Рабочее колесо центробежного вентилятора
Использование: вентиляторостроение, в частности рабочие колеса центробежных вентиляторов с двусторонним входом, преимущественно для работы на запыленных средах. Сущность: длина I хорды криволинейной листовой лопатки определяется уравне v7нием -f V1 + От - 2 DI cos( - /() где Di Di/D2, DI - входной диаметр колеса; D2 - наружный диаметр колеса; ...20° - угол между хордой лопатки и касательной, проведенной к окружности, равной входному диаметру колеса, в зоне входной кромки, /3z arccos/Di cos /3i), листовая лопатка максимально изогнута на расстоянии от входной кромки 6, составляющем 0,25...0,42 от , хорды I лопатки, на величину, составляющую 0,06 ..0,09 от хорды I лопатки, а профиль входного участка 4 лопатки сопряжен выходной кромкой по прямой и выполнен по радиусу FT, определяемому уравнением Xf/f чГхг+г7где f - величина, определяющая максимальную изогнутость; Xf - расстояние от входной кромки до максимально изогнутого участка лопатки. 3 ил. сл с
»ЬЦ«1780562 А3
СО1ОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГ1УВЛИК (я)5 F 04 0 29/28
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ф; ",,,. "".".>лдр
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ”: ",-,,,","/
К ПАТЕНТУ (21) 4890575/06 (22) 13.12.90 (46) 07.12.92. Бюл. М 45 (71) Научно-исследовательский горнорудный институт (72) Н.Н.патлань, B Г,просницкий, B,М,Олин и Л.С.Кущенко (73) Научно-исследовательский горнорудный институт (56) Авторское свидетельство СССР
1ч.. 1413287, кл. F 04 D 29/28, 1988.
Соломахова Т.С., Чебышева К. В. Цент-. робежные вентиляторы. Справочник, M., Машиностроение, 1980, с. 73, 88.
Авторское свидетельство СССР
N 534586, кл. F 04 D 29/28, 1974. . (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО, ВЕНТИЛЯТОРА (57) Использование: вентиляторостроение, в частности рабочие колеса центробежных вентиляторов с двусторонним входом, преимущественно для работы на запыленных средах. Сущность; длина I хорды криволинейной листовой лопатки определяется уравне02 г2 "1 + D< — 2Э1 ф - j3 )
D1=D1/D>; D1 — входной диаметр колеса;
Dg — наружный диаметр колеса; />1=15...20 — угол между хордой лопатки и касательной, проведенной к окружности, равной входному диаметру колеса, в зоне входной кромки;
/ /
pz =arccos/D1 cos />1), листовая лопатка максимально изогнута на расстоянии от входной кромки 6, составляющем 0,25.„0,42 от хорды l лопатки, на величину, составляющую 0.06...0,09 от хорды! лопатки, а профиль входного участка 4 лопатки сопря>кен выходной кромкой по прямой и выполнен по ра и определяемому уравнениеМ
Х /f х +f, где f — величина, определяющая максимальную изогнутость; Ху — расстояние от входной кромки до максимально изогнутого участка лопатки. 3 ил.
1780562
E --—
I I — 2D> cos(Pz -P1)
Изобретение относится к вентиляторо строению и может быть использовано в конструкциях высокоэффективных центробежных вентиляторов двухстороннего всасывания, предназначенных для работы в сил ьнозапыленных высокотемпературных потоках.
Известно рабочее колесо центробежного компрессора с S-образными лопатками, каждая из частей которых очерчена дугами окружности противоположной выпуклости, причем первый участок выпуклой стороной обращен против направления вращения колеса, Рабочее колесо имеет повышенный износ второго, загнутого навстречу вращению участка S-образной лопатки, недостаточную ремонтопригодность и эффективность, Известно рабочее колесо центробежного вентилятора с Загнутыми по ходу потока лопатками двойной кривизны (2-X радиусные)..
Недостатки известного решения: низкая эффективность (максимальный КПД
757, ); недостаточная ремонтопригодность (неравномерный износ лопаток по длине требует частой замены защитных накладок, поэтому для данного случая более приемлемы простые и технологичйые плоские лопатки); низкая" надежность из-за сильно наклоненного назад профиля зуба в зубчатом диске рабочих колес двухстороннего входа, что ведет к значительному росту нагрузок, увеличиваемых износом; и, как следствйе; появлению трещин в центральном диске у основания впадин, лимитирующих долговечность рабочего колеса, Прототипом заявляемому pewewe является рабочее колесо центробежного нагнетателя с двухсторонним входом, несущим диском с вырезами, ограниченными выпуклыми и вогнутыми криволинейными образующими.
