РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 1996 года по МПК F04D29/28 

Изобретение относится к вентиляторостроению, в частности к рабочим колесам центробежных вентиляторов.

Известно рабочее колесо центробежного вентилятора, содержащее несущий и покрывной диски и установленные между ними лопатки, состоящие из неподвижных предкрылков и поворотных закрылков ("Центробежные вентиляторы" под ред. Соломаховой. М. "Машиностроение". 1975).

Однако в указанном колесе закрылки нагружены большими крутящими и изгибающими моментами от сил инерции профильной части закрылков, что снижает эксплуатационную надежность колеса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является рабочее колесо центробежного вентилятора, содержащее несущий и покрывной диски и установленные между ними лопатки, состоящие из неподвижных предкрылков и поворотных закрылков в виде труб с продольной щелью на участке между дисками, причем на участке, размещенном за пределами несущего диска имеется входное отверстие для воздуха (авт. св. СССР N 739257, БИ 21, 1980).

Однако указанный способ формирования воздушной струи, выходящей из щели закрылка, приводит к ее значительной неравномерности по длине трубы и снижает возможность использования ее как средства регулирования.

Все вышеуказанные недостатки устраняются предлагаемым изобретением.

Цель изобретения повышение эффективности и диапазона регулирования.

Указанная цель достигается тем, что продольная щель закрылков имеет определенную геометрию, а на незащищенном конце трубы, выведенном за пределы несущего диска, имеется входное устройство для воздуха, состоящее из корпуса, имеющего два симметрично расположенных отверстия, обтекателя и поворотной задвижки в виде неполного кольца.

На фиг. 1 изображен продольный разрез рабочего колеса и сечение; на фиг. 2 продольный и поперечный разрезы входного устройства.

Рабочее колесо содержит несущий 1 и покрывной 2 диски и установленные между ними лопатки 3, состоящие из неподвижных предкрылков 4 и поворотных закрылков 5, выполненных в виде труб, шарнирно укрепленных в дисках 1, 2 и выведенных за пределы несущего диска 1, причем на участке между дисками 1 и 2, трубы имеют продольную щель 6, а на участке за несущим диском 1 входное устройство для воздуха 7, которое состоит из корпуса 8, имеющего два симметрично расположенных отверстия 9, обтекателя 10, поворотной задвижки 11 и входного отверстия для воздуха 12, причем коаксиальные поверхности корпуса 8 и обтекателя 10 образуют кольцевой канал 13 конической формы.

Конструкция работает следующим образом. Поток воздуха проходит через входное отверстие 12 и поступает в кольцевой конический канал 13, приобретая правую по ходу вращения колеса или левую закрученность в зависимости от положения поворотной задвижки 11, перекрывающей одно из симметрично расположенных отверстий 9, далее подкрученный воздух поступает в щели 6 поворотных закрылков 5.

Струя воздуха управляющего потока, исходящего из щелей 6 закрылков 5, ориентированная в направлении вращения рабочего колеса, увеличивает угол выхода основного потока, обтекающего лопатки 3, повышая давление, развиваемое вентилятором, а при увеличении мощности проявляет эжектирующее действие на поток, усиливая результат.

Управляющий поток, ориентированный против вращения колеса, дросселирует межлопаточный канал, снижая производительность и давление вентилятора.

При регулировании давления и производительности вентилятора в сторону увеличения, управляющему потоку во входном устройстве 7 придается положительная подкрученность, при уменьшении отрицательная.

Предварительная подкрученность потока оказывает локальное эжектирующее действие на основной поток в области выходной кромки лопатки, способствуя понижению его точки отрыва с закрылка и уменьшает тем самым гидравлическое сопротивление рабочего колеса в целом.

Специально определенная геометрия щели 6 закрылков 5 позволяет получить струю управляющего потока с минимальной неравномерностью и гидравлическими потерями, причем труба 5 с продольной щелью 6, имеющая постоянную ширину t 0,15d, где d внутренний диаметр трубы 5, обеспечивает максимально равномерную закрученность управляющего потока;
труба 5 с продольной щелью 6, имеющей переменную ширину, т. е. t 0,20d у поверхности несущего диска 1 и t 0,05d у поверхности покрывного диска 2, образует струю с минимальным скосом к оси вращения рабочего колеса.

Т. о. применению входного устройства для воздуха, состоящего из корпуса, имеющего два симметрично расположенных отверстия, обтекателя и поворотной задвижки в виде неполного кольца, с образованием коаксиальными поверхностями корпуса и обтекателя кольцевого канала конической формы, а также используя определенную геометрию щели в поворотных закрылках, позволяет осуществлять экономичное регулирование вентилятора и расширить его диапазон. ЫЫЫ2

Использование: в вентиляторостроении, в частности в рабочих колесах вентиляторов. Сущность изобретения: входное устройство рабочего колеса состоит из корпуса, имеющего два симметричных отверстия, обтекателя и поворотной задвижки в виде неполного кольца. Коаксиальные поверхности корпуса и обтекателя образуют кольцевой канал конической формы. Щель в трубах имеет постоянную ширину, равную 0,15 от внутреннего диаметра трубы или переменную - равную у поверхности несущего диска 0,20, а у покрывного диска 0,05 от внутреннего диаметра трубы. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Рабочее колесо центробежного вентилятора, содержащее несущий и покрывной диски и установленные между ними лопатки, состоящие из неподвижных предкрылков и поворотных закрылков, выполненных в виде шарнирно укрепленных труