close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY17380

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2013.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 04D 17/08
F 04D 29/66
(2006.01)
(2006.01)
РАДИАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР (ВАРИАНТЫ)
(21) Номер заявки: a 20081728
(22) 2007.03.15
(31) 2006108874 (32) 2006.03.21 (33) RU
(31) 2007108453 (32) 2007.03.07 (33) RU
(85) 2008.12.31
(86) PCT/RU2007/000127, 2007.03.15
(87) WO 2007/108720, 2007.09.27
(43) 2009.12.30
(71) Заявители: Караджи Вячеслав Георгиевич; Московко Юрий Георгиевич; Балакирев Евгений Борисович
(RU)
BY 17380 C1 2013.08.30
BY (11) 17380
(13) C1
(19)
(72) Авторы: Караджи Вячеслав Георгиевич; Московко Юрий Георгиевич (RU)
(73) Патентообладатели: Караджи Вячеслав
Георгиевич; Московко Юрий Георгиевич; Балакирев Евгений Борисович
(RU)
(56) RU 2215195 C1, 2003.
RU 2132970 C1, 1998.
DE 4335686 A1, 1995.
(57)
1. Радиальный вентилятор, содержащий спиральный корпус, оснащенный языком,
установленное в корпусе на валу рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском, входной коллектор с участками криволинейного профиля в меридиональном сечении, внешняя поверхность которого образует с внутренней
поверхностью покрывного диска на входе в рабочее колесо кольцевой зазор, вихрегаситель, выполненный в виде, по меньшей мере, одной пластины, размещенной с внешней
стороны входного коллектора перед кольцевым зазором в зоне наибольшего раскрытия
спирального корпуса, выходной патрубок, отличающийся тем, что пластина вихрегасителя расположена между двумя меридиональными плоскостями, одна из которых пересекает линию наибольшего раскрытия спирального корпуса, а другая расположена под
углом 45º от нее в сторону языка спирального корпуса, при этом высота указанной пластины вихрегасителя составляет 0,10-0,12 диаметра рабочего колеса.
Фиг. 1
BY 17380 C1 2013.08.30
2. Вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что ширина выходного патрубка равна
ширине спирального корпуса, составляющей 0,9-1,1 диаметра рабочего колеса, входной
коллектор содержит цилиндрический участок, длина входного коллектора составляет
0,48-0,63 диаметра рабочего колеса, а диаметр входа в рабочее колесо равен 0,66-0,69
диаметра рабочего колеса.
3. Вентилятор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что внешняя кромка пластины вихрегасителя соприкасается с входным коллектором.
4. Вентилятор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пластина вихрегасителя в меридиональном сечении расположена под углом ± 10º к входному коллектору с отсчетом от
радиального направления навстречу направлению вращения рабочего колеса и под углом
± 10º к плоскости, проходящей через ось вращения рабочего колеса.
5. Вентилятор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пластина вихрегасителя выполнена плоской.
6. Радиальный вентилятор, содержащий спиральный корпус, оснащенный языком,
установленное в корпусе на валу рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском, входной коллектор с участками криволинейного профиля в меридиональном сечении, внешняя поверхность которого образует с внутренней
поверхностью покрывного диска на входе в рабочее колесо кольцевой зазор, вихрегаситель, выполненный в виде по меньшей мере одной пластины, размещенной с внешней
стороны входного коллектора перед кольцевым зазором в зоне наибольшего раскрытия
спирального корпуса, выходной патрубок, отличающийся тем, что оснащен пластиной,
установленной на стенке спирального корпуса напротив лопаток рабочего колеса между
двумя меридиональными плоскостями, пересекающими соответственно линию наибольшего раскрытия спирального корпуса и носок языка спирального корпуса в сужающейся
части спирального корпуса, примыкающей к линии наибольшего раскрытия спирального
корпуса, при этом высота пластины, установленной на стенке спирального корпуса, составляет 0,10-0,14 диаметра рабочего колеса, причем пластина вихрегасителя расположена
между двумя меридиональными плоскостями, одна из которых пересекает линию
наибольшего раскрытия спирального корпуса, а другая расположена под углом 45º от нее
в сторону языка спирального корпуса, при этом высота указанной пластины вихрегасителя составляет 0,10-0,12 диаметра рабочего колеса.
7. Вентилятор по п. 6, отличающийся тем, что пластина на стенке спирального корпуса установлена под углом 70 ± 10º к оси вращения рабочего колеса.
8. Вентилятор по п. 6 или 7, отличающийся тем, что пластина вихрегасителя выполнена плоской.
9. Вентилятор по одному из пп. 6, 7, 9, отличающийся тем, что ширина выходного
патрубка равна ширине спирального корпуса, составляющей 0,9-1,1 диаметра рабочего
колеса, входной коллектор содержит цилиндрический участок, длина входного коллектора
составляет 0,48-0,63 диаметра рабочего колеса, а диаметр входа в рабочее колесо равен
0,66-0,69 диаметра рабочего колеса.
10. Вентилятор по п. 9, отличающийся тем, что пластина вихрегасителя в меридиональном сечении расположена под углом ± 10º к входному коллектору с отсчетом от радиального направления навстречу направлению вращения рабочего колеса и под углом ± 10
градусов к плоскости, проходящей через ось вращения рабочего колеса.
11. Вентилятор по п. 9, отличающийся тем, что пластина вихрегасителя выполнена
плоской.
Приоритет установлен:
2006.03.21 - по пп. 1-5;
2007.03.07 - по пп. 6-11.
2
BY 17380 C1 2013.08.30
Изобретение относится к вентиляционной технике, в частности к радиальным вентиляторам в спиральном корпусе.
Из уровня техники известны радиальные вентиляторы с направляющим аппаратом,
выполненным в виде вихрегасителя, на входе в рабочее колесо [1, 2].
В изобретении "Центробежный вентилятор" [1] представлен радиальный вентилятор,
содержащий спиральный корпус, оснащенный языком, установленное в корпусе на валу
рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском, входной
коллектор с участками криволинейного профиля в меридиональном сечении, внешняя поверхность которого образует с внутренней поверхностью покрывного диска на входе в рабочее колесо кольцевой зазор, вихрегаситель, выполненный в виде по меньшей мере
одной пластины, размещенной с внешней стороны входного коллектора перед кольцевым
зазором в зоне наибольшего раскрытия корпуса, выходной патрубок, равный по ширине
корпусу вентилятора.
В описании изобретения "Центробежный вентилятор" [3] представлен радиальный
вентилятор, содержащий спиральный корпус, установленное в нем на валу рабочее колесо
с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском, входной коллектор с
участками криволинейного профиля в меридиональном сечении, внешняя поверхность
которого образует с внутренней поверхностью покрывного диска на входе в рабочее колесо кольцевой зазор, вихрегаситель, выполненный в виде по меньшей мере одной пластины, размещенной с внешней стороны входного коллектора перед кольцевым зазором в
зоне наибольшего раскрытия корпуса, выходной патрубок, равный по ширине корпусу
вентилятора, причем ширина корпуса L составляет 0,9-1,1 диаметра D рабочего колеса,
входной коллектор содержит цилиндрический участок, длина входного коллектора LBX
составляет 0,48-0,63 диаметра D рабочего колеса, а диаметр входа DBX в рабочее колесо
равен 0,66-0,69 диаметра D рабочего колеса.
Размещение пластины вихрегасителя согласно изобретениям [1, 3] в зоне наибольшего
раскрытия корпуса обеспечивает получение высоких аэродинамических характеристик
вентилятора, однако проведенные исследования показали возможность их улучшения.
Наиболее близок к предлагаемому техническому решению центробежный вентилятор
[2], который и принят в качестве прототипа.
Решаемой технической задачей является повышение эффективности работы вентилятора.
Технический результат изобретения заключается в увеличении напорной характеристики и коэффициента полезного действия вентилятора в рабочей зоне.
Технический результат по первому варианту достигается тем, что в радиальном вентиляторе, содержащем спиральный корпус, оснащенный языком, установленное в корпусе
на валу рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным покрывным диском,
входной коллектор с участками криволинейного профиля в меридиональном сечении,
внешняя поверхность которого образует с внутренней поверхностью покрывного диска на
входе в рабочее колесо кольцевой зазор, вихрегаситель, выполненный в виде по меньшей
мере одной пластины, размещенной с внешней стороны входного коллектора перед кольцевым зазором в зоне наибольшего раскрытия спирального корпуса, выходной патрубок,
согласно изобретению, пластина вихрегасителя расположена между двумя меридиональными плоскостями, одна из которых пересекает линию наибольшего раскрытия спирального корпуса, а другая расположена под углом 45º от нее в сторону языка спирального
корпуса, при этом высота указанной пластины вихрегасителя составляет 0,10-0,12 диаметра рабочего колеса.
Ширина выходного патрубка равна ширине спирального корпуса, составляющей 0,91,1 диаметра рабочего колеса, входной коллектор содержит цилиндрический участок,
длина входного коллектора составляет 0,48-0,63 диаметра рабочего колеса, а диаметр входа в рабочее колесо равен 0,66-0,69 диаметра рабочего колеса.
3
BY 17380 C1 2013.08.30
Внешняя кромка по меньшей мере одной пластины соприкасается с входным коллектором.
По меньшей мере одна пластина вихрегасителя в меридиональном сечении расположена под углом ±10º градусов к входному коллектору с отсчетом от радиального направления навстречу направлению вращения рабочего колеса и под углом ±10º к плоскости,
проходящей через ось вращения рабочего колеса.
По меньшей мере, одна пластина вихрегасителя выполнена плоской.
Технический результат по второму варианту достигается тем, что радиальный вентилятор, содержащий спиральный корпус, оснащенный языком, установленное в корпусе на
валу рабочее колесо с загнутыми назад лопатками и с конусным передним диском, входной коллектор с участками криволинейного профиля в меридиональном сечении, внешняя
поверхность которого образует с внутренней поверхностью покрывного диска на входе в
рабочее колесо кольцевой зазор, вихрегаситель, выполненный в виде по меньшей мере
одной пластины, размещенной с внешней стороны входного коллектора перед кольцевым
зазором в зоне наибольшего раскрытия спирального корпуса, выходной патрубок, согласно изобретению, оснащен пластиной, установленной на стенке спирального корпуса
напротив лопаток рабочего колеса между двумя меридиональными плоскостями, пересекающими соответственно линию наибольшего раскрытия спирального корпуса и носок
языка спирального корпуса в сужающейся части спирального корпуса, примыкающей к
линии наибольшего раскрытия спирального корпуса, при этом высота пластины, установленной на стенке спирального корпуса составляет 0,10-0,14 диаметра рабочего колеса,
причем пластина вихрегасителя расположена между двумя меридиональными плоскостями, одна из которых пересекает линию наибольшего раскрытия спирального корпуса, а
другая расположена под углом 45º от нее в сторону языка спирального корпуса, при этом
высота указанной пластины вихрегасителя составляет 0,10-0,12 диаметра рабочего колеса.
Пластина на стенке спирального корпуса установлена под углом 70 ± 10º к оси вращения рабочего колеса.
Пластина вихрегасителя выполнена плоской.
Ширина выходного патрубка равна ширине спирального корпуса, составляющей 0,91,1 диаметра рабочего колеса, входной коллектор содержит цилиндрический участок,
длина входного коллектора составляет 0,48-0,63 диаметра рабочего колеса, а диаметр входа в рабочее колесо равен 0,66-0,69 диаметра рабочего колеса.
Пластина вихрегасителя в меридиональном сечении расположена под углом ±10º к
входному коллектору с отсчетом от радиального направления навстречу направлению
вращения рабочего колеса и под углом ±10º к плоскости, проходящей через ось вращения
рабочего колеса.
Пластина вихрегасителя выполнена плоской.
На фиг. 1 представлен вид сверху вентилятора.
На фиг. 2 показан разрез А-А на фиг. 1.
На фиг. 3 показан разрез Б-Б на фиг. 2.
На фиг. 4 показан выносной элемент В на фиг. 2.
На фиг. 5 показан вид Г на фиг. 4.
На фиг. 6 показан вид Д на фиг. 5.
На фиг. 7 дан разрез Е-Е на фиг. 1.
На фиг. 8 показан выносной элемент Ж на фиг. 2.
На фиг. 9 представлен график зависимости коэффициента полного давления вентилятора от угла установки пластины вихрегасителя.
На фиг. 10 представлен график зависимости коэффициента полезного действия вентилятора от угла установки пластины.
На фиг. 11 показан фрагмент рабочего колеса вентилятора с расположением лопаток в
зоне допустимых отклонений от углового шага.
4
BY 17380 C1 2013.08.30
На фиг. 12 показана лопатка рабочего колеса вентилятора при виде сбоку.
На фиг. 13 показан вид И на фиг. 11 при выполнении лопатки из цельного листа.
На фиг. 14 показан вид И на фиг. 11 при выполнении лопатки составной.
Радиальный вентилятор в двух вариантах содержит спиральный корпус 1 (фиг. 1, 2, 3),
установленное в нем рабочее колесо 2, вал 3 которого кинематически связан с энергоприводом, например с электродвигателем (на фигурах не обозначено), входной коллектор 4 с
криволинейным профилем в диаметральном сечении и выходной патрубок 5 (фиг. 1, 2, 3).
Рабочее колесо 2 включает основной 6 и покрывной 7 диски и установленные между ними
лопатки 8. Между внешней поверхностью 9 входного коллектора 4 (фиг. 4), покрывным
диском 7 и стенками корпуса 1 образуется циркуляционная камера 10 (фиг. 3).
На входе в рабочее колесо 2 между внутренней поверхностью покрывного диска 7 и
внешней поверхностью 9 входного коллектора 4 образован кольцевой зазор 11 (фиг. 4, 5).
По окружности с внешней стороны входного коллектора 4 размещен вихрегаситель, выполненный в виде по меньшей мере одной пластины 12 (фиг. 3, 4, 5, 6).
В соответствии с первым вариантом выполнения радиального вентилятора, как показано на фиг. 3, одна из пластин вихрегасителя, например пластина 12, установлена в секторе между условными меридиональными плоскостями (т.е. плоскостями, проходящими
через ось 13 вращения рабочего колеса 2), одна из плоскостей (плоскость А, фиг. 7) пересекает линию наибольшего раскрытия спирального корпуса 1, а другая (плоскость Б,
фиг. 7) расположена под углом 45º в сторону языка 14 спирального корпуса 1 (в системе
координат на фиг. 7, δВ = 0 - (–45º). Внутренняя кромка пластины 12 вихрегасителя соединена с поверхностью входного коллектора 4 (фиг. 4, 6). Относительная высота hB пластины 12 вихрегасителя, равная отношению высоты HB пластины 12 вихрегасителя к
диаметру D рабочего колеса 2 (равного диаметру окружности, описываемой концами лопаток 8), составляет: hB = HB/D = 0,10-0,12. Пластина 12 вихрегасителя в диаметральном
сечении может устанавливаться под углом αB = 0 ± 10º к входному коллектору 4 с отсчетом навстречу направлению вращения рабочего колеса 2 (фиг. 5) и под углом βB = ±10º
относительно оси 13 вращения рабочего колеса 2 (фиг. 6), а внешняя кромка пластины 12
может выполняться как прямолинейной (фиг. 4, 5, 6), так и криволинейной (на фигурах не
показано).
В соответствии со втрорым вариантом радиальный вентилятор оснащен пластиной 15,
установленной на стенке спирального корпуса 1 напротив лопаток 8 рабочего колеса 2 в
сужающейся части спирального корпуса 1, примыкающей к линии наибольшего раскрытия корпуса, между условными меридиональными плоскостями, одна из которых проходит через носок 16 языка 14 спирального корпуса 1 (плоскость B, фиг. 2, 3), а другая
(плоскость A, фиг. 2) пересекает линию наибольшего раскрытия спирального корпуса 1
(фиг. 1, 2). При этом относительная высота hСП пластины 15, равная отношению высоты
Нсп пластины 15 к диаметру D рабочего колеса 2 (фиг. 8), составляет: hcn = HСП/D = 0,100,14. Пластина 15 установлена под острым углом γСП к оси 13 вращения рабочего колеса
(фиг. 1) и может выполняться с прямолинейной или произвольной формой внешней и боковых кромок, с плоской или сложной поверхностью. При переменной ширине пластины
15 (например, при прямолинейной внешней кромке) высота HСП берется в ее средней части (фиг. 8). Длина пластины 15 может изменяться в широких пределах, однако, как правило, не превышает ширины H лопаток 8 рабочего колеса 2.
Лопатка 8 вентиляторов по первому и второму вариантам может выполняться как с
криволинейной, например цилиндрической, поверхностью, так и с плоской поверхностью.
Для обеспечения жесткости предкрылков 19 лопаток 8 при необходимости боковые
кромки 20 предкрылка 19 соединяются кольцом 24 (фиг. 3). Аналогичные кольца могут
устанавливаться на концах 25 (фиг. 3) лопаток 8 дополнительно к уже установленному
кольцу 24 на боковых кромках 20 предкрылка 19 (на фигурах не показано).
5
BY 17380 C1 2013.08.30
Пример предпочтительного выполнения вентилятора. В предпочтительном выполнении радиальный вентилятор по первому варианту содержит одну плоскую пластину
12 вихрегасителя, которая соприкасается кромкой с внешней поверхностью 9 входного
коллектора 4 и установлена под углами αB = 0º и βB = 0º, входной коллектор 4 выполнен с
цилиндрической вставкой 26, длина LBX входного коллектора 4 составляет 0,48-0,63 диаметра D рабочего колеса 2, диаметр DBX всасывающего патрубка 4 на входе в рабочее колесо 2 равен 0,66-0,69 диаметра D рабочего колеса 2, ширина H лопаток 8 рабочего колеса
2 равна не менее 0,35 диаметра D рабочего колеса 2, ширина выходного патрубка 5 равна
ширине L спирального корпуса 1 вентилятора и составляет 0,9-1,1 диаметра D рабочего
колеса 2: LBX = (0,48-0,63)D; DBX = (0,66-0,69)D; H ≥ 0,35D; L = (0,9-1,1)D (фиг. 1, 4).
В предпочтительном выполнении вентилятора по второму варианту дополнительно
установлена пластина 15 под углом γСП = 70 ± 10º к оси 13 вращения рабочего колеса 2
(фиг. 1), расположенная ближе к меридиональной плоскости (плоскости В, фиг. 2), проходящей через носок 16 языка 14 спирального корпуса 1.
Группа изобретений функционирует следующим образом.
При вращении рабочего колеса 2 в циркуляционной камере 10 возникает закрученное
тороидальное (вихревое) течение. Установка вихрегасителя, содержащего по меньшей мере одну пластину 12 в области выхода из спирального корпуса, обеспечивает торможение
тороидального (вихревого) течения, что сопровождается повышением давления в циркуляционной камере 10 перед кольцевым зазором 11 (фиг. 3, 4). В результате разности давления в циркуляционной камере 10 и на входе в рабочее колесо 2 через кольцевой зазор 11
на внутреннюю поверхность покрывного диска 7 выдувается кольцевая струя, что увеличивает импульс струи, формируемой в кольцевом зазоре 11. Это создает дополнительное
разрежение на внутренней поверхности покрывного диска 7, снижающее интенсивность
вихря и, следовательно, уменьшающее аэродинамические потери не только на входе в рабочее колесо 2, но и вентилятора в целом.
Зависимость коэффициента полного давления ψ = 2Pv/ρu2 и коэффициента полезного
действия (КПД) ηB вентилятора при постоянных величинах коэффициента производительности ϕ = 4Q/7πD2u (где Q - производительность вентилятора, Pv - полное давление,
D - диаметр рабочего колеса 2 вентилятора, u - окружная скорость концов лопаток 8 рабочего колеса 2 вентилятора, ρ - плотность воздуха) зависит от места установки пластины 12
вихрегасителя, получена в экспериментах с вентилятором, выполненным по первому варианту, представлена соответственно на фиг. 9. В соответствии с графиком в диапазоне
углов δB установки пластины 12 вихрегасителя от 0º до 45º в сторону языка 14 (в представленной на фиг. 8 системе координат положительная величина углов δB отсчитывается
от плоскости A в сторону сужения корпуса 1, поэтому диапазон углов δB составляет
δB = 0-(–45º) расположены максимумы коэффициента полного давления ψ и КПД ηB. С ростом коэффициента производительности ϕ вентилятора максимумы становятся более выраженными, и по мере приближения к границе указанного диапазона углов δB модули
производных dψ/dδB и dη/dδB уменьшаются. Изменение относительной высоты hB пластины 12 вихрегасителя также влияет на величину полного давления ψ и КПД ηB вентилятора, с максимумом в диапазоне hB = 0,10-0,12. Это связано с торможением воздуха,
вовлеченного в движение при вращении переднего диска 7, и возникающей за пластиной
12 застойной зоны. При малой высоте hB пластины 12 не обеспечивается достаточное
торможение циркуляционного течения, что снижает импульс струи, формирующейся в
окружном зазоре 11. При большой высоте пластины 12 перед ней возникает зона торможения в области максимального раскрытия спирали корпуса 1, вследствие чего в кольцевой зазор 11 вдувается струя воздуха, что увеличивает импульс струи, вытекающей на
поверхность переднего диска 7, причем высота hB пластины 12 имеет достаточно четко
выраженные величины, при которых достигается максимум коэффициента ψ и КПД ηB.
6
BY 17380 C1 2013.08.30
Дальнейшее увеличение высоты пластины 12 нарушает тороидальное (вихревое) течение,
что приводит к ухудшению аэродинамических характеристик радиального вентилятора.
Это подтверждает существенность признака, касающегося выбранных границ высоты
hB = HB/D пластины 12 вихрегасителя.
При выполнении пластины 12 изогнутой аэродинамические потери меньше, чем при
выполнении ее плоской. Углы αB, βB установки изогнутой пластины 12 и профиль канала
в окружном зазоре 11 должны быть оптимизированы в зависимости от параметров и условий эксплуатации вентилятора. Однако сопряжение пластины 12 с внешней поверхностью
9 входного коллектора 4 имеет сложный пространственный контур, что усложняет технологию изготовления направляющего аппарата центробежного вентилятора.
Выполнение пластины 12 плоской с кромкой, соприкасающейся с внешней поверхностью 9 входного коллектора 4, и расположение пластины 12 вдоль образующей в диаметральном сечении входного коллектора 4 под углом αB = ±10º навстречу направлению
вращения рабочего колеса 2 обеспечивает технологичность изготовления вихрегасителя и
вентилятора в целом. Размещение пластины 12 под углом βB = ±10º обусловлено снижением требований к точности соединения пластины 12 с внешней поверхностью 9 входного
коллектора 4 и практически мало влияет на технический результат. Коэффициент полного
давления ψ и КПД ηB вентилятора, выполненного по 2-му варианту, при изменении относительной высоты hСП = HСП/D пластины 15 также имеют максимум (на фигуре не показано). Наличие пластины 15 способствует более равномерному распределению поля
скоростей в выходном коллекторе 5 посредством направления части потока в сторону
стенки спирального корпуса 1. При расположении пластины 15 ближе к выходному патрубку 5 от меридиональной плоскости (плоскость А) не достигается достаточной равномерности поля скоростей, как и при расположении пластины 15 в сторону сужения
спирального корпуса 1 от меридиональной плоскости (плоскость В). Выполнение входного коллектора 4 длиной LBX = (0,48-0,63)D за счет цилиндрического участка 26 с диаметром входа в рабочее колесо 2, равным DBX = (0,66-0,69)D, обеспечивает повышение
равномерности входящего в рабочее колесо 2 потока, что затягивает отрыв пограничного
слоя с поверхности покрывного диска Тис лопаток 8 рабочего колеса 2 при его вращении.
В результате можно увеличить ширину H лопаток 8 до 0,35 и выше диаметра D рабочего
колеса 2: H ≥ 0,35D. Это дает возможность увеличить ширину L корпуса до L = (0,9-1,1)D,
вследствие чего увеличивается статическое давление выходящего потока во всех вариантах вентилятора при их предпочтительном выполнении. Выполнение выходного патрубка
5 и спирального корпуса 1 одинаковой ширины L упрощает технологию изготовления
вентилятора.
Представленные в описании варианты радиальных вентиляторов в спиральном корпусе могут быть изготовлены на любом специализированном предприятии. Реализация первого и второго вариантов изобретения обеспечивает достижение заявленного технического результата, а именно увеличение напорной характеристики и коэффициента
полезного действия вентилятора в рабочей зоне. Таким образом, представленные варианты изобретения направлены на решение поставленной технической задачи, а именно на
повышение эффективности вентилятора. Параметры вихрегасителя, выполненного в виде
пластины 12, размеры окружного зазора 11, а также параметры и место установки пластины 15 в спиральном корпусе 1 могут быть оптимизированы в указанных диапазонах углов
в зависимости от условий эксплуатации и характеристик вентилятора.
Перечень позиций и обозначений:
1 - спиральный корпус;
2 - рабочее колесо;
3 - вал энергопривода, например электродвигателя;
4 - входной коллектор;
5 - выходной патрубок;
7
BY 17380 C1 2013.08.30
6 - основной диск;
7 - передний диск;
8 - лопатка рабочего колеса 2;
9 - внешняя поверхность входного коллектора 4;
10 - циркуляционная камера;
11 - кольцевой зазор;
12 - пластина вихрегасителя, установленная на внешней поверхности 9 входного коллектора 4 в зоне наибольшего раскрытия корпуса 1;
13 - ось вращения рабочего колеса 2;
14 - язык спирального корпуса 1;
15 - пластина, установленная на спиральном корпусе 1 в зоне его наибольшего раскрытия;
16 - носок языка 14 спирального корпуса 1;
17 - основной участок лопатки 8;
18 - передняя кромка основного участка 15 лопатки 8, примыкает к переднему диску 7;
19 - предкрылок - участок лопатки 8, расположенный ближе к оси 13 вращения рабочего колеса 2;
20 - передняя кромка предкрылка 19;
21 - боковая кромка предкрылка 19;
22 - носок предкрылка 19;
23 - точка примыкания передней кромки 20 следующей по ходу вращения лопатки 8А
к переднему диску 7;
24 - кольцо, соединяющее боковые кромки 21 предкрылков 19 лопаток 8;
25 - выходная кромка лопатки 8 рабочего колеса 2;
26 - цилиндрический участок входного коллектора 4;
плоскость А (Пл. А на фигурах) - меридиональная плоскость, проходящая через ось
вращения 13 рабочего колеса 2 и пересекающая линию наибольшего раскрытия спирального корпуса 1;
плоскость Б (Пл. Б на фигурах) - меридиональная плоскость, проходящая через ось
вращения 13 рабочего колеса 2 и расположенная под углом 45º к меридиональной плоскости Пл. А в сторону языка 14 спирального корпуса 1;
плоскость В (Пл. В на фигурах) - меридиональная плоскость, проходящая через ось
вращения 13 рабочего колеса 2 и носок 16 языка 14 спирального корпуса 1;
δB - угол установки пластины 12 вихрегасителя;
αB - угол наклона пластины 12 вихрегасителя к входному коллектору 4 с отсчетом
навстречу направлению вращения рабочего колеса 2;
βB - угол наклона пластины 12 вихрегасителя к оси 13 вращения рабочего колеса 2;
γСП - угол наклона пластины 15 к оси 13 вращения рабочего колеса 2;
LBX - длина входного коллектора 4;
D - диаметр рабочего колеса 2;
DBX - диаметр входного коллектора 4 на входе в рабочее колесо 2;
H - ширина рабочего колеса 2;
L - ширина корпуса 1 вентилятора;
HB - высота пластины 12 вихрегасителя;
HСП - высота пластины 15, установленной на стенке спирального корпуса 1;
hB = HB/D - относительная высота пластины 12 вихрегасителя.
hСП = HСП/D - относительная высота пластины 15, установленной на стенке спирального корпуса 1;
ηB - коэффициент полезного действия вентилятора (КПД);
ψ = 2PV/ρu2 - коэффициент полного давления вентилятора;
φ = 4Q/7πD2u - коэффициент производительности вентилятора;
8
BY 17380 C1 2013.08.30
Q - производительность вентилятора;
PV - полное давление вентилятора;
u - окружная скорость концов лопаток 8 рабочего колеса 2 вентилятора;
ρ - плотность воздуха;
t = 2π/N - угловой шаг лопаток 8 рабочего колеса 2, равный 2π рад, поделенному на
количество лопаток N в рабочем колесе;
∆t - угол в проекции на плоскость, перпендикулярную оси 13 вращения рабочего колеса 2, между прямыми, соединяющими ось 13 вращения рабочего колеса 2 с точкой 23
примыкания лопатки 8 рабочего колеса 2 к поверхности переднего диска 7 и соединяющими ось 13 вращения рабочего колеса 2 с носком 22 предкрылка 19.
Источники информации:
1. RU 2132970 C1, 1999.
2. DE 4335686 A1, 1995.
3. RU 2215195 C1, 2003 (прототип).
Фиг. 2
Фиг. 3
9
BY 17380 C1 2013.08.30
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
10
BY 17380 C1 2013.08.30
Фиг. 7
Фиг. 8
Фиг. 9
Фиг. 10
11
BY 17380 C1 2013.08.30
Фиг. 11
Фиг. 12
Фиг. 13
Фиг. 14
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
12
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
800 Кб
Теги
by17380, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа