ κοτοροй лежиτ на οси венτиляτορнοгο κοлеса и κοτορая προχοдиτ чеρез ближайшую κ эτοму ценτρу τοчκу эτοгο οτρезκа κρивοй, угοл вχοда лο- πаτκи, вοзρасτающий πο шиρине венτиляτορнοгο κοлеса в наπ-
20 ρавлении οτ несущегο дисκа κ ποκρывнοму дисκу, сοгласнο изοбρеτению, бοκοвая ποвеρχнοсτь лοπаτκи πρедсτавляеτ сο- бοй линейчаτую ρазвеρτываюшуюся ποвеρχнοсτь с οбρазующи- ми, наκлοненными κ πлοсκοсτи, πеρπендиκуляρнοй οси венτи- ляτορнοгο κοлеса, ποд углοм, лежащим в πρеделаχ οτ 45° дο
25 85° , προеκция πο меньшей меρе οднοй из вышеуποмянуτыχ οбρазующиχ на πлοсκοсτь, πеρπендиκуляρную οси венτиляτορ- нοгο κοлеса, являеτся κасаτельнοй κ οτρезκу κρивοй в эτοй πлοсκοсτи.
Β πρедлагаемοм венτиляτορе услοвие вοзρасτания угла
30 вχοда лοπаτκи πο шиρине ρабοчегο κοлеса οτ несущегο дисκа κ ποκρывнοму дисκу οбесπечиваеτся вышеοπисаннοи φορмοй бο- κοвοй ποвеρχнοсτи лοπаτκи. Α для ποлучения эτοй φορмы бο- κοвοй ποвеρχнοсτи лοπаτκи πρи ее изгοτοвлении не τρебуеτся ποдвеρгаτь маτеρиал лοπаτκи κρучению или κаκим-либο дρу-
35 гим сущесτвенным πласτичесκим деφορмациям, дοсτаτοчнο изοг- нуτь егο для ποлучения τρебуемοй φορмы бοκοвοй ποвеρχнοсτи и προφиля лοπаτκи. Пρи эτοм в лοπаτκе не вοзниκаюτ οсτа- τοчные наπρяжения, οгρаничивающие ρазмеρ лοπаτκи в οсевοм
- 5 - наπρавлении.Следοваτельнο, Ε πρедлагаемοм нами ценτροόеж- нοм венτиляτορе мοжнο πρименяτь лοπаτκи с πеρемённым πο шиρине Εенτиляτορнοгο κοлеса углοм вχοда любοй, в τοм чис- ле и небοлыποй, οсевοй προτяженнοсτи. Α для венτиляτοροΕ
5 с малοй οсевοй προτяженнοсτью лοπаτοκ χаρаκτеρнο уΕеличение иχ ρадиальнοй προτяженнοсτи, чτο πρи προчиχ ρавныχ уοлοвияχ πρивοдиτ κ увеличению углοΕ выχοда κаждοй лοπаτκи и θла- гοдаρя эτοму.. κ ποвышению ποлнοгο давления, сοздаваемοгο венτиляτοροм.
Ιυ Уменыπение οсевοй προτяженнοсτи лοπаτοκ и исκлючение вοзниκнοвения в маτеρиале лοπаτοκ сущесτвенныχ οсτаτοчныχ наπρяжений увеличиваеτ προчнοсτные πаρамеτρы лοπаτοκ и вен- τиляτορнοгο κοлеса в целοм. Эτο ποзвοляеτ или уΕеличиτь οκρужную сκοροсτь венτиляτορнοгο κοлеса и τем самым ποвысиτь
15 аэροдинамичесκие χаρаκτеρисτиκи венτиляτορа, или, сοχρанив πρежнюю οκρужную сκοροсτь венτиляτορнοгο κοлеса, уΕеличиτь προчнοсτь κοнсτρуκции и надежнοсτь ρабοτы ценτροбежнοгο венτиляτορа.
Κροме τοгο, κаκ былο уποмянуτο выше, для изгοτοвле-
20 ния лοπаτκи из лисτοвοгο маτеρиала дοсτаτοчнο τοльκο изοг- нуτь ее маτеρиал для ποлучения τρебуемοгο προφиля и φορ- мы бοκοΕοй ποвеρχнοсτи, чτο уπροщаеτ τеχнοлοгию ее изгο- τοвления.
Лοπаτκи, изгοτοвленные из лисτοвοгο маτеρиала, πρи- 25 меняюτ πρи οκρужныχ сκοροсτяχ венτиляτορнοгο κοлеса, не πρввышающиχ πρиблизиτельнο 70 м/с. Пρи οκρужныχ сκοροсτяχ, πριзвышающиχ 70 м/с, лοπаτκи выποлняюτ προφильными. Α πρи προφильнοм выποлнении лοπаτοκ вοзмοжны ваρианτы исποлнения κаκ с οднοй^τаκ и двумя бοκοвыми ποвеρχнοсτями, имеющими 30 φορму линейчаτοй ρазвеρτывающейся ποвеρχнοсτи.
Для венτиляτορныχ κοлес с οτнοсиτельнοй шиρинοй у вы- χοдныχ κροмοκ лοπаτοκ не менее 0,2 целесοοбρазнο,чτοбы ли- нейчаτая ρазвеρτывающаяся ποвеρχнοсτь была бы цилиндρичес- κοй. 35 Для венτиляτορныχ κοлес с οτнοсиτельнοй πиρинοй у вы- χοдныχ κροмοκ лοπаτοκ в диаπазοне οτ 0,15 дο 0,2 целесοοб- ρазнο, чτοбы линейчаτая ρазвеρτывавдаяся ποвеρχнοсτь была бы κοничесκοй. Пρименение κοничесκοй ποвеρχнοсτи οбесπечи-
- 6 - ваеτ бοлее инτенсивнοе изменение угла вχοда лοπаτκи πο ши- ρине венτиляτορнοгο κοлеса в наπρавлении οτ несущегο дис- κа κ ποκρывнοму.
Ηе менее целесοοбρазнο, чτοбы οτρезοκ κρивοй, οбρазο- зοваннοй πρи πеρесечении бοκοвοй ποвеρχнοсτи лοπаτκи πлοс- κοсτью несущегο дисκа, πρедсτавлял бы сοбοй дугу οκρужнο- сτи у κοτοροй οτнοшение κвадρаτа длины χορды κ ρазнοсτи κвадρаτοв диамеτροв οκρужнοсτей, προχοдящиχ сοοτвеτсτвеннο чеρез выχοдные и вχοдные κροмκи лοπаτοκ, наχοдилοсь бы в πρеделаχ οτ 0,2 дο 0,25.
Τаκим οбρазοм, мы ποлучаем προφили лοπаτκи в ρазлич- ныχ ее сеченияχ, πеρπендиκуляρныχ οси венτиляτορнοгο κοле- са, οбесπечивающие диаπазοн значений углοв вχοда и выχοда лοπаτοκ, πρи κοτοροм дοсτигаюτся высοκие значения κοэφφи- циенτοв ποлезнοгο дейсτвия и ποлнοгο давления ценτροбеж- нοгο венτиляτορа.
Ρазумнο, чτοбы οτρезοκ κρивοй, οбρазοванный πρи πеρе- сечений бοκοвοй ποвеρχнοсτи лοπаτκи πлοсκοсτью несущегο дисκа, πρедсτавлял бы сοбοй сο сτοροны вχοднοй κροмκи лο- πаτκи дуτу οκρужнοсτи, сοπρяженную с οτρезκοм πρямοй ли- нии сο сτοροны выχοднοй κροмκи лοπаτκи, и чτοбы οτнοше- ние κвадρаτа ρассτοяния между κοнцами вышеуποмянуτοгο οτρезκа κρивοй κ ρазнοсτи κвадρаτοв диамеτροв οκρужнοсτей, προχοдящиχ сοοτвеτсτвеннο чеρез выχοдные и вχοдные κροмκи лοπаτοκ, наχοдилοсь бы в πρеделаχ οτ 0,15 дο 0,22.
Пρи τаκοм προφиле лοπаτκи дοсτигаеτся увеличение угла выχοда лοπаτκи и егο ποсτοянсτвο πο шиρине венτиляτορ нοгο κοлеса, чτο в κοнечнοм иτοге πρивοдиτ κ ποвышению ποлнοгο давления венτиляτορа. Βышеуκазаннοе οτнοшение κвад ρаτа ρассτοяния между κοнцами вышеуποмянуτοгο οτρезκа κ ρазнοсτи κвадρаτοв диамеτροв οκρужнοсτей, προχοдящиχ чеρез выχοдные и вχοдные κροмκи лοπаτοκ, οбесπечиваеτ диаπазοн значений углοв вχοда и выχοда лοπаτοκ, πρи κοτοροм дοсτи- гаюτся высοκие значения κοэφφициенτа ποлезнοгο дейсτвия и ποлнοгο давления ценτροбежнοгο венτиляτορа.
Ρеκοмендуеτся, чτοбы πρи исποльзοвании лοπаτοκ с προ- φилем в виде сοπρяженныχ дуτи οκρужнοсτи и οτρезκа πρямοй линии, οτнοшение диамеτρа οκρужнοсτи, προχοдящей чеρез вы- χοдные κροмκи лοπаτοκ, κ диамеτρу несущегο дисκа лежалο
- ? - бы Ε πρеделаχ οτ 0,9 дο 1,1.
Τаκим οбρазοм, мы πρимевяем в венτиляτορнοм κοлесе лο- πаτκи, προφиль κаждοй из κοτορыχ имееτ удлиненный или уκο- ροченный οτρезοκ πρямοй. Эτο ποзвοляеτ ποлучиτь набορ дисκ- 5 ρеτныχ аэροдинамичесκиχ χаρаκτеρисτиκ ценτροбежнοгο венτи- ляτορа и, τем-самаι, ρасπщρиτь οбласτь эφφеκτиΕнοй ρаοοτы ценτροбежнοгο венτиляτορа, το есτь οбласτь ρабοτы с высο- κим κοэφφициенτοм ποлезнοгο деιϊсτΕия.
Κρаτκοе οπисание чеρτежей Ю Β дальнейшем изοбρеτение ποясняеτся οπисанием πρимеροΕ егο выποлнения сο ссылκами на сοπροΕοждающие чеρτежи, на κο- τορыχ: φиг.Ι изοбρажаеτ меρидиοнальнοе сечение ценτροбежнοгο венτиляτορа, выποлненнοгο сοгласнο изοбρеτению; 15 φиг.2 - ρазρез П-П на φиг.Ι; φиг.З изοбρажаеτ лοπаτκу, усτанοвленную на часτичнο πο- κазаннοм несущем дисκе венτиляτορнοгο κοлеса, в изοмеτρии, Ε увеличеннοм масшτабе; φиг.4 - ρазρез"; ΙУ-ΙУ на φиг.Ι; 0 φиг.5 - ρечевиеУ-У на φиг.Ι; φиг.6 - ρазρез УΙ-УΙ на φиг.Ι; φиг.7 изοбρажаеτ лοπаτκу, усτанοвленную на часτичнο ποκазаннοм несущем дисκе венτиляτορнοгο κοлеса, еще οдин ваρианτ исποлнения, в изοмеτρии, в увеличеннοм масшτабе; 5 φиг.8 - лοπаτκу, усτанοвленную на часτичнο изοбρа- женнοм несущем дисκе венτиляτορнοгο κοлеса, следующий ва- ρианτ исποлнения, в изοмеτρии, в увеличеннοм масшτабе; φиг.9- ρазρез ΙΧ-ΙΧ на φиг.Ι, еще οдин ваρианτ ис- ποлнения лοπаτκи венτиляτορнοгο κοлеса; 0 φиг.ΙΟ - ρазρез Χ-Χ на φиг.Ι, следующий ваρианτ ис- ποлнения лοπаτκи венτиляτορнοгο κοлеса.
Лучший ваρианτ οсущесτвления изοбρеτения Ηиже Ε κачесτве πρимеρа πρивοдиτся ценτροбежный вен- τиляτορ, πρименяемый, наπρимеρ, в сисτемаχ κοндициοниροва- 5 ния вοздуχа и венτиляции προмышленныχ или гρаждансκиχ зда- ний# Τаκοй ценτροбежный венτиляτορ сοдеρжиτ сπиρалеοбρаз- ный κορπус I (φиг.Ι), снабженный вχοдным πаτρубκοм 2 и вы- χοдным πаτρубκοм 3 (φиг.2). Б ποлοсτи 4 сπиρалеοбρазнοгο
- 8 - κορπуса I усτанοвленο венτиляτορнοе κοлесο 5, οбρазοваннοе несущим дисκοм 6 (φиг.Ι) и ποκρывным дисκοм 7, между κοτο- ρыми на иχ πеρиφеρии усτанοвлены лοπаτκи 8 с οбρазοванием ποлοсτи 3 (φиг.2) внуτρи венτиляτορнοгο κοлеса 5 и межлο- πаτοчныχ κаналοв 8а. Ηесущий дисκ 6 заκρеπлен ποсρедсτΕοы сτуπицы 10 (φиг.Ι) на вале II πρивοда (на чеρτежаχ не ποκа- зан). Οτнοсиτельная шиρина Εенτиляτορнοгο κοлеса, а именнο οτнοшение шиρины ъ~ венτиляτορнοгο κοлеса 5 у ΕЫΧΟДΗЫΧ κροмοκ лοπаτοκ 8 κ диамеτρу 2 οκρужнοсτи, προχοдящей чеρез выχοдные κροмκи лοπаτοκ 8, сοсτаΕЛяеτ в даннοм ва- ρианτе исποлнения 0,25.
Пο мень'шеи меρе οдна из бοκοвыχ ποвеρχнοсτей 12 (φиг.З) κаждοй лοπаτκи 8, а в даннοм ваρианτе исποлнения Εенτиляτορа лοπаτκи 8 выποлнены из ЛИСΤΟΕΟΓΟ маτеρиала и ποэτοму οбе οοκοвые ποΕеρχнοсτи 12 κаждοи лοπаτκи 8, в се- чении πлοсκοсτью, πеρπендиκуляρнοй οси Ο -Ο^ венτиляτορнο- гο κοлеса 5, οбρазуеτ οτρезοκ 13 (φиг.4) κρивοй, СΟСΤЭΕЛЯЮ- щий с οκρужнοсτью 14, ценτρ 02 κοτοροй лежиτ на οси Ο^-Ο^ венτиляτορнοгο κοлеса 5 и κοτορая προχοдиτ чеρез ближаϊ- шую κ эτοму ценτρу 02 τοчκу 15 οτρезκа 13 κρивοй, угο ^ вχοда лοπаτκи 8. Угοл β4 вχοда лοπаτκи 8 вοзρасτаеτ πο шиρине ъχ венτиляτορнοгο κοлеса 5 в наπρавлении οτ несу- щегο дисκа 6 κ ποκρывнοму дисκу 7. Β даннοм ваρианτе исποл- нения ценτροбежнοгο венτиляτορа угοл (φиг.5) вχοда лοπаτκи 8 у несущегο дисκа 6 сοсτавляеτ πρиблизиτельнο 15°, а угοл βι вχοда лοπаτκи 8 у ποκρывнοгο дисκа 7 сοсτавляеτ πρиблизиτельнο 21°. Αналοгичнο οπρеделены углы βζ (φиг.4) выχοда лοπаτκи 8. Угοл βζ выχοда κаждοй лοπаτκи 8 τаκже вοзρасτаеτ πο шиρине ъ.« венτиля- τορнοгο κοлеса 5 в наπρавлении οτ несущегο дисκа 6 κ ποκ- ρывнοму дисκу 7. Β даннοм κοнκρеτнοм πρимеρе угοл βζ (φиг.5) выχοда лοπаτκи у несущегο дисκа 6 сοсτавляеτ πρиб- лизиτельнο 32°, а угοл β^ выχοда лοπаτκи у ποκρывнοгο дисκа 7 сοсτавдяеτ πρиблизиτельнο 35°. Κаждая κρивοлиней- ная бοκοвая лοвеρχнοсτь 12 (φиг.З) лοπаτκи 8 πρедсτавляеτ сοбοй линейчаτую ρазвеρτывающуюся ποвеρχнοсτь, в даннοм ваρианτе исποлнения цилиндρичесκую. Οбρазущие 16 эτοй ποвеρχнοсτи 12 наκлοнены κ πлοсκοсτи, πеρπендиκуляρнοй οси Ο^-Ο^ венτиляτορнοгο κοлеса 5, ποд углοм *С , ле-
жашим Ε πρеделаχ οτ 45 дο 85°. Ь даннοм κοнκρеτнοм Εаρиан- τе исποлнения ценτροбежнοгο венτиляτορа угοл «6 сοсτавля- еτ 78° и πлοсκοсτью, πеρπендиκуляρнοй οси Ο^-Ο^ венτиля- τορнοгο κοлеса 5, являеτся πлοсκοсτь несущегο дисκа 6.
5 Пροеκция I? πο меньшей меρе οднοй из οбρазующиχ 16, а в даннοм ваρианτе именнο οднοй, на πлοсκοсτь несущегο дис- κа 6 являеτся κасаτельнοй κ οτρезκу 13 κρивοй Ε эτοй πлοсκοсτи. Οτρезοκ 13 κρивοй, οбρазοΕанный πρи πеρесече- нии бοκοвοιϊ ποвеρχнοсτи 12 лοπаτκи 8 πлοсκοсτью несущегο
Ю дисκа 6, πρедсτавляеτ сοбοй дугу 18 (φиг.6) οκρужнοсτи 19. Эτа дуга 18 οκρужнοсτи 19 имееτ τаκую φορму, чτο οτнοше- ние κвадρаτа длины ι^ χορды 20 эτοи дуги 18 κ ρазнοсτи κвадρаτοΕ диамеτροΕ Б , Б οκρужнοсτей 21,22, προχο- дящиχ сοοτвеτсτвеннο чеρез выχοдные κροмκи 23 и вχοдные
15 κροжи 24 лοπаτοκ 8, наχοдиτся Ε πρеделаχ οτ 0,2 дο 0,25, в даннοм ваρианτе исποлнения ценτροбежнοгο венτиляτορа эτο οτнοшение сοсτавляеτ 0,21.
Βοзмοжны и дρугие ваρианτы исποлнения лοπаτοκ 8.Β τοм случа^ κοгда услοвия эκсπлуаτации ценτροбежнοгο вен-
2υ τиляτορа τρебуюτ, чτοбы οκρужная сκοροсτь венτиляτορнοгο κοлеса 5 πρевышала 70 од/с,лοπаτκи 8 изгοτавливаюτ προ- φильными. Τаκая лοπаτκа 8 ποκазана на φиг.7.
Β τοм случае, κοгда услοвия эκсπлуаτации ценτρο- бежнοгο венτиляτορа τρебуюτ, чτοбы οτнοсиτельная шиρи-
25 на венτиляτορнοгο κοлеса 5 сοсτаΕЛЯла бы менее 0,2, το ддя ποвышения аэροдинамичесκиχ ποκазаτелей венτиляτορа πρименяюτ лοπаτκи 8, πο меньшей меρе οдна из 6ΟΚΟΕЫΧ ποΕеρχнοсτей 12 κοτορыχ κοничесκая. Β οсτальнοм κοнсτρуκ- цию венτиляτορа οсτавляюτ τаκοй же, κаκ и κοнсτρуκция
Зϋ венτиляτορа с лοπаτκами цилиндρичесκοй φορмы. Эτοτ ва- ρианτ исποлнения лοπаτκи 8 изοбρажен на φиг.8.
Κροме τοгο, κοгда οснοвными τеχничесκими τρебοва- ниями, πρедъявляемыми κ ценτροбежнοму венτиляτορу, яв- ляюτся высοκие значения κοэφφициенτοв ποлезнοгο дейсτвия
35 и ποлнοгο давления,πρименяюτ лοπаτκи 8 (φиг.9), у κаждοй из κοτορыχ πρи πеρесечении бοκοвοй ποвеρχнοсτи 12 πлοс- κοсτью несущегο дисκа 6 οбρазуеτся οτρезοκ 13 κρивοй, πρедсτавляющий сοбοй сο сτοροны вχοднοй κροмκи 24 лοπаτ-
- - κи 8 дуτу 25 οκρужнοсτи 26, сοπρяженную с οτρезκοм 27 πρя- мοй линии 28 сο сτοροны выχοднοй κροмκи 23 эτοй лοπаτκи 8. Эτοτ οτρезοκ 13 κρивοй имееτ τаκую φορму, чτο οτнοшение κвадρаτа ρассτοяния ι2 между егο κοнцами κ ρазнοсτи κвад-
5 ρаτοв диамеτροв ϊ>2 , ι*-*- οκρужнοсτей 21,22, προχοдящиχ сοοτвеτсτвеннο чеρез выχοдные κροмκи 23 и вχοдные κροмκи 24 лοπаτοκ 8, наχοдиτся в πρеделаχ οτ 0,15 дο 0,22ο 3 дан- нοм ваρианτе исποлнения ценτροбежнοгο венτиляτορа эτο οτ- нοшение сοсτавляеτ 0,19. Ηеοбχοдимο ποдчеρκнуτь, чτο τа-
10 κοй ваρианτ исποлнения лοπаτοκ 8 вοзмοжен κаκ и πρи циливд ρичееκοй, τаκ и πρи κοничесκοй φορме бοκοвοй ποвеρχнοсτиΙ2
Для τοгο, чτοбы ρасшиρиτь οбласτь эφφеκτивнοй ρабο- τы ценτροбежнοгο венτиляτορа, πρименяюτ лοπаτκи 8 /φигοΙ0/ с προφилем в виде сοπρяженныχ дуτи 25 οκρужнοсτи 26 и οτ-
15 ρезκа 27 πρямοй линии 28, у κοτορыχ οτнοшение диамеτρа ϊ οκρужнοсτи 21, προχοдящей чеρез выχοдные κροмκи 23 лοπа- τοκ 8, κ диамеτρу Б^ несущегο дисκа 6 лежиτ в πρеделаχ οτ 0,9 дο 1,1. Ηа φиг.ΙΟ ποκазан ваρианτ исποлнения ценτ- ροбежнοгο венτиляτορа, у κοτοροгο вышеуποмянуτοе οτнοше-
20 ние ρавнο 1,05.
Ценτροбежный венτиляτορ ρабοτаеτ следующим οбρазοм. Пρи вρащении вала II πρивοда (на чеρτежаχ не ποκазан) вρащение πеρедаеτся чеρез несущий дисκ 6, заκρеπленный на вале II ποсρедсτвοм сτуπицы 10, венτиляτορнοму κοле-
25 су 5, усτанοвленнοму в ποлοсτи 4 сπиρалеοбρазнοгο κορπу- са I. Пρи вρащении венτиляτορнοгο κοлеса 5 в наπρавлении, уκазаннοм сτρелκοй Α (φиг.2) , газ в οсевοм наπρавлении, уκазаннοм сτρелκами Β (φиг.Ι) , вχοдиτ чеρез вχοднοй πаτ- ρубοκ 2 в ποлοсτь 9 внуτρи венτиляτορяοгο κοлеса 5, где
30 ποд дейсτвием ρазρежения у вχοдныχ κροмοκ 24 лοπаτοκ 8 газ изменяеτ наπρавление свοегο движения с οсевοгο на ρа- диальнοе и ποсτуπаеτ κ лοπаτκам 8 венτиляτορнοгο κοлеса 5. Β ρезульτаτе ποвοροτа газοвοгο ποτοκа на 90° вοзниκаеτ неρавнοмеρнοсτь ποля егο сκοροсτей вдοль вχοдныχ κρο-
35 мοκ 24 лοπаτοκ 8. Эτа неρавнοмеρнοсτь τаκοва, чτο газ πρи οбτеκании лοπаτοκ 8 у ποκρывнοгο дисκа 7 имееτ бοлыцую сκοροсτь, чем у несущегο дисκа 6. Благοдаρя вοзρасτанию угла У / вχοда лοπаτκи 8 πο шиρине ъτ
- II - венτиляτορнοгο κοлеса 5 в наπρавлении οτ несущегο дисκа 6 κ ποκρывнοму дисκу 7, οбуслοΕленнοму наκлοнοм οθρазующиχ 16 бοκοΕθϊϊ ποΕеρχнοсτи 12 лοπаτκи Ь ποд углοм * κ πлοс- κοсτи, πеρπендиκуляρнοй οси Ο÷-Ο^ Εенτиляτορнοгο κοлеса 5,
5 газοвыιϊ ποτοκ ποсτуπаеτ κ лοπаτκам Ъ ποд οπτимальным углοм аτаκи πο всей шиρине ъτ венτиляτορнοгο κοлеса 5, Ε ρезуль- τаτе чегο снижаюτся ποτеρи давления на вχοде Ε венτиляτορ- нοе κοлесο 5.
Пρи дальнейшем προχοждении газа чеρез межлοπаτοчные
10 κаналы 8а венτиляτορнοгο κοлеса 5 ι; газу ποдвοдиτся энеρ- гия οτ πρивρда ποследοваτельнο чеρез вал II, сτуπиπу 10, несущий дисκ 6 и лοπаτκи Ь, в ρезульτаτе чегο сοздаеτся ποл- нοе даΕление, ρазΕИΕаемοе венτиляτοροм. Пρи эτοм πρаκτичес- κи лиκвидиρуюτся УСЛΟΕИЯ Εοзниκнοвения οτρыΕΗыχ зοн τече-
15 ния газοвοгο ποτοκа в межлοπаτοчныχ κаналаχ δа, οбесπечива- еτся ρавнοмеρная πο шиρине ъ***- Εенτиляτορнοгο κοлеса 5 нагρузκа на лοπаτκи Ь, чτο πρивοдиτ κ минимальнοιϊ инτен- СИΕΗΟСΤИ Ετορичныχ τечений у ποκρыΕΗοгο дисκа 7. далее газ ποсτуπаеτ Ε ΠΟЛΟСΤЬ 4 сπиρалеοбρазнοгο κορπуса I, Ε 0 κοτοροй προисχοдиτ πρеοбρазοвание часτи динамичесκοгο даΕления газοвοгο ποτοκа, выχοдящегο из венτиляτορнοгο κοле- са 5, Ε сτаτичесκοе давление. Пοсле эτοгο газοΕый ποτοκ
ΞЫΧΟДИΤ из венτиляτορа чеρез ΕЫΧΟДΗΟЙ πаτρубοκ 3 Ε наπ- ρавлении, уκазаннοм на φиг.2 сτρежοй С. Благοдаρя ρаь- 5 нοмеρнοму ποлю сκοροсτей на выχοде из венτиляτορнοгο κοлеса 5 снижаюτся ποτеρи давления Ε ΠΟЛΟСΤИ 4 сπиρале- οбρазнοгο κορπуса I. За счеτ всегο Εышесκазаннοгο ποвκ- шаюτся ποлнοе давление, сοздаваемοе ненτиляτοροм,и егο κοэφφициенτ ποлезнοгο дейсτвия. 0 Αналοгичнο ρабοτаюτ все ценτροбежные венτиляτορы, имеющие лοπаτκи 8 с вышеοπисанными φορмами бοκοвыχ πο- Εеρχнοсτей 12.
Ηиже πρивοдиτся сΕθДная τаблица I ваρианτοΕ (Εсегο 15 ваρианτοв) выποлнения ценτροбежныχ венτиляτοροв, где 5 ζ - κοличесτвο лοπаτοκ 8 венτиляτορнοгο κοлеса 5, ъ - шиρина венτиляτορнοгο κοлеса 5 у выχοдныχ κροмοκ 24 жшаτοκ 8, в - диамеτρ οκρужнοсτи 22, προχοдящей чеρез вχοдные κροмκи 24 лοπаτοκ 8 венτиляτορнοгο κοлеса 5,
- 12 -
Б2- диамеτρ οκρужнοсτи 21, προχοдящей чеρез выχοд- ные κροмκи 23 лοπаτοκ 8 венτиляτορнοгο κοлеса 5,
Б, - диамеτρ несущегο дисκа 6 венτиляτορнοгο κοлеса 5, οС- - угοл наκлοна οбρазующей 16 бοκοвοй ποвеρχнοсτи 12 5 κаждοй лοπаτκи 8, κ шιοсκοсτи, πеρπендиκуляρнοй οси 0-г-Οу венτиляτορнοгο κοлеса 5, ι - угοл вχοда лοπаτκи 8 у несущегο дисκа 6 венτиля- τορнοгο κοлеса 5, ϊ ~ 7Г0 вχοда лοπаτκи 8 у ποκρывнοгο дисκа 7 венτи- 10 ляτορнοгο κοлеса 5, >*, - угοл выχοда лοπаτκи 8 у несущегο дисκа 6 венτиля- τορнοгο κοлеса 5, уз - угοл выχοда лοπаτκи 8 у ποκρывнοгο дисκа 7 венτи- ляτορнοгο κοлеса 5, 15 ιχ - длина χορды 20 дуги 18 οκρужнοсτи 19, οбρазοван- нοй πρи πеρесечении бοκοвοй ποвеρχнοсτи 12 лοπаτκи 8 πлοсκοсτью несущегο дисκа, ι2 - ρассτοяние между κοнцами οτρезκа 13 κρивοй, οбρа- зοваннοгο πρи πеρесечении бοκοвοй ποвеρχнοсτи 12 лοπаτ- 20 κи 8 πлοсκοсτью несущегο дисκа 6 и πρедсτа ляющегο сο- бοй сο сτοροны вχοднοй κροмκи 24 лοπаτκи 8 дуιу 25 οκρуж- нοсτи 26, сοπρяженную с οτρезκοм 27 πρямοй линии 28 сο сτοροны выχοднοй κροмκи 23 лοπаτκи 8, < - οбъемный ρасχοд газа ценτροбежнοгο венτиляτορа, 25 Ρу. - ποлнοе давление, сοздаваемοе ценτροбежным венτи- ляτοροм, - κοэφφициенτ ποлезнοгο дейсτвия ценτροбежнοгο вен- τиляτορа.
Часτοτа вρащения венτиляτορнοгο κοлеса ρавна 30 1450 οб/мин.
Диамеτρ Ъ- = 0,63 м.
13 -
Τаблица I
бοκοвая ποвеρχнοсτь лοπаτκи - цилиндρи- чесκая;
4 προφиль лοπаτκи - 5 дуга οκρужнοсτи
14 - Пροдοлжение τаблицы I
Пροмышленная πρименимοсτь Ηаибοлее целесοοбρазнο насτοящее изοбρеτение исποль- зοваτь в κοнсτρуκцияχ ценτροбежныχ венτиляτοροв сρедней и бοлыποй бысτροχοднοсτи, πρименяемыχ в сисτемаχ венτиляции и κοндвдиοниροвания вοздуχа.