Вентиляционная установка

 

Изобретение относится к области вентиляции помещений и позволяет повысить эффективность работы вентиляционной установки путем снижения потерь давления. Вентиляционная установка, размещенная в коробе, с прямоугольным поперечным сечением сторон разной длины содержит вентилятор, снабженный впускным коллектором, рабочим колесом с приводом и радиальными лопатками, выполненным с возможностью вращения в плоскости поперечного сечения короба, и выпускным коллектором, ограниченным дефлектором с двумя цилиндрическими поверхностями, размещенными по разные стороны относительно оси рабочего колеса, охватывающими зону последнего со стороны его лопаток и выполненными с образующей, параллельной коротким сторонам поперечного сечения короба. Установка дополнительно снабжена поперечной перегородкой, размещенной с зазором за рабочим колесом по направлению входящего воздушного потока с примыканием к стенкам короба, проходящим через длинные стороны его поперечного сечения в зоне диаметра рабочего колеса, и выполненной с выступами скругленного по радиусу профиля, размещенными на свободных торцах перегородки, а выпускной коллектор дополнительно снабжен вторым раздаточным отверстием и вторым раздаточным каналом, каждый из которых размещен симметрично по разные стороны от оси рабочего колеса. Причем цилиндрические поверхности дефлектора выполнены в виде отдельных пластин с образующей, равной длине короткой стороны поперечного сечения короба, и с параллельными торцами, каждый из которых, удаленный от впускного коллектора, закреплен на стенке короба, проходящей через короткую сторону его поперечного сечения. Оптимизировано расположение торцов цилиндрических поверхностей, размеры короба и поперечной перегородки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам вентиляции с принудительной циркуляцией воздуха с помощью радиального вентилятора.

Уже известна вентиляционная установка, размещенная в коробе с прямоугольным поперечным сечением сторон разной длины, содержащая вентилятор, снабженный впускным коллектором, рабочим колесом с приводом и радиальными лопатками, выполненным с возможностью вращения в плоскости поперечного сечения короба, и выпускным коллектором, ограниченным дефлектором с двумя цилиндрическими поверхностями, размещенными по разные стороны относительно оси рабочего колеса, охватывающими зону последнего со стороны его лопаток и выполненными с образующей, параллельной коротким сторонам поперечного сечения короба, и снабженный раздаточным каналом, размещенным на выходе из короба и сообщенным с раздаточным отверстием, частично ограниченным торцами цилиндрических поверхностей дефлектора, размещенными в зоне задних кромок лопаток рабочего колеса, удаленных от впускного коллектора (Патент Швеции 504528, опубл. 1997 г., F 24 F 7/00, F 04 D 17/16).

В указанной известной установке раздаточный канал не оптимально велик, что приводит к повышенным потерям на удар при расширении воздуха на выходе из рабочего колеса, а следовательно, эффективность работы известной установки недостаточная.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности работы вентиляционной установки путем снижения потерь давления на удар при расширении воздуха на выходе из рабочего колеса.

Для решения поставленной задачи с указанным техническим результатом в известной вентиляционной установке, размещенной в коробе с прямоугольным поперечным сечением сторон разной длины, содержащей вентилятор, снабженный впускным коллектором, рабочим колесом с приводом и радиальными лопатками, выполненным с возможностью вращения в плоскости поперечного сечения короба, и выпускным коллектором, ограниченным дефлектором с двумя цилиндрическими поверхностями, размещенными по разные стороны относительно оси рабочего колеса, охватывающими зону последнего со стороны его лопаток и выполненными с образующей, параллельной коротким сторонам поперечного сечения короба, и снабженный раздаточным каналом, размещенным на выходе из короба, и сообщенным с раздаточным отверстием, частично ограниченным торцами цилиндрических поверхностей дефлектора, размещенными в зоне задних кромок лопаток рабочего колеса, удаленных от впускного коллектора, согласно изобретению дополнительно выполнена поперечная перегородка, размещенная с зазором за рабочим колесом по направлению входящего воздушного потока с примыканием к стенкам короба, проходящим через длинные стороны его поперечного сечения в зоне диаметра рабочего колеса и выполненная с выступами скругленного по радиусу профиля, размещенными на свободных торцах перегородки, а выпускной коллектор дополнительно снабжен вторым раздаточным отверстием и вторым раздаточным каналом, каждый из которых размещен симметрично по разные стороны от оси рабочего колеса, причем цилиндрические поверхности дефлектора выполнены в виде отдельных пластин с образующей, равной длине короткой стороны поперечного сечения короба, и с параллельными торцами, каждый из которых, удаленный от впускного коллектора, закреплен на стенке короба, проходящей через короткую сторону его поперечного сечения, а противоположные торцы размещены на расстоянии 1 от поперечного сечения короба, проходящего через задние кромки лопаток рабочего колеса, равном (0,9-1,1) ширины (К) лопаток, и расстояние (F) между этими торцами в плоскости, параллельной длинным сторонам поперечного сечения короба, выполнено равным (0,98-1,2)D, где D - диаметр рабочего колеса вентилятора, при этом каждый из раздаточных каналов непосредственно примыкает к раздаточному отверстию, расположенному с той же стороны от оси рабочего колеса, и ограничен стенками короба и наклонными перегородками, размещенными под углом 7-15^o к оси рабочего колеса в плоскости, перпендикулярной образующей цилиндрической поверхности дефлектора, с образованием расширения раздаточного канала на выходе и с примыканием к поперечной перегородке, границы каждого из раздаточных отверстий со стороны оси рабочего колеса образованы выступами поперечной перегородки и боковые границы образованы стенками короба, проходящими через длинные стороны его поперечного сечения, а размеры коротких (А), длинных (В) сторон поперечного сечения короба и размер (С) поперечной перегородки между торцами ее свободных сторон в направлении, параллельном длинным сторонам поперечного сечения короба, выполнены по следующей зависимости: А=(1,1-1,3)D, В=(1,3-2,1)D и С=(0,9-1,4)D.

Цилиндрические поверхности дефлектора, поперечная перегородка и перегородки раздаточных каналов могут быть выполнены со звукоизолирующим покрытием.

Проведенный анализ патентной и научно-технической литературы не выявил известности заявляемого технического решения.

Сущность изобретения поясняется чертежом: а - схематично представлен разрез предлагаемой вентиляционной установки по Е-Е (поперек поперечной перегородки), характеризующийся выполнением расстояния 1, равным 1,1 ширины лопаток К; б - схематично представлен разрез предлагаемой вентиляционной установки через раздаточные каналы.

Представленная на чертеже вентиляционная установка содержит вентилятор с приводом 1, размещенный в коробе 2 с прямоугольным поперечным сечением в плоскости, перпендикулярной направлению воздушного потока на входе во впускной коллектор 3. Короб в поперечном сечении имеет короткие 4 и длинные 5 стороны.

Рабочее колесо 6 вентилятора выполнено с наружным диаметром D и шириной К лопаток, равной расстоянию между передними кромками 7, приближенными к впускному коллектору 3, и задними кромками 8, удаленными от последнего. Выпускной коллектор содержит дефлектор, раздаточные отверстия 8 и 9 и примыкающие к ним раздаточные каналы 11 и 12 соответственно, симметрично размещенные внутри короба 2 относительно оси 13 рабочего колеса 6 и осуществляющие выпуск воздуха в направлении стенки 14 короба, противоположной впускному коллектору 3, имеющей выпускное отверстие.

Цилиндрические поверхности дефлектора выполнены в виде двух отдельных пластин 15 и 16, симметрично размещенных относительно оси 13 рабочего колеса 6 и охватывающих зону со стороны его лопаток.

Каждая пластина выполнена с образующей, параллельной коротким сторонам 4 поперечного сечения короба 2 и равной этим сторонам по длине. Обе пластины 15 и 16 выполнены с параллельными торцами, один 17 из которых, удаленный от впускного коллектора 3, закреплен на стенке 18 короба, проходящей через короткую сторону 4 его поперечного сечения, а другой 19, приближенный к впускному коллектору 3, размещен на оптимальное расстояние 1 от поперечного сечения короба, проходящего через задние кромки 8 лопаток рабочего колеса 6, равное (0,9-1,1) ширины К лопаток. Каждая пластина 15 и 16 дефлектора установлена с примыканием к двум противоположным стенкам 20 и 21 короба соответственно, проходящим через длинные стороны 5 его поперечного сечения.

Расстояние F между торцами 19 в плоскости, параллельной длинным сторонам поперечного сечения короба, выполнено равным (0,95-1,2)D.

Кроме того, установка снабжена поперечной перегородкой 22, размещенной в плоскости, перпендикулярной оси 13 рабочего колеса 6, с зазором за этим колесом по направлению воздушного потока и с примыканием к стенкам 20 и 21 короба, проходящим через длинные стороны 5 его поперечного сечения в зоне диаметра D рабочего колеса 6.

Торцы свободных сторон поперечной перегородки 22, ориентированные в направлении коротких сторон 4 поперечного сечения короба 2, выполнены с выступами 23 скругленного по радиусу профиля и образуют границы раздаточных отверстий 9 и 10 со стороны оси 13 рабочего колеса 6.

Каждый из раздаточных каналов 11 и 12 образован стенками 18 короба 2, проходящими через короткие стороны 4 его поперечного сечения, и ограничен наклонными перегородками 24 и 25, установленными с примыканием к поперечной перегородке 22 и под углом 7-15^o к оси 13 рабочего колеса 6 в плоскости, перпендикулярной образующей цилиндрической поверхности дефлектора, и снабжен расширением 26 и 27 соответственно на выходе из короба.

Периферийные границы раздаточных отверстий 9 и 10 образованы торцами 17 пластин 15 и 16 дефлектора, размещенными в зоне задних кромок 8 лопаток рабочего колеса 6. Боковые границы каждого из раздаточных отверстий образованы стенками 20 и 21 короба 2, проходящими через длинные стороны 5 его поперечного сечения.

Пластины 15 и 16 дефлектора, поперечная перегородка 22 и наклонные перегородки 24 и 25 могут быть выполнены со звукоизолирующим покрытием, расположенным как со стороны, обращенной к воздушному потоку, так и с обратной стороны.

Работа предлагаемой вентиляционной установки осуществляется следующим образом. Воздух поступает в рабочее колесо 6 через впускной коллектор 3. При вращении рабочего колеса 6 посредством привода 1 воздух с повышенным давлением выходит из рабочего колеса 6 в зону, ограниченную стенками 20, 21 короба 2 и пластинами 15, 16 дефлектора, которые его плавно поворачивают к выпускным отверстиям 9, 10, не давая резко расширяться. За выпускными отверстиями 9, 10 воздух поступает в раздаточные каналы 11, 12 с плавно увеличивающимся проходным сечением, что способствует преобразованию динамического давления воздуха в статическое давление с минимальными потерями.

В настоящее время изготовлены и испытаны опытные образцы предлагаемой вентиляционной установки. Готовится ее серийное производство.

Использование предлагаемой вентиляционной установки позволит повысить эффективность ее работы путем снижения потерь давления при расширении воздуха на выходе из рабочего колеса и выпускного коллектора с оптимальными параметрами дефлектора и перегородок.

Предлагаемое техническое решение является новым, имеющим изобретательский уровень и промышленно применимо в вентиляционной технике различной специализации.

Формула изобретения

1. Вентиляционная установка, размещенная в коробе с прямоугольным поперечным сечением сторон разной длины, содержащая вентилятор, снабженный впускным коллектором, рабочим колесом с приводом и радиальными лопатками, выполненным с возможностью вращения в плоскости поперечного сечения короба, и выпускным коллектором, ограниченным дефлектором с двумя цилиндрическими поверхностями, размещенными по разные стороны относительно оси рабочего колеса, охватывающими зону последнего со стороны его лопаток и выполненными с образующей, параллельной коротким сторонам поперечного сечения короба, и снабженный раздаточным каналом, размещенным на выходе из короба и сообщенным с раздаточным отверстием, частично ограниченным торцами цилиндрических поверхностей дефлектора, размещенными в зоне задних кромок лопаток рабочего колеса, удаленных от впускного коллектора, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена поперечной перегородкой, размещенной с зазором за рабочим колесом по направлению входящего воздушного потока с примыканием к стенкам короба, проходящим через длинные стороны его поперечного сечения в зоне диаметра рабочего колеса, и выполненной с выступами скругленного по радиусу профиля, размещенными на свободных торцах перегородки, а выпускной коллектор дополнительно снабжен вторым раздаточным отверстием и вторым раздаточным каналом, каждый из которых размещен симметрично по разные стороны от оси рабочего колеса, причем цилиндрические поверхности дефлектора выполнены в виде отдельных пластин с образующей, равной длине короткой стороны поперечного сечения короба, и с параллельными торцами, каждый из которых, удаленный от впускного коллектора, закреплен на стенке короба, проходящей через короткую сторону его поперечного сечения, а противоположные торцы размещены на расстоянии 1 от поперечного сечения короба, проходящего через задние кромки лопаток рабочего колеса, равном 0,9 - 1,1 ширины (К) лопаток, и расстояние (F) между этими торцами в плоскости, параллельной длинным сторонам поперечного сечения короба, выполнено равным (0,98-1,2)D, где D - диаметр рабочего колеса вентилятора, при этом каждый из раздаточных каналов непосредственно примыкает к раздаточному отверстию, расположенному с той же стороны от оси рабочего колеса, и ограничен стенками короба и наклонными перегородками, размещенными под углом 7 - 15^o к оси рабочего колеса в плоскости, перпендикулярной образующей цилиндрической поверхности дефлектора, с образованием расширения раздаточного канала на выходе и с примыканием к поперечной перегородке, границы каждого из раздаточных отверстий со стороны оси рабочего колеса образованы выступами поперечной перегородки, и боковые границы образованы стенками короба, проходящими через длинные стороны его поперечного сечения, а размеры коротких (А), длинных (В) сторон поперечного сечения короба и размер (С) поперечной перегородки между торцами ее свободных сторон в направлении, параллельном длинным сторонам поперечного сечения короба, выполнены по следующей зависимости А = (1,1-1,3)D, В = (1,3-2,1)D и С = (0,9 - 1,4)D.

2. Вентиляционная установка по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндрические поверхности дефлектора, поперечная перегородка и перегородки раздаточных каналов выполнены со звукоизолирующим покрытием.

РИСУНКИ

Рисунок 1