Прямоточный диаметральный вентилятор

 

Изобретение относится к области вентиляторостроения и может применяться в промышленном и сельскохозяйственном машиностроении. Новым в изобретении является то, что в прямоточном диаметральном вентиляторе, содержащем корпус с всасывающим (ВП) и нагнетательным (НП) патрубками и установленное в корпус лопаточное рабочее колесо (РК), внешняя стенка ВП сопряжена с входной кромкой прямолинейной стенки НП по кривой, описываемой, например, по логарифмической спирали, и имеет в месте сопряжения окно (0), перекрываемое дроссельной заслонкой, при этом максимальная величина открытия (0) от входной кромки прямолинейной стенки НП соответствует угловому расстоянию λ, равному 0,8...1,1 наружного диаметра D PK. Изобретение отличается компактностью и снижением металлоемкости конструкции, уменьшением затрат энергии на генерирование воздушного потока и экономичностью регулирования режима работы вентилятора, увеличением напора воздуха и кпд 1 ил.

Изобретение относится к области вентиляторостроения и может применяться в промышленном и сельскохозяйственном производстве.

Известен диаметральный вентилятор, содержащий спиральный корпус с входным окном и примыкающим к последнему нагнетательным патрубком и установленное в корпусе лопаточное рабочее колесо /1/.

У известного диаметрального вентилятора изменение направления воздушного потока на входе и выходе составляет 120...150°. Такой характер движения воздуха в проточной части диаметрального вентилятора затрудняет его компактную вписываемость, например, как в зерноочистительные машины, так и при использовании его для вентиляции различных промышленных помещений.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится прямоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, установленные в корпусе два лопаточных рабочих колеса и расположенный между ними перепускной канал, образованный внутренними обводами патрубков. Кроме того, эти обводы выполнены плоскими и расположены параллельно один другому /2/-прототип.

Известный диаметральный вентилятор обеспечивает прямоточность нагнетания воздушного потока.

Однако недостатком данного вентилятора является то, что забор воздуха по отношению к нагнетаемому воздушному потоку осуществляется по S-образной схеме, что увеличивает длину воздушного тракта, и, следовательно, потери на трение воздушного потока о стенки каналов. Кроме того, поскольку вентилятор снабжен двумя рабочими колесами, то увеличивается металлоемкость и затраты мощности на генерирование воздушного потока. К тому же вентилятор имеет увеличенные габариты.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известного прямоточного диаметрального вентилятора, содержащего корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками и установленное в корпус лопаточное рабочее колесо, внешняя стенка всасывающего патрубка сопряжена с входной кромкой прямолинейной стенки нагнетательного патрубка по кривой, описываемой, например, по логарифмической спирали, и имеет в месте сопряжения окно, перекрываемое дроссельной заслонкой, при этом максимальная величина открытия окна от входной кромки прямолинейной стенки нагнетательного патрубка соответствует угловому расстоянию λ, равному 0,8...1,1 наружного диаметра D рабочего колеса.

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемой разработки. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.

Сопряжение внешней стенки всасывающего патрубка с входной кромкой прямолинейной стенки нагнетательного патрубка по кривой, описываемой, например, по логарифмической спирали, обусловливает плавный, безударный и безотрывный подвод воздушного потока к входному окну вентилятора, что уменьшает турбулизацию потока воздуха в данной зоне, а это соответственно уменьшает уровень шума.

При наличии в месте сопряжения внешней стенки всасывающего патрубка с входной кромкой прямолинейной стенки нагнетательного патрубка окна, перекрываемого дроссельной заслонкой, обеспечивается дополнительное поступление оптимального количества воздуха в вентилятор из атмосферы, либо из другого органа зерноочистительной машины. Это обстоятельство расширяет диапазон использования вентилятора.

Установка дроссельной заслонки с возможностью перемещения вдоль внешней криволинейной стенки всасывающего патрубка с целью изменения входного сечения окна обусловливает экономичное регулирование режима работы вентилятора и компактность его конструкции.

Максимальная величина открытия окна дроссельной заслонкой, соответствующая угловому расстоянию λ, равному 0,8...1,1 наружного диаметра D рабочего колеса от входной кромки прямолинейной стенки нагнетательного патрубка, обусловливает наиболее максимальные аэродинамические показатели диаметрального вентилятора при повышенных расходах воздушного потока. Это объясняется снижением сопротивления движению воздуха в лопаточное рабочее колесо, обусловливающего перемещение вихря циркулирующего потока в направлении, совпадающем с направлением вращения колеса, и увеличение зоны нагнетания основного потока, а соответственно повышение полного давления и кпд /3/.

Кроме того, наличие только одного лопаточного рабочего колеса обусловливает снижение металлоемкости, уменьшение габаритных размеров вентилятора, снижение затрат мощности на генерирование воздушного потока, а также компактную вписываемость его в пневмосистемы зерноочистительных машин.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, значительно превышающий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.

На чертеже представлена аэродинамическая схема прямоточного диаметрального вентилятора, где стрелками показано направление движения воздуха.

Прямоточный диаметральный вентилятор содержит корпус 1 с всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, а также установленное в корпус 1 лопаточное рабочее колесо 4. Кроме того, внешняя стенка 5 всасывающего патрубка 2 сопряжена с входной кромкой прямолинейной стенки 6 нагнетательного патрубка 3 по кривой, описываемой, например, по логарифмической спирали, и имеет в месте сопряжения окно 7, перекрываемое дроссельной заслонкой 8. При этом максимальная величина открытия окна 7 от входной кромки прямолинейной стенки 6 нагнетательного патрубка 3 соответствует угловому расстоянию λ, равному 0,8...1,1 наружного диаметра D рабочего колеса 4.

Прямоточный диаметральный вентилятор работает следующим образом.

При вращении лопаточного рабочего колеса 4 воздушный поток через всасывающий патрубок 2 и окно 7 подводится к колесу, захватывается его лопатками и проходит межлопаточные каналы в центростремительном направлении внутрь колеса 4, а затем в центробежном направлении вновь проходит межлопаточные каналы колеса 4 и далее подается в нагнетательный патрубок 3. Корпус 1 при всасывании воздуха через патрубок 2 обеспечивает плавный, безударный и безотрывный подвод его к лопаточному рабочему колесу 4, а при выходе из него формирует и направляет в нагнетательный патрубок 3. Стенка 6 разделяет входящий и выходящие воздушные потоки.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является компактность устройства, снижение металлоемкости конструкции, затрат энергии на генерирование воздушного потока, расширение диапазона использования, увеличение напора воздуха и кпд.

Литература

1. А.С. 901641 СССР, МКИ3 F 04 D 17/04. Диаметральный вентилятор//Н.П. Сычугов, А.И. Бурков. - №29063I3/25-06; Заявлено 07.04.80//0ткрытия. Изобретения. - 1982. - №4.

2. А.С. 1112151 СССР, МКИ3 F 04 D 17/04. Прямоточный диаметральный вентилятор/Н.П. Сычугов, А.И. Бурков, Н.И. Одинцов и др. -№3425769/25-06: Заявлено 16.04.82 // Открытия. Изобретения. - 1984. - №33 - прототип.

3. Захаров П.Н., Саитов В.Е. Влияние величины окна входной коробки на работу диаметрального вентилятора/Вят. гос. с.-х. академия. - Киров, 1996. -11 с. - Деп. в НИИТЭИагропром 14.05.96, №71 ВС-96.

Формула изобретения

Прямоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, и установленное в корпус лопаточное рабочее колесо, отличающийся тем, что внешняя стенка всасывающего патрубка сопряжена с входной кромкой прямолинейной стенки нагнетательного патрубка по кривой, описываемой, например, по логарифмической спирали, и имеет в месте сопряжения окно, перекрываемое дроссельной заслонкой, при этом максимальная величина открытия окна от входной кромки прямолинейной стенки нагнетательного патрубка соответствует угловому расстоянию λ, равному 0,8...1,1 наружного диаметра D рабочего колеса.

РИСУНКИ