Недостатки известного решения: низ кая эффективность (КПД до 78 Q; недостаточная надежность из-за сильйо наклоненного назад профиля зуба несущего диска, появление значительных нагрузок во вйадинах, что ограничивает долговечность машины.
Цель изобретения — повышение КПД вентилятора и надежности.
Поставленная цель достигается тем, что в рабочем колесе длина хорды каждой лопатки определяется из выражения
D1 где 0 = —, 2
D> — входной диаметр колеса;
0 — наружный диаметр колеса;
5 в о ф =15...20 — угол между хордой лопатки и касательной, проведенной к окружности, равной входному диаметру колеса в зоне входной кромки;
10 4 = arccos(D cosф1), при этом лопатка максимально изогнута на расстоянии от входной кромки, составляющем 0,25...0,42 от хорды лопатки, на величину, составляющую 0,06...0,09 от хорды .
15 лопатки, а профиль входного участка лопатки выполнен по радиусу, определяемому . уравнением
Х т Х1+ 12
2р где f — величина, определяющая максимальную изогнутость;
Xt — расстояние от входной кромки до максимально изогнутого участка лопатки; и сопряжен с выходной кромкой по прямой.
На фиг. 1 показано рабочее колесо центробежного вентилятора, общий вид; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3— профиль рабочей лопатки (узел.t на фиг, 2), 30 . Рабочее колесо центробежного вентилятора с двухсторонним входом содержит несущий диск 1 с межлопаточными вырезами, покрывные диски 2, установленные по ходу потока между ними криволинейные листовые лопатки 3, ограниченные диаметрами 0 и Dz. Профиль передней части 4 лопатки 3 выполнен по радиусу
Х = — Я р.
40 Длина хорды 5 лопатки, соединяющей входную 6 и выходную 7 кромки, определя" ется из выражения
Z e
/ . I
1 + 01 — 20> созД3г — ®
0> где D = — —;
02
50 ф 1 =15...20 — угол между хордой лопатки и касательной, проведенной к окружности, равной входному диаметру колеса в зоне входной кромки; ф =агССОЗ (01СОЗЩ),: при этом лопатка максимально. изогнута на расстоянии от входной кромки 6, составляющей 0.,2У...0,42 от хорды лопатки, на величину, составляющую 0,06...0,09 от хорды лопатки, а передняя часть 4 лопатки 3 соп ряжена с выходной кромкой 7 прямой 9.
1780562
Рабочее тело поступает в центробежное колесо с двух сторон в осевом направлении. При обтекании лопаток 3 рабочему телу сообщается энергия, что сопровождается изменением направления движения 5 рабочего тела на радиальное и повышением полного давления.
Благодаря специальному профилю лопаток, выполненных согласно изобретению, обеспечивается безударный вход и благо- 10 приятное поле скоростей и давлений в межлопаточном канале, что повышает эффективность процесса преобразования энергии в рабочем колесе, а также снижаются напряжения во впадинах у основания 15 межлопаточных вырезов, что повышает надежность конструкции.
Формула изобретения
Рабочее колесо центробежного вентилятора с двусторонним входом преимущест- 20 венно для работы на запыленных средах, содержащее несущий диск с межлопаточными вырезами и покрывные диски с расположенными между ними криволинейными листовыми лопатками с входными и выход- 25 ными кромками,отл ич а ю щееся тем, что, с целью повышения КПД вентилятора и надежности, длина хорды каждой лопатки определяется из выражения 2
1 + 0) — 20> совфг — Pi) где 01=01/Dz;
0i — входной диаметр колеса:
Dg — наружный диаметр колеса;
P>=15. „20 - угол между хордой лопатки и касательной, проведенной к окружности, равной входному диаметру колеса в зоне входной кромки; ф = arccos(D> cosP 1) < при этом лопатка максимально изогнута на расстоянии от входной кромки. составляющем 0,25,...0,42 хорды лопатки, на величину, составляющую 0,06...0,09 хорды лопатки. а профиль входного участка лопатки выполнен по радиусу, определяемому уравнением
Х вЂ” + 2, где т — величина. определяющая максимальную изогнутость: Xf — расстояние от входной кромки до максимально изогнутого участка лопатки, и сопряжен с выходной кромкой по прямой.
1780562
A-A
Составитель В.Просницкий
Тех ред М. Моргентал Корректор M,Ìàêñèìèøèíåö
Редактор
Г1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 4446 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4(5
