WO2019022691A1 - Centrifugal double intake fan impeller - Google Patents
Centrifugal double intake fan impeller Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019022691A1 WO2019022691A1 PCT/UA2017/000112 UA2017000112W WO2019022691A1 WO 2019022691 A1 WO2019022691 A1 WO 2019022691A1 UA 2017000112 W UA2017000112 W UA 2017000112W WO 2019022691 A1 WO2019022691 A1 WO 2019022691A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- blade
- impeller
- circle
- arc
- blades
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/30—Vanes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Definitions
- the invention relates to the field of engineering and can be used in the impellers of centrifugal fans designed to work in dusty environments.
- the design of the central disk of a double-suction fan is made with a V-shaped notch.
- the outer part of the central disk is removed in the impeller of the fan to the inlet edge of the blade, which is adjacent to the front surface of the blade.
- the base of the V-shaped notch at the inlet edge of the blade is described along the radius at which the sufficient strength of the central disk is not ensured, especially in fan designs with backward-curved blades. And this is the majority of smoke exhausters and superchargers, which are subject to intensive gas-abrasive wear of central discs, which limits the durability of these machines.
- centrifugal supercharger impeller according to the US patent ⁇ ° 2653755 dated 09/29/1953, containing blades, covering disks, stiffening rings, a toothed central disk with interscapular depressions, one side of which, in the form of a response form of the working surface of the blade, is paired with another free side along the radius of the arc of a circle.
- the depressions in the central disk are radial.
- the closest analogue to the claimed invention on the totality of features and the achieved technical result is the impeller of the centrifugal double-sided fan _ ac USSR 0361 12, IPC F04D 29/28, dated 26.03.80, containing blades, covering disks, stiffening rings, a toothed central disk with interscapular depressions, one side of which is made in the form of the response form of the working surface of the blade, is coupled with another free side , made in the form of a branch of a parabola.
- the side of the depression of the central disk, on the side of the opposite blade is made in a parabola.
- the parabola there is an uncertainty in the location of the parabola in the depression, in particular, its focus on a straight line passing through the input edge of the blade and its center of curvature, and the axis of the parabola, which caused the same uncertainty and error of the actual configuration parameters of the interscapular depression and the ratios of the design parameters of the working wheels.
- this invention has not achieved a reduction in the effects of alternating loads on a toothed central disk and an optimal reduction in the stress concentration in the cavity of the disk.
- the determining factor is not only the magnitude of the junction of the sides of the depression, but also the configuration of the entire depression from the side of the reciprocal front surface of the blade to the upper edge of the notch in the central disk on the outer diameter £ 2 .
- the invention is based on the task to improve the impeller of a centrifugal double-sided fan, by optimizing the configuration of the interscapular cavity and ratios of the design parameters of the working wheel, reduce the effect of alternating loads on the toothed central disk and the stress concentration in the cavity of the disk, and thereby increase the structural strength and durability impeller.
- the axis of symmetry Y of the parabola branch passes through the center of the arc of a circle of conjugation of radius r, and the vertex of the parabola is conjugated with this arc of a circle at its intersection with the said axis of symmetry.
- figure 1 - shows a General view of the impeller of a centrifugal double-sided fan
- figure 2 General view of the impeller of a centrifugal double-sided fan in the section along the axis;
- the impeller of a centrifugal double-sided fan contains blades 1, covering disks 2, stiffness rings 3, toothed central disk 4 with interscapular depressions 5, one side 6 of which is shaped in response to the shape of the working surface of blade 1 and is associated with the other, free side 7 made in form branches of a parabola.
- the free side 7 of the said interscapular cavity 5 of the central disk 4 is associated with side 6 of the blade surface 1 that responds in shape along the arc of a circle 8.
- the inner diameter of the depression (D) is taken within (1, 04 - 1, 16) D.
- the parabola branch of the free side 7 of the depression 5 is made according to the X and Y coordinates taken in the following ratio to D .
- the axis of symmetry Y of the parabola branch passes through the center of an arc of a circle 8 of radius r, and the top of the parabola is connected to this arc of a circle 8 at the point 9 of its intersection with the said axis of symmetry.
