ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 1996 года по МПК F04D17/04 

Изобретение относится к энергетике, строительству, горному делу, в частности к вентиляционному оборудованию, а более конкретно к конструкции диаметральных вентиляторов, и может быть использовано для обеспечения высокого напора газа при большом расходе.

Наиболее близком по технической сущности к предлагаемому устройству является диаметральный вентилятор, состоящий из колеса с лопастями, корпуса с центробежной камерой и профильного вихреобразователя [1]
Недостатком этого устройства являются значительные энергетические потери при нагнетании газа из-за низкой эффективности профильного вихреобразователя.

Известно устройство [2] содержащее колесо с лопастями, корпус с выходным патрубком, вихреобразователь, профилированное крыло, расположенное внутри колеса.

Недостатками известного устройства являются высокие удельные энергозатраты на нагнетание за счет образования вихря сложной формы с застойными зонами на концах и вогнутой части профилированного крыла, зависящей от давления нагнетания; сложность конструкции и малая ее жесткость из-за консольного закрепления колеса и профилированного крыла, что ограничивает давление нагнетателя и расход газа.

Целью изобретения является снижение удельных энергозатрат на нагнетание при упрощении конструкции.

Это достигается тем, что в предложенном устройстве, содержащем рабочее колесо с лопастями, установленное в корпусе с выходным патрубком, имеющим вихреобразовательную камеру с расположенным в ней профилированным крылом, в соответствии с изобретением вихреобразовательная камера выполнена с увеличивающейся по направлению к выходному патрубку кривизной.

На чертеже показано предлагаемое устройство, продольный разрез. Оно содержит рабочее колесо с лопастями 1, корпус с выходным патрубком 2, вихреобразовательную камеру 3 и профилированное крыло 4. Особенностью приведенной конструкции является вихреобразовательная камера с плавно увеличивающейся кривизной по направлению к выходному патрубку.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При вращении рабочего колеса 1 поток газа отбрасывается к выходному патрубку корпуса 2 и на вихреобразовательную камеру 3, которая вместе с профилированным крылом 4 формирует вращающий вихрь. Благодаря центростремительному участку вихреобразователя вихрь движется через лопасти внутрь колеса, где захватывает поток газа, и перемещает его из всасывающей части к нагнетающей. В результате в выходном патрубке корпуса образуется поток высокого давления при значительном расходе газа.

Форма вихря, близкая к круговой, мало зависящая от угловой скорости и нагрузки, обеспечивает нагнетание газа с минимальными энергетическими затратами за счет нагнетательной функции вихря. Расположение профилированного крыла снаружи колеса способствует значительному упрощению конструкции и повышению ее жесткости. Закрепление колеса на двух опорах позволяет увеличить угловую скорость и производительность. Кроме того, при перемещении профилированного крыла легко регулируется режим нагнетателя, в том числе и наиболее эффективный, что представляет значительные трудности для известных диаметральных вентиляторов.

Предложенный диаметральный вентилятор с размером рабочего колеса диаметром 50х50 см и 24 лопастями из ткани, пропитанной эпоксидной смолой, испытан с двигателем постоянного тока при потребляемой мощности 150, 250, 500 Вт. На всех режимах давление воздушного потока было на ≈40% выше, чем при испытании конструкции [2] без профилированного крыла при одинаковых площадях сечений всасывания и нагнетания.

Простота конструкции и низкие удельные затраты на нагнетание заявляемого диаметрального вентилятора позволяют использовать его как компактный нагнетатель со значительными давлением и расходом газа.

Использование: в конструкциях диаметральных вентиляторов. Сущность изобретения: диаметральный вентилятор содержит рабочее колесо с лопастями, корпус с выходным патрубком, вихреобразовательную камеру с профильным крылом. Вихреобразовательная камера выполнена с увеличивающейся по направлению к выходному патрубку кривизной. 1 ил.

ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР, содержащий рабочее колесо с лопастями, установленное в корпусе с выходным патрубком, имеющим вихреобразовательную камеру с расположенным в ней профилированным крылом, отличающийся тем, что вихреобразовательная камера выполнена с увеличивающейся по направлению к выходному патрубку кривизной.