Осевой вентилятор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 2081 А 2 (51) 4 F 04 D 27/02 всв."»"" "

g " 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

g$$3KiJ (.1 : »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1252553 (21) 3539801/25-06 (22) 02.02.83 (46) 23.08.87. Бюл. № 31 (71) Донецкий государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт "Донгипроуглемаш" (72) С.К.Иванов, В.E.Äóäêèí, В.П.Передерий и В.Н.Молчанов (53) 621.515(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1252553, кл. F 04 D 27/02, 1982. (54)(57) 1. ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР по авт.св. 1252553, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения зоны устойчивой работы и повышения экономичности, отношение высоты каждой спрямляющей лопатки к ее ширине 0,4-0,65, а отношение ширины лопатки к расстоянию от статорного кольца до стенки камеры на входе в последнюю и к расстоянию от статорного кольца до стенки камеры на выходе из нее соответственно 2,0-3,0 и

1,4-1,6.

2. Вентилятор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью ограничения напора на режимах малой подачи, выходные участки каждой спрямляющей лопатки отклонены от радиального направления на угол (-45)†(+45) 1

Изобретение относится к вентиляторостроению и является усовершенствованием вентилятора по авт.св.

%.1252553.

Известен осевой вентилятор, содержащий корпус с кольцевой камерой, ограниченной со стороны проточной части статорным кольцом, установленное в корпусе рабочее лопаточное-колесо и расположенную в камере кольцевую решетку спрямляющих лопаток,„ образующих межлопаточные каналы, сообщенные на входе и выходе с проточной частью. При этом выходные кромки спрямляющих лопаток расположены параллельно оси вентилятора и имеют в радиальном сечении дугообразную форму, прцчем вогнутая сторона выходного участка каждой спрямляющей лопатки обращена к вогнутой стороне лопатки рабочего колеса (77.

Недостатками такого осевого вентилятора являются недостаточная экономичность и отсутствие возможноети ограничения величины напора на режимах малой подачи, когда характеристика по подаче и напору,цолжна иметь определенный наклон в зависимости от условий применения вентилятора.

Цель изобретеНия — расширение зоны устойчивой работы, ограничение напора на режимах малой подачи и повышение экономичности.

Указанная цель достигается тем, что в осевом вентиляторе, содержащем корпус с кольцевой камерой, ограниченной со стороны проточной части статорным кольцом, установленное в корпусе рабочее лопаточное колесо и расположенную в камере кольцевую решетку спрямляющих лопаток, образующих межлопаточные каналы, сообщенные на входе и выходе с проточной частью, выходные кромки спрямляющих лопаток расположены параллельно оси вентилятора и имеют в радиальном сечении дугообразную форму, причем вогнутая сторона выходного участка каждой спрямляющей лопатки обращена к вогнуточ стороне лопатки.

Кроме того, отношение высоты спрямляющей лопатки к ее ширине 0,40,65, а отношение ширины лопатки к расстоянию от статорного кольца до

4 стенки камеры на входе в последнюю и к расстоянию от статорного кольца до стенки камеры на выходе из нее соот32081 ветственно 2,0-3,0 и 1,4-1,6. Выходные участки каждой спрямпяющей лопатки отклонены от радиального направ5 ления на угол (-45) -(+45)

На фиг. 1 показан осевой вентилятор, продольный разрез; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез

А-А на фиг., 2; на фиг, 4 — разрез

10 3-Б на фиг. 2; на фиг, 5 — зависимость подачи от напора с углом отклонения от радиального направления выходных участков спрямляющих лопаток в диапазоне (-45) — (+45)

Осевой вентилятор содержит корпус

1 с кольцевой камерой 2, ограниченной со стороны проточной части 3 статорным кольцом 4, установленное в корпусе 1 рабочее лопаточное колесо 5 и расположенную в камере 2 кольцевую решетку спрямляющих лопаток 6, образующих межлопаточные каналы 7, сообщенные на входе и выходе с проточной частью 3.

25 Выходные кромки 8 спрямляющих лопаток 6 расположены параллельно оси .а-а вентилятора и имеют в радиальном сечении дугообразную форму. Вогнутая сторона 9 вьгходного .участка 10 каж30 дай спрямляющей лопатки 6 обращена к вогнутой стороне лопатки 11 рабочего колеса 5. За рабочим колесом 5 установлен спрямляющий аппарат 12 и на выходе из вентилятора к корпусу 1 присоединен выходной патрубок 13. Кроме того, отношение высоты h к, аж дой спрямляющей лопатки 6 к ее ширине 1 0,4-0,65, а отношение ширины 1 лопатки 6 к расстоянию а от статорного кольца 4 до стенки 14 камеры 2 «à входе в послед— нюю и к расстоянию Ь от статорного кольца 4 до стенки 15 камеры 2 на выходе из нее соответственно 2,0-3,0 и

1,4-16. Выходные участки 10 каждой спрямляющей лопатки 6 отклонены от радиального направления на уголь (-45)-(+45) . Стрелкой 16 показано о направление вращения рабочего коле5О са

Осевой вентилятор работает следующим образом.

При вращении рабочих лопаток 17 засасываемый поток через входной патрубок корпуса 1 гроходит в проточную часть 3, затем между рабочими лопатками 11, раскручивается в спрямляющем аппарате 12, проходит в выходной патрубок 13 и вьходит из вентиля3 13320 тора в осевом направлении, создавая определенный напор и максимальную подачу в выходном патрубке 13.

По мере возрастания сопротивления в патрубке 13 подача вентилятора

5 уменьшается, а напор возрастает, При определенном значении подачи в пери, ферийной части рабочих лопаток 11 наступает срыв потока. Сорвавшаяся часть потока центробежной силой отбрасывается с входных кромок рабочих лопаток 11 и поступает в камеру 2, где на входном участке спрямпяющих лопаток 6 раскручивается в осевом направлении, а затем на выходном участке 10 отклоняется в радиальном направлении, закручивается против направления вращения рабочих лопаток и выходит в проточную часть 3. Благодаря закручиванию сорвавшейся части потока она отжимается к периферии проточной части 3 и не препятствует поступлению засасываемого воздуха.

Этим обеспечивается устойчивая работа 25 вентилятора.

Таким образом, вентилятор продолжает устойчиво работать и в случае, когда подача последовательно уменьшается до нулевого значения, напор в выходном патрубке 13 остается стабильным, а скорость циркуляции сорвавшейся части потока в кольцевой камере 2 возрастает. Особенность предлагаемой конструкции осевого вентилятора состоит в том, что соотношения размеров 1/a = 2,0-3,0, 1/Ь вЂ” 1,4-1,6 и h/1 = 0,4-0 65 позволяет снизить аэродинамическое сопротивление камеры 2, благодаря чему расширяется зона устойчивости работы, повышается экономичность работы вентилятора.

Когда выходные участки 10 спрямляющих лопаток 6 отклонены от ради45 ального направления на угол с6 до о

+45, они закручивают поток, выходящий из камеры 2, в сторону, противоположную направлению 16 вращения рабочего колеса 5, когда по условиям

8-1

4 эксплуатации, необходимо на режимах малой подачи получать большой напор и крутую форму характеристики подача-напор. При этом засасываемый поток в проточной части 3 закручивается против направления вращения рабочих колес 5, и давление, создаваемое вентилятором в патрубке 13, возрастает (фиг. 5, кривая d).

Когда крутая форма характеристики подача-напор не требуется, а необходимо понизить напор и соответственно уменьшить мощность, расходуемую вентилятором на режимах малой подачи, выходные участки 10 отклонены от радиального направления: r на угол сС о до -45 . При этом поток, выходя из камеры 2, закручивается по направлению 16 вращения рабочих колес, что приводит к уменьшению давления, создаваемого вентилятором в патрубке 13 (фиг. 5, кривая 1).

Если требуется получить среднее значение напора при малой подаче, выходные участки 10 отклонены на угол oc = (-45)-(+45), и характеристика подача-напор занимает промежуточное положение (фиг. 5 кривая f).

Оптимальность указанных отношений: высоты каждой спрямляющей лопатки к ее ширине, ширины лопатки к расстоянию от статорного кольца до стенки камеры на входе в последнюю и к расстоянию от статорного кольца до стенки камеры на выходе из нее, а также диапазон отклонения от радиального направления выходных участков каждой спрямляющей лопатки, подтверждены экспериментальным путем.

Предлагаемый осевой вентилятор позволяет при работе на срывных режи мах существенно увеличить напор, подачу, экономичность и значительно расширить диапазон рабочих режимов вентилятора. Кроме того, обеспечивается возможность изменять характерис тику напор-подача в области малой подачи в зависимости от условий эксплуатации вентилятора.

1332081

i33ZOS1

Составитель Н. Стученкова

Техред М.Ходанич Корректор Л. Патай

Редактор И. Горная

Заказ 3787/33

Тираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4