Прямоточный диаметральный вентилятор
Владельцы патента RU 2291322:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Вятская государственная сельскохозяйственная академия (ВГСХА) (RU)
Изобретение относится к области вентиляторостроения, может быть использовано в системах вентиляции, отопления, пневмосепарации, а также пневмотранспортирования сыпучих мелкозернистых материалов и обеспечивает более высокие расход и давление газовой среды при больших значениях КПД. Этот технический результат достигается тем, что в прямоточном диаметральном вентиляторе, содержащем корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, установленные в корпусе два лопаточных колеса (ЛК), ЛК расположены в непосредственной близости одно от другого, и конец криволинейного дефлектора (КД) обводов корпуса (ОК) первого ЛК одновременно является смежной стенкой ОК второго ЛК, а начало КД ОК второго ЛК является одновременно смежной стенкой ОК первого ЛК. 2 ил.
Изобретение относится к области вентиляторостроения и может быть использовано в системах вентиляции, отопления, пневмосепарации, а также пневмотранспортирования сыпучих мелкозернистых материалов.
Известен прямоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, установленные в корпусе два лопаточных рабочих колеса и расположенный между ними перепускной канал [1]. Однако известный вентилятор имеет высокую материалоемкость, низкие напор и КПД.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является прямоточный диаметральный вентилятор [2], содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, установленные в корпусе два лопаточных рабочих колеса и расположенный между ними перепускной канал, который образован внутренними обводами патрубков, причем обводы выполнены плоскими и расположены параллельно один другому (прототип). Однако данный прямоточный диаметральный вентилятор представляет собой практически два последовательно установленных диаметральных вентилятора (фиг.1), каждый из которых имеет по две вихревые зоны [3]. При работе первого колеса 1 образуются вихревая зона 2 в области начала криволинейного дефлектора 3 и вихревая зона 4 в области смежной стенки 5 обводов корпуса первого колеса.
Данные вихри организуют поток газа внутри межлопаточного пространства и обводов корпуса первого колеса. Аналогично образуются вихревая зона 6 в области смежной стенки 7 обводов корпуса второго колеса 8 и вихревая зона 9 в области начала криволинейного дефлектора 10 обводов корпуса второго колеса. Вихревые зоны 6 и 9 соответственно организуют поток газа внутри межлопаточного пространства и обводов корпуса второго колеса. На поддержание работоспособности четырех вихревых зон затрачивается определенная энергия. Кроме того, характер течения воздуха в перепускном канале 11, несмотря на то, что он образован двумя плоскими параллельными стенками 5 и 7, довольно сложный. В зоне вихрей 4 и 9 происходит сужение основного потока, а в средней части перепускного канала основной поток расширяется, что также сопровождается дополнительными энергозатратами.
На фиг.2 представлено предлагаемое изобретение - прямоточный диаметральный вентилятор. Прямоточный диаметральный вентилятор содержит корпус, состоящий из всасывающего 1 и нагнетательного 2 патрубков, криволинейных дефлекторов 3 и 4 и смежных стенок 5 и 6. В корпусе установлены два лопаточных колеса 7 и 8.
Сущность предлагаемой разработки состоит в том, что колеса 7 и 8 расположены в непосредственной близости одно от другого и конец криволинейного дефлектора 3 обводов корпуса первого колеса 7 одновременно является смежной стенкой 6 обводов корпуса второго колеса 8, а начало криволинейного дефлектора 4 обводов корпуса второго колеса является одновременно смежной стенкой 5 обводов корпуса первого колеса.
При этом отличительные от прототипа признаки придают заявленной совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.
Прямоточный диаметральный вентилятор работает следующим образом. Газ в вентилятор поступает через всасывающий патрубок 1. Вихревые зоны 9 и 10 организуют поток газа через первое лопаточное колесо 7. После выхода из первого колеса поток газа криволинейным дефлектором 3 направляется во второе колесо 8. Здесь поток газа организуется воздушными зонами 10 и 11. После выхода из второго колеса поток газа криволинейным дефлектором 4 направляется в нагнетательный патрубок 2 и выводится из вентилятора. Смежные стенки 5 и 6 разделяют области нагнетания и всасывания соответственно у первого 7 и второго 8 колес.
Благодаря тому, что колеса расположены в непосредственной близости одно от другого и конец криволинейного дефлектора обводов корпуса одновременно является смежной стенкой обводов корпуса второго колеса, а начало криволинейного дефлектора обводов корпуса второго колеса одновременно является смежной стенкой обводов корпуса первого колеса, перепускной канал в предлагаемом вентиляторе по сравнению с прототипом отсутствует, а следовательно, отсутствуют потери энергии газового потока в перепускном канале. Так как перепускной канал отсутствует, вихрь 10 является общим для обоих колес. Таким образом, количество вихревых зон в предлагаемом вентиляторе сократилось по сравнению с прототипом с четырех до трех, а следовательно, снизятся энергозатраты на поддержание вихревых зон. В связи с этим предлагаемый вентилятор, по сравнению с прототипом, обеспечивает более высокие расход и давление газовой среды при больших значениях КПД. Кроме того, предлагаемый вентилятор имеет по сравнению с прототипом меньшие габариты и материалоемкость.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Патент Великобритании № 943741, кл. F1 С, опубл. 1963.
2. А.С. № 1112151 СССР, МКИ 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. С. - 100-101.
3. Коровкин А.Г. Исследование диаметральных вентиляторов ЦАГИ с вихреобразователями. - В сб.: Промышленная аэродинамика. Вып.2 (34). - М.: Машиностроение, 1987. - С.56-57.
Прямоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, установленные в корпусе два лопаточных рабочих колеса, отличающийся тем, что колеса расположены в непосредственной близости одно от другого и конец криволинейного дефлектора обводов первого колеса одновременно является смежной стенкой обводов корпуса второго колеса, а начало криволинейного дефлектора обводов корпуса второго колеса является одновременно смежной стенкой обводов корпуса первого колеса.