- MDR-30000 and HP-32500SW centrifugal fans were tested in industrial conditions at the Krivoy Rog northern mining and processing plant. As a result of the test, the following was established.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
An impeller of a centrifugal double intake fan. Use: the invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in impellers of centrifugal double intake fans intended for use in dust-laden environments. Aim: to improve the impeller of a centrifugal double intake fan. Essence: a centrifugal double intake fan impeller comprises blades, cover disks, reinforcing rings, and a toothed centre disk with recesses between the blades, wherein one side of a recess, the shape of which is complementary to the shape of the working surface of a blade, meets on the arc of a circle with a free side which is shaped like the leg of a parabola. The arc of the circle on which the sides of a recess meet has a radius r = 0.0088 D2, and is tangential to a circle DB, which is concentric with a circle D2, and to the side with a shape complementary to the shape of the working surface of a blade, where D2 is the outside diameter of the impeller, D0 is the diameter of the position of the leading edge of a blade, concentric with D2, DB is the inside diameter of a recess taken as (1.04 – 1.16) D0, and the blade solidity l/t CP is taken as equal to (1.4 – 2.5), where l is the length of a blade, tCP is the distance between blades on a mean diameter Dcp = (D2+D0)/2. The peripheral part of the free side of a recess between blades, on the outside diameter of the impeller D2, is at a distance α = 0.007 D2 from the trailing side of the blade. Technical result: an increase in the structural strength and durability of the impeller.
Description
Рабочее колесо центробежного двухстороннего вентилятора Impeller of centrifugal double-sided fan
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в рабочих колесах центробежных вентиляторов, предназначенных для работы в запыленных средах. The invention relates to the field of engineering and can be used in the impellers of centrifugal fans designed to work in dusty environments.
Известно рабочее колесо центробежного нагнетателя по патенту США N° 2287853 от 30.06.1942 г., содержащее лопатки, покрывающие диски, кольца жесткости, зубчатый центральный диск с межлопаточными впадинами, одна сторона которой, выполненная по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки, сопряжена с другой свободной стороной по радиусу дуги окружности. Known centrifugal supercharger impeller for US patent N ° 2287853 from 06/30/1942, containing blades, covering disks, stiffening rings, toothed central disk with interscapular depressions, one side of which, made in the form of the response form of the working surface of the blade, is paired with another free side along the radius of the arc of a circle.
В отличие от заявляемой полезной модели, в приведенном патенте конструкция центрального диска вентилятора двухстороннего всасывания выполнена с V- образными вырезом. Согласно патенту в рабочем колесе вентилятора удалена внешняя часть центрального диска до входной кромки лопатки, которая прилегает к передней поверхности рабочей лопатки. Основание V- образного выреза у входной кромки лопатки описано по радиусу, при котором не обеспечивается достаточная прочность центрального диска особенно в конструкциях вентиляторов с назад загнутыми рабочими лопатками. А это большинство дымососов и нагнетателей, которые подвержены интенсивному газоабразивному износу центральных дисков, лимитирующему долговечность этих машин. Unlike the claimed utility model, in the above patent, the design of the central disk of a double-suction fan is made with a V-shaped notch. According to the patent, the outer part of the central disk is removed in the impeller of the fan to the inlet edge of the blade, which is adjacent to the front surface of the blade. The base of the V-shaped notch at the inlet edge of the blade is described along the radius at which the sufficient strength of the central disk is not ensured, especially in fan designs with backward-curved blades. And this is the majority of smoke exhausters and superchargers, which are subject to intensive gas-abrasive wear of central discs, which limits the durability of these machines.
Также известно рабочее колесо центробежного нагнетателя по патенту США Ν° 2653755 от 29.09.1953г., содержащее лопатки, покрывающие диски, кольца жесткости, зубчатый центральный диск с межлопаточными впадинами, одна сторона которой, выполненная по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки, сопряжена с другой свободной стороной по радиусу дуги окружности.
T U 2017/000112Also known is a centrifugal supercharger impeller according to the US patent Ν ° 2653755 dated 09/29/1953, containing blades, covering disks, stiffening rings, a toothed central disk with interscapular depressions, one side of which, in the form of a response form of the working surface of the blade, is paired with another free side along the radius of the arc of a circle. TU 2017/000112
В отличие от заявляемого изобретения, в основании V-образных вырезов выполнены уходящие внутрь центрального диска прорези, внутренние кромки которых выполнены по радиусам, для установки элементов футеровок, защищающих входную кромку лопаток от изнашивания. Однако такое техническое решение значительно снижает прочность центрального диска из-за увеличения нагрузок в основании зуба и большой концентрации напряжений у радиусной выкрутки малого размера. Для вентиляторов с назад загнутыми лопатками такое техническое решение неприменимо ввиду недопустимо высоких напряжений, возникающих в центральных дисках. In contrast to the claimed invention, in the base of the V-shaped cuts there are made the slots extending inside the central disk, the inner edges of which are made along the radii for installing the lining elements protecting the input edge of the blades from wear. However, this technical solution significantly reduces the strength of the central disk due to an increase in loads at the base of the tooth and a large concentration of stresses in a small-sized radius. For fans with backward curved blades, this technical solution is not applicable due to unacceptably high voltages occurring in the central disks.
Также известно рабочее колесо центробежного двухстороннего вентилятора по а.с. СССР J4°534586, М. КЛ. F04D 29/28, опубл. 05. 1 1 .76, 6ΚΜ.Ν°41 , содержащее лопатки, покрывающие диски, кольца жесткости, зубчатый центральный диск с межлопаточными впадинами, одна сторона которой, выполненная по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки, сопряжена с другой свободной стороной по радиусу дуги окружности. Also known impeller centrifugal double-sided fan along.with. USSR J4 ° 534586, M. KL. F04D 29/28, publ. 05. 1 1 .76, 6ΚΜ.Ν ° 41, containing blades, covering disks, stiffening rings, toothed central disk with interscapular depressions, one side of which, made in the form of a response form of the working surface of the blade, is conjugated to the other free side along the arc radius circle.
В отличие от заявляемого изобретения, в приведенном вентиляторе, впадины в центральном диске выполнены по радиусу. Сопряжение сторон, образующих вырезы в центральном диске, выполнены по двум радиусам, зависящим от величины шага вырезов t по внутреннему диаметру и равным г = (0,04-0, 1 1 ) / и R = (0, 12-0, 13) / , т.е. стороны выреза очерчены эллипсом, меньшая дуга которого сопрягается с образующей лопатки, а большая - с противоположной стороной выреза на его внутреннем диаметре. In contrast to the claimed invention, in the fan, the depressions in the central disk are radial. The conjugation of the sides forming the notches in the central disk is made along two radii, depending on the size of the notches step t in internal diameter and equal to r = (0.04-0, 1 1) / and R = (0, 12-0, 13) /, i.e. the sides of the notch are outlined with an ellipse, the smaller arc of which is mated with the vane, and the larger one - with the opposite side of the notch on its inner diameter.
Однако в приведенной конструкции рабочего колеса отмечается снижение конструктивной прочности центральных дисков. However, in the design of the impeller, there is a decrease in the structural strength of the central disks.
Наиболее близким аналогом, к заявляемому изобретению по совокупности признаков и достигаемому техническому результату, является рабочее колесо центробежного двухстороннего вентилятора по
_ a.c. СССР 0361 12, МПК F04D 29/28, от 26.03.80, содержащее лопатки, покрывающие диски, кольца жесткости, зубчатый центральный диск с межлопаточными впадинами, одна сторона которой выполненная по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки, сопряжена с другой свободной стороной, выполненной по форме ветви параболы. The closest analogue to the claimed invention on the totality of features and the achieved technical result is the impeller of the centrifugal double-sided fan _ ac USSR 0361 12, IPC F04D 29/28, dated 26.03.80, containing blades, covering disks, stiffening rings, a toothed central disk with interscapular depressions, one side of which is made in the form of the response form of the working surface of the blade, is coupled with another free side , made in the form of a branch of a parabola.
В отличие от заявляемого изобретения в приведенном вентиляторе, сторона впадины центрального диска, со стороны противоположной лопатке, выполнена по параболе. При этом имеет место неопределенность в расположении параболы во впадине, в частности, ее фокуса на прямой, проходящей через входную кромку лопатки и ее центр кривизны, и оси параболы, что обусловило такую же неопределенность и погрешность фактических параметров конфигурации межлопаточной впадины и соотношений конструктивных параметров рабочего колеса. In contrast to the claimed invention in the fan, the side of the depression of the central disk, on the side of the opposite blade, is made in a parabola. In this case, there is an uncertainty in the location of the parabola in the depression, in particular, its focus on a straight line passing through the input edge of the blade and its center of curvature, and the axis of the parabola, which caused the same uncertainty and error of the actual configuration parameters of the interscapular depression and the ratios of the design parameters of the working wheels.
Вследствие чего, данным изобретением не достигнуто уменьшение воздействий знакопеременных нагрузок на зубчатый центральный диск и оптимальное снижение концентрации напряжений во впадине диска.As a result, this invention has not achieved a reduction in the effects of alternating loads on a toothed central disk and an optimal reduction in the stress concentration in the cavity of the disk.
Например, при прохождении прямой с лежащим на ней фокусом параболы, т.е. оси Y кривой через переднюю кромку лопатки имеет место перегиб - угол из-за неплавного сопряжения кривой, ответной профилю лопатки с ветвью параболы (см. фиг. 3, А.С. СССР -Ν»10361 12). Как указано в описании к изобретению за указанным авторским свидетельством в этом месте образуется зона значительного комплексного концентратора напряжения. В результате чего, в подобной конструкции возникает зона чувствительная к колебаниям конструкции, что приводит к возникновению трещин в полотне центрального диска непосредственно перед входной кромкой лопатки. Таким образом, выполнение стороны впадины противоположной лопатке по плавно изменяющейся непрерывной кривой обеспечивает плавное, но недостаточное снижение напряжений в опасной зоне. Высокий уровень напряжений в основании впадины, объясняется эффектом концентрации напряжений, который For example, when passing a straight line with a parabola focus lying on it, i.e. the Y-axis of the curve through the front edge of the blade takes the bend - the angle due to the non-smooth conjugation of the curve, the response profile of the blade with a branch of a parabola (see Fig. 3, A.S. USSR - Ν 10361 12). As indicated in the description of the invention, the specified author’s certificate in this place forms a zone of significant complex voltage concentrator. As a result, in such a structure, a zone sensitive to vibrations of the structure arises, which leads to the occurrence of cracks in the central disk web directly in front of the entrance edge of the blade. Thus, the execution of the side of the depression opposite the blade on a smoothly varying continuous curve provides a smooth but insufficient reduction of the stresses in the danger zone. The high level of stress at the base of the depression is due to the effect of stress concentration, which
з
зависит от различных конструктивных элементов, определяющихся аэродинамической схемой и конструкцией рабочего колеса: количеством лопаток, углом выхода, диаметром входа, радиусом выкрутки в основании впадины. При прочих равных условиях, определяющим фактором является не только величина радиуса сопряжения сторон впадины, но и конфигурация всей впадины от стороны ответной передней поверхности лопатки до верхней кромки выреза в центральном диске на внешнем диаметре £>2 . Чем более плавной имеется кривизна стороны впадины противоположная рабочей поверхности лопатки, тем полнее используется материал остающейся части зуба, тем ниже концентрация напряжений во впадине и ниже нагрузки в центральном диске. Следовательно, выявление и установление оптимальной конфигурации межлопаточной впадины и соотношений конструктивных параметров рабочего колеса остается актуальным. s depends on various structural elements determined by the aerodynamic design and design of the impeller: the number of blades, exit angle, entrance diameter, twist radius at the base of the trough. Other things being equal, the determining factor is not only the magnitude of the junction of the sides of the depression, but also the configuration of the entire depression from the side of the reciprocal front surface of the blade to the upper edge of the notch in the central disk on the outer diameter £ 2 . The smoother the curvature of the side of the depression opposite the working surface of the blade, the more fully the material of the remaining part of the tooth is used, the lower the stress concentration in the cavity and the lower the load in the central disk. Therefore, the identification and establishment of the optimal configuration of the interscapular depression and the ratios of the design parameters of the impeller remains relevant.
В основу изобретения поставлена задача, усовершенствовать рабочее колесо центробежного двухстороннего вентилятора, путем оптимизации конфигурации межлопаточной впадины и соотношений конструктивных параметров .рабочего колеса, уменьшить воздействие знакопеременных нагрузок на зубчатый центральный диск и концентрацию напряжений во впадине диска, и за счет этого повысить конструктивную прочность и долговечность рабочего колеса. The invention is based on the task to improve the impeller of a centrifugal double-sided fan, by optimizing the configuration of the interscapular cavity and ratios of the design parameters of the working wheel, reduce the effect of alternating loads on the toothed central disk and the stress concentration in the cavity of the disk, and thereby increase the structural strength and durability impeller.
Задача решена тем, что в рабочем колесе центробежного двухстороннего вентилятора содержащем лопатки, покрывающие диски, кольца жесткости, зубчатый центральный диск с межлопаточными впадинами, одна сторона которой, выполненная по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки, сопряжена с другой свободной стороной, выполненной по форме ветви параболы, по дуге окружности , согласно изобретения, дуга окружности сопряжения сторон впадины выполнена радиусом г = 0,0088 касательной к окружности DH , концентричной окружности D2 и к стороне выполненной по форме
ответной форме рабочей поверхности лопатки, где D2 - внешний диаметр рабочего колеса, DQ - диаметр расположения входной кромки лопатки концентричный D2 , DH - внутренний диаметр впадины взятый ( 1 ,04 - 1 ,16) £>0 , густота лопаточной решетки l/ta> взята равной (1,4 - 2,5), где / - длина лопатки, tcl, ~ расстояние между лопатками на среднем диаметре Dcp = ^ > ПРИ этом периферийная часть свободной стороны межлопаточной впадины, на внешнем диаметре рабочего колеса D2 выполнена на расстоянии = 0,007 D2 , от тыльной стороны лопатки, ветвь параболы выполнена согласно ниже приведенным в таблице значениям координат X и Y взятым в соотношении к D2 , The problem is solved by the fact that in the impeller of a centrifugal double-sided fan containing blades, covering disks, stiffening rings, a jagged central disk with interscapular depressions, one side of which, made in the form of the response form of the working surface of the blade, is paired with another free side, made in the shape of a branch parabola, circular arc, according to the invention, the arc conjugation circumferential sides depressions formed radius r = 0.0088 tangent to the circle d H, concentric circle d 2 and to the side vypol ennoy shape the reciprocal shape of the blade surface, where D 2 is the outer diameter of the impeller, D Q is the diameter of the location of the input edge of the blade, concentric D 2 , D H is the inner diameter of the cavity taken (1, 04 - 1, 16) £> 0 , the thickness of the blade grille l / t a> taken equal to (1.4 - 2.5), where / is the length of the blade, t cl , ~ distance between the blades on the average diameter Dcp = ^ > P P And this is the peripheral part of the free side of the interscapular cavity, on the outside the impeller diameter D 2 is made at a distance = 0.007 D 2 , from the back of the blade, the parabola branch is made according to below n The values of X and Y coordinates given in the table are taken in relation to D 2 ,
ось симметрии Y ветви параболы проходит через центр дуги окружности сопряжения радиусом г , а вершина параболы сопряжена с этой дугой окружности в точке ее пересечения с упомянутой осью симметрии. the axis of symmetry Y of the parabola branch passes through the center of the arc of a circle of conjugation of radius r, and the vertex of the parabola is conjugated with this arc of a circle at its intersection with the said axis of symmetry.
Благодаря тому, что дуга окружности сопряжения сторон впадины выполнена радиусом г — 0,0088 D2 , касательной к окружности DH , концентричной окружности D2 , и к стороне выполненной по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки, где D2 - внешний диаметр рабочего колеса, Dn - диаметр расположения входной кромки лопатки концентричный D2 , DH - внутренний диаметр впадины взятый ( 1 ,04 - 1 , 16) D0 , густота лопаточной решетки l/t l, взята равной ( 1 ,4 - 2,5), где / - длина лопатки, tcp - расстояние между лопатками на среднем диаметре Dcp = ~^ D°^ при этом, периферийная часть свободной стороны межлопаточной впадины, на внешнем диаметре рабочего колеса
D2 выполнена на расстоянии а = 0,007 D2 , от тыльной стороны лопатки, ветвь параболы выполнена согласно ниже приведенным в таблице значениям координат X и Υ взятым в соотношении к D2 , достигнута оптимизация конфигурации межлопаточной впадины и соотношений конструктивных параметров рабочего колеса. Это позволило плавно, без перегибов соединить сторону ответную по форме рабочей лопатки с противоположной стороной впадины. Также, разместить основу впадины на диаметре D:i = (1 ,04 . 1 ,16), и изменить густоту лопастной решетки l/(rr от 1 ,4 до 2,5, что позволило врезать лопатку в центральный диск на минимально необходимую величину. Благодаря чему, достигнуто плавное изменение жесткости от лопастной решетки к центральной части несущего диска. Также, достигнуто значительное снижение нагрузок на элементы рабочего колеса вентилятора, и как следствие, повышения его конструкционной прочности и долговечности. Due to the fact that the arc of the circumference of the sides of the depression is made with a radius g of 0.0088 D 2 , tangent to the circumference D H , the concentric circumference D 2 , and to the side of the working surface of the blade, which is shaped in response to the shape, where D 2 is the outer diameter of the impeller , D n - diameter of the location of the entrance edge of the blade concentric D 2 , D H - inner diameter of the cavity taken (1, 04 - 1, 16) D 0 , the thickness of the blade grille l / t l , taken to be (1, 4 - 2.5 ), where / - the length of the blade, t cp - the distance between the blades on the average diameter Dcp = ~ ^ D ° ^ wherein, the peripheral Part free hand interscapular depressions on the outer diameter of the impeller D 2 is made at a distance of a = 0.007 D 2 , from the back side of the blade, the parabola branch is made according to the X and Υ coordinates values given below in the table in relation to D 2 ; optimization of the configuration of the inter-blade depression and the ratio of the design parameters of the impeller is achieved. This allowed smoothly, without kinking, to connect the reciprocal side in the shape of the working blade with the opposite side of the depression. Also, place the base of the cavity on the diameter D : i = (1, 04. 1, 16), and change the thickness of the blade grid l / ( rr from 1, 4 to 2.5, which allowed the blade to be inserted into the central disk by the minimum required value Due to this, a smooth change in stiffness from the blade grating to the central part of the carrier disk has been achieved, as well as a significant reduction in loads on the elements of the impeller of the fan, and as a result, an increase in its structural strength and durability.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на: фиг.1 - приведен общий вид рабочего колеса центробежного двухстороннего вентилятора; The invention is illustrated by drawings, where: figure 1 - shows a General view of the impeller of a centrifugal double-sided fan;
фиг.2 - общий вид рабочего колеса центробежного двухстороннего вентилятора в разрезе по оси; figure 2 - General view of the impeller of a centrifugal double-sided fan in the section along the axis;
фиг.З - фрагмент зубчатого центрального диска с межлопаточными впадинами. fig.Z - a fragment of a gear central disk with interscapular depressions.
Рабочее колесо центробежного двухстороннего вентилятора содержит, лопатки 1 , покрывающие диски 2, кольца жесткостиЗ, зубчатый центральный диск 4 с межлопаточными впадинами 5, одна сторона 6 которой выполнена по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки 1 и сопряжена с другой, свободной стороной 7 выполненной по форме ветви параболы. Свободная сторона 7, упомянутой межлопаточной впадины 5 центрального диска 4 сопряжена со стороной 6 ответной по форме рабочей поверхности лопатки 1 по дуге окружности 8. Дуга The impeller of a centrifugal double-sided fan contains blades 1, covering disks 2, stiffness rings 3, toothed central disk 4 with interscapular depressions 5, one side 6 of which is shaped in response to the shape of the working surface of blade 1 and is associated with the other, free side 7 made in form branches of a parabola. The free side 7 of the said interscapular cavity 5 of the central disk 4 is associated with side 6 of the blade surface 1 that responds in shape along the arc of a circle 8. Arc
б
окружности сопряжения сторон 8 впадины 5 выполнена радиусом, г = 0,0088 Д , касательного к окружности D R , концентричной окружности , и к стороне 6 выполненной по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки 1 , где - внешний диаметр рабочего колеса, - диаметр окружности расположения входной кромки лопатки 1 концентричной . Внутренний диаметр впадины (Д ) взят в пределах (1 ,04 - 1 ,16) Д . Густота лопастной решетки l/t p взята ровной ( 1 ,4 - 2,5), где / - длина лопатки tn, - расстояние между лопатками на среднем диаметре Dcp = ^~^- . Периферийная часть свободной стороны 7 межлопаточной впадины 5, на внешнем диаметре рабочего колеса D2 выполнена на расстоянии а = 0,007 д , от тыльной стороны лопатки 1. Ветвь параболы свободной стороны 7 впадины 5 выполнена согласно значениям координат X и Y взятым в следующем соотношении к Д . b the circumference of the sides 8 of the depression 5 is made with a radius, g = 0.0088 D, tangent to the circle D R , the concentric circle, and to the side 6 of the working surface of the blade 1, which is in response to the shape, where is the external diameter of the impeller, is the diameter of the location the input edge of the scapula 1 is concentric. The inner diameter of the depression (D) is taken within (1, 04 - 1, 16) D. The density of the blade grating l / t p is taken equal (1, 4 - 2.5), where / is the blade length t n , is the distance between the blades on the average diameter Dcp = ^ ~ ^ -. The peripheral part of the free side 7 of the interscapular depression 5, on the outer diameter of the impeller D 2 is made at a distance of a = 0.007 d, from the back side of the blade 1. The parabola branch of the free side 7 of the depression 5 is made according to the X and Y coordinates taken in the following ratio to D .
Ось симметрии Y ветви параболы проходит через центр дуги окружности 8 радиусом г , а вершина параболы соединена с этой дугой окружности 8 в точке 9 ее пересечения с упомянутой осью симметрии. The axis of symmetry Y of the parabola branch passes through the center of an arc of a circle 8 of radius r, and the top of the parabola is connected to this arc of a circle 8 at the point 9 of its intersection with the said axis of symmetry.
Центробежные вентиляторы МДР-30000 и HP-32500SW были испытаны в промышленных условиях на Криворожском северном горно- обогатительном комбинате. В результате испытания установлено следующее. Максимальное напряжение во впадине центрального диска в центробежном вентиляторе МДР-30000, выполненном согласно изобретению по а.с. СССР 10361 12 составляет отах = 576,4 МПа. Максимальное напряжение во впадине центрального диска в
центробежном вентиляторе HP-32500SW, выполненном согласно заявляемой полезной модели составляет атах = 393,49 МПа.
MDR-30000 and HP-32500SW centrifugal fans were tested in industrial conditions at the Krivoy Rog northern mining and processing plant. As a result of the test, the following was established. The maximum voltage in the depression of the central disk in the MDR-30000 centrifugal fan made according to the invention in a. USSR 10361 12 is about max = 576.4 MPa. Maximum voltage at the trough of the central disk in HP-32500SW centrifugal fan, made in accordance with the claimed utility model is a max = 393.49 MPa.
Claims
1. Рабочее колесо центробежного двухстороннего вентилятора содержащее лопатки, покрывающие диски, кольца жесткости, зубчатый центральный диск с межлопаточными впадинами, одна сторона которой, выполненная по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки, сопряжена с другой свободной стороной, выполненной по форме ветви параболы, по дуге окружности, отличающееся тем, что дуга окружности сопряжения сторон впадины выполнена радиусом г - 0,0088 Д , касательной к окружности Д , концентричной окружности д и к стороне выполненной по форме ответной форме рабочей поверхности лопатки, где Д - внешний диаметр рабочего колеса, Д - диаметр расположения входной кромки лопатки концентричный д , DH - внутренний диаметр впадины взятый в пределах ( 1 ,04 - 1 , 16) Д , густота лопаточной решетки l/ta, взята равной (1 ,4 - 2,5), где / - длина лопатки, д, - расстояние между лопатками на среднем диаметре 1. The impeller of a centrifugal double-sided fan containing blades, covering disks, stiffening rings, toothed central disk with interscapular depressions, one side of which, made in the form of a response form of the working surface of the blade, is conjugated with another free side, made in the shape of a branch of a parabola, along an arc circumference, characterized in that the arc of the circumference of the sides of the depression is made with a radius g of 0.0088 D, tangent to circumference D, concentric circumference d and to the side made in the form of a response oh form the working surface of the blade, where D is the outer diameter of the impeller, D is the diameter of the location of the entrance edge of the blade concentric d, D H is the inner diameter of the cavity taken within (1, 04 - 1, 16) D, the thickness of the blade grille l / t a , taken equal to (1, 4 - 2.5), where / is the length of the blade, d, is the distance between the blades on the average diameter
Dcp = > ПРИ этом периферийная часть свободной стороны межлопаточной впадины, на внешнем диаметре рабочего колеса Д выполнена на расстоянии а = 0,007 , от тыльной стороны лопатки, ветвь параболы выполнена согласно ниже приведенным в таблице значениям координат X и Y взятым в соотношении к Д , Dcp = > P And this peripheral part of the free side of the interscapular cavity, on the outer diameter of the impeller D is made at a distance of a = 0.007, from the back side of the blade, the parabola branch is made according to the values of X and Y coordinates given below in the table in relation to D ,
ось симметрии Y ветви параболы проходит через центр дуги окружности радиусом г , а вершина параболы сопряжена с этой дугой окружности в точке ее пересечения с упомянутой осью симметрии.
The axis of symmetry Y of the branch of the parabola passes through the center of an arc of a circle of radius r, and the vertex of the parabola is conjugated with this arc of a circle at its intersection with the said axis of symmetry.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117414A RU2746769C1 (en) | 2017-07-28 | 2017-12-04 | Impeller of a centrifugal double-sided fan |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201707909A UA119693C2 (en) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | EMERGENCY WHEEL OF THE CENTRIAUAL DOUBLE-SIDED FAN |
UAA201707909 | 2017-07-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019022691A1 true WO2019022691A1 (en) | 2019-01-31 |
Family
ID=71119826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/UA2017/000112 WO2019022691A1 (en) | 2017-07-28 | 2017-12-04 | Centrifugal double intake fan impeller |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2746769C1 (en) |
UA (1) | UA119693C2 (en) |
WO (1) | WO2019022691A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112594213A (en) * | 2020-12-28 | 2021-04-02 | 浙江兴益风机电器有限公司 | Double-helix centrifugal fan impeller and manufacturing method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2287853A (en) * | 1941-09-26 | 1942-06-30 | B F Sturtevant Co | Centrifugal fan |
US2653755A (en) * | 1952-06-26 | 1953-09-29 | Westinghouse Electric Corp | Erosion resisting fan wheel |
SU397680A1 (en) * | 1970-09-29 | 1973-09-17 | WORKING WHEEL CENTRIFUGAL DUST FAN | |
SU589468A1 (en) * | 1976-05-17 | 1978-01-25 | Предприятие П/Я А-3513 | Centrifugal smoke exhauster rotor |
US20030091439A1 (en) * | 2001-11-15 | 2003-05-15 | Eugenio Rossi | Rotor blade for centrifugal compressor with a medium-high flow coefficient |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1366718A1 (en) * | 1986-05-15 | 1988-01-15 | Московский энергетический институт | Centrifugal compressor semi-open impeller |
-
2017
- 2017-07-28 UA UAA201707909A patent/UA119693C2/en unknown
- 2017-12-04 RU RU2019117414A patent/RU2746769C1/en active
- 2017-12-04 WO PCT/UA2017/000112 patent/WO2019022691A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2287853A (en) * | 1941-09-26 | 1942-06-30 | B F Sturtevant Co | Centrifugal fan |
US2653755A (en) * | 1952-06-26 | 1953-09-29 | Westinghouse Electric Corp | Erosion resisting fan wheel |
SU397680A1 (en) * | 1970-09-29 | 1973-09-17 | WORKING WHEEL CENTRIFUGAL DUST FAN | |
SU589468A1 (en) * | 1976-05-17 | 1978-01-25 | Предприятие П/Я А-3513 | Centrifugal smoke exhauster rotor |
US20030091439A1 (en) * | 2001-11-15 | 2003-05-15 | Eugenio Rossi | Rotor blade for centrifugal compressor with a medium-high flow coefficient |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112594213A (en) * | 2020-12-28 | 2021-04-02 | 浙江兴益风机电器有限公司 | Double-helix centrifugal fan impeller and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2746769C1 (en) | 2021-04-20 |
UA119693C2 (en) | 2019-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8602728B2 (en) | Centrifugal compressor diffuser vanelet | |
EP2623795B1 (en) | Centrifugal compressor diffuser | |
US7845900B2 (en) | Diffuser for centrifugal compressor | |
RU2651905C2 (en) | Radial or mixed-flow compressor diffuser having vanes | |
RU2581686C2 (en) | Radial diffuser blade for centrifugal compressors | |
EP3092413B1 (en) | Centrifugal compressor impeller with non-linear blade leading edge and associated design method | |
CN112814945B (en) | Offset passages in a diffuser and corresponding methods of designing the diffuser | |
US9494160B2 (en) | Centrifugal compressor impeller | |
US9127562B2 (en) | Rotor of a turbomachine | |
RU2354854C1 (en) | Axial blower or compressor high-rpm impeller | |
WO2011096981A1 (en) | Non-periodic centrifugal compressor diffuser | |
EP3063414B1 (en) | Centrifugal compressor impeller with blades having an s-shaped trailing edge | |
US8974186B2 (en) | Coupling element segments for a rotor of a turbomachine | |
EP2811116B1 (en) | Airfoil for gas turbine, blade and vane | |
WO2019022691A1 (en) | Centrifugal double intake fan impeller | |
US9976566B2 (en) | Radial compressor | |
CN211008775U (en) | Moving blade with long and short wings and rotor | |
US10837450B2 (en) | Compressor rotor blade, compressor, and method for profiling the compressor rotor blade | |
Aldi et al. | A statistical survey on the actual state-of-the-art performance of radial flow fans based on market data | |
RU2449174C1 (en) | Vortex machine with dynamic vortex | |
JP7483010B2 (en) | Diffuser with non-constant diffuser vane pitch and centrifugal turbomachine including said diffuser | |
US12018584B2 (en) | Airfoil for a compressor of a turbomachine | |
US20230392503A1 (en) | Airfoil ribs for rotor blades | |
CN114151383A (en) | Axial flow fan blade, axial flow fan and air conditioner | |
CN111043074A (en) | Turbocharger compressor impeller with high-performance hub and wheel cover |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17919070 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 05/06/2020) |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17919070 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |