Рабочее колесо нагнетателя

 

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в рабочих колесах вентиляторов. Целью изобретения является повышение КПД. Рабочее колесо нагнетателя содержит установленные на втулке 3 полые лопатки 4, каждая из которых содержи1 наружную оболочку и размещенную в полости по меньшей мере одну перегородку 6 с образованием камер 7. Наружная оболочка и перегородки 6 выполнены из эластичного материала, один конец каждой из перегородок 6 закреплен на внутренней поверхности оболочки, а каждая камера 7 заполнена однородной средой . При использовании одной перегородки 6 ее концы лежат на противоположных поверхностях оболочки. Камеры 7 могут быть заполнены разнородными средами. 2 з.п флы, 3 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (l () (я)5 F 04 0 29/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (22) 07.05.90 (46) 07.07.92. Бюл. № 25 (71) Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им. С.М. Кирова (72) Е.П. Боженов, AN. Плугин и В.А. Ермилов (53) 621.538 (088.8) (56) Башта Т.М, Гидропривод и гидропневматика. М,; Машиностроение, 1972, с, 61, р.

36.

Авторокое свидетельство СССР

¹ 992838, кл. F 04 D 29/28, 1981. (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО НАГНЕТАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в рэр р тения является повышение КПД, Рабочее колесо нагнетателя содержит установленные на втулке 3 полые лопаТки 4. каждая из которых содержФт наружную оболочку и размещенную в полости по меньшей мере одну перегородку 6 с образованием камер

7. Наружная оболочка и перегородки 6 выполнены из эластичного материала, один конец каждой из перегородок 6 закреплен на внутренней поверхности оболочки, а каждая камера 7 заполнена однородной средой. При использовании одной перегородки

6 ее концы лежат на противоположных поверхностях оболочки, Камеры 7 могут быть заполнены разнородными средами, 2 з,п.флы,3 ил.

1746073

Изобретение относится к деталям машин и механизмов и касается выполнения рабочего колеса нагнетателя воздуха и других газов, Известно рабочее колесо нагнетателя газа и парогазовой смеси, выполненное в виде жестких лопастей, закрепленных неподвижно на оси вращения нагнетателя, со-, единенной с приводом.

Существенным недостатком такого копеса является отсутствие возможности регулирования производительности при меняющихся характеристиках всасываемой среды, что ведет к непроизводительным затратам времени, средств и энергии на циклические остановки и перенастройки нагнетателя путем. смены рабочего колеса, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является рабочее колесо нагнетателя, содержащее установ ленные на втулке полые лопатки, каждая из которых содержит наружную оболочку, образующую перо лопатки, и размещенную в полости по меньшей мере одну перегородку с образованием камер в полости, Существенным недостатком такого рабочего колеса нагнетателя является отсутствие механизма устойчивого и постоянного регулирования и поднастройки производительности по нагнетаемому потоку рабочей среды при меняющихся характеристиках среды нагнетания; ее плотности, температуры, характера среды. Это существенно снижает КПД использования рабочего колеса и дополнительно вызывает циклические остановки для перенастройки его в статическом состоянии.

Целью изобретения является повышение КПД рабочего колеса нагнетателя эа счет его мобильности и самостоятельного автономного настроя на установленную производительность независимо от меняющихся характеристик всасываемой среЭто достигается тем. что в рабочем колесе нагнетателя, содержащем установленные на втулке полые лопатки, каждая из которых содержит наружную оболочку, образующую перо лопатки, и размещенную в полости по меньшей мере одну перегородку с образованием камер, наружная оболочка и перегородки выполнены из эластичного материала, один конец каждой- иэ перегородок закреплен на внутренней поверхности оболочки, а каждая камера заполнена однородной средой.

Целесообразно при использовании одной перегородки другой ее конец разместить на противоположной поверхности

10

30

55 оболочки, а при размещении нескольких перегородок другие их концы разместить на втулке.

При этом образованные камеры заполнены разнородными средами.

На фиг. 1 показана компановка нагнетателя с потребителем; на фиг. 2 — лопатка рабочего колеса нагнетателя с одной перегородкой; на фиг. 3 — лопатка рабочего колеса нагнетателя с двумя перегородкаРабочее колесо нагнетателя технологически связано в единой схеме, имеющей воздухозаборник (газозаборник при вытяжке из цеха) 1 с раструбом 2, через которые воздух всасывается в рабочую зону колеса, имеющего втулку 3, соединенную с приводом передачи на нее момента вращения (на фигурах не показан). На втулке 3 установле; ны полые лопатки 4, каждая из которых содержит наружную оболочку 5, образующую перо лопатки, и размещенную в полости лопатки, по меньшей мере одну перегородку 6 с образованием двух или нескольких камер

5 7, Наружная оболочка 5 и перегородки б выполнены из эластичного материала (например, из фторреэинопласта, латекса, устойчивых к агрессивной среде, при вытяжке газа из цеха), упруго-податливого своей структурой (на растяжение-сжатие, изгиб).

При этом один конец каждой перегородки 6 закреплен на внутренней поверхности обо.лочки 5, причем при выполнении лопатки с одной перегородкой 6 оба ее конца закреплены на противоположных поверхностях оболочки 5 своими концами 8 и 9, а оболочка

5 и перегородка 6 образуют между собой острые углы а и P с поверхностями 10 и 11

40 оболочки 5 лопатки. Такое закрепление перегородки позволяет оперативно регулировать усилие натяжения или сжатия в упруго-податливой эластичной оболочке 5, меняя ее кривизну и соответственно угол

45 атаки лопатки 4 при меняющихся характеристиках всасываемого газового потока через воздухозаборник 1. Для усиления этого технического свойства лопатки каждая камера 7 заполнена разнородной средой; одна иэ камер газообразной, другая— жидкой. При выполнении более двух камер наружные заполняют жидкой средой (или сжиженным газом). а внутреннюю— газообразной. Для регулирования первоначального объема камер 7 и давления в них каждая камера имеет ниппель 12, через который при отладке и тарировке лопатки и всего рабочего колеса выбирают необходимое количество среды, закачиваемой в камеру 7, 1746073

Рабочее колесо, лопатки которого имеют несколько перегородок 6, равноценно колесу при выполнении лопаток с одной перегородкой 6 и двумя камерами 7, каждая иэ которых заполнена однородной средой (но 5 разнородной в разных камерах). Однако при значительных диаметрах рабочего колеса (по экспериментальной проверке при 0 более 800 мм) предпочтительным является выполнение лопаток с несколькими перего- 10 родками. При этом один конец каждой перегородки закреплен на втулке 3, что позволяет избежать влияние инерционности самой перегородки при значительной угловой скорости колеса, не допуская ее 15 произвольного изгиба без изменения характеристик всасываемого потока, направляемого для использования в технологическом процессе чесальной машины 13, имеющей патрубок 14 для соеди- 20 нения с вытяжной магистралью (или дополнительной нагнетаемой). Для этой же работы .машина 13 может быть оснащена дополнительным аналогичным нагнетателем 15 (при выборе производительности). 25

Работает колесо нагнетателя следующим образом.

При передаче через втулку 3 вращающегося момента (от привода) закрепленные на ней лопатки 4 приводятся во вращение, вса- 30 сывая воздух через раструб 2 и подавая его в механизм обеспыливания машины 13. Отработанный воздух с пылью отводится далее с помощьй нагнетателя 15 или по патрубку 14, Количеством и давлением ра- 35 бочих сред в камерах 7 первоначально выбирают (тарируют) угол атака лопатки 4 и ее оболочки 5 из расчета на заданную производительность нагнетаемого воздуха при первоначальной его температуре и плотно- 40 сти, Так как характеристики всасываемого воздуха постоянно меняются (с изменением температуры, атмосферного давления меняется плотность воздуха, что особенно ощутимо в Северо-Западном экономиче- 45 ском регионе, где постоянны смены циклонических атмосферных течений, резко меняющих температуру и плотность воздуха) по температуре от +25 до +15ОС летом; от — 30 до +15 С зимой, по плотности на 50

12 — 350 от тарировочных характеристик, то меняются и физические, и механические характеристики сред в камерах 7: газообразная среда более легко сжимается и расширяется. в то время, как жидкая среда 55 почти не меняет своего объема. Это и позволяет автоматически поднастраивать положение оболочки 5 лопатки, меняя ее кривизну и угол атаки. При расширении газа в камере 7 угол атаки увеличивается, повышая всасывающие показатели (при увеличении температуры и снижении плотности воздуха) и поддерживая производительность на заданном режиме. При снижении температуры воздуха и увеличении его плотности газ в камере 7 сжимается, меняет кривизну поверхности эластичной упруго-податливой лопатки 4, уменьшая угол атаки, Это ведет к автоматическому снижению всасывающих характеристик и позволяет поддержать производительность подаваемого в машину 13 воздуха на заданном уровне, который выбран при тарировке лопаток колеса нагнетателя согласованием упругой податливости эластичных поверхностей оболочки 5 и перегородок 6, обладающих такими же свойствами, и . использованием конкретной газовой среды и жидкой среды в разных камерах 7 лопаток колеса.

Такое выполнение и заданная работа позволяют повысить КПД рабочего колеса нагнетателя на 8 — 14 в летнее время и на

12 — 25% в зимнее время, поддерживая заданную производительность, Это является значительным повышением показателя в данном классе механизмов;

Формула изобретения

1. Рабочее колесо нагнетателя, содержащее установленные на втулке полые лопатки, каждая из которых содержит наружную оболочку, образующую перо лопатки, и размещенную в полости по меньшей мере одну перегородку с образованием камер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, наружная оболочка и перегородки выполнены из эластичного материала, один конец каждой из перегородок закреплен на внутренней поверхности оболочки, а каждая камера заполнена однородной средой.

2. Колесо поп.1,отличаю щееся тем, что при использовании одной перегородки другой ее конец размещен на противоположной поверхности оболочки, а при размещении нескольких перегородок другие их концы размещены на втулке.

3. Колесо по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что камеры заполнены разнородными средами.

1746073 иг. 1

72

Составитель А. Плугин

Редактор Т.Юрчикова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Заказ 2380 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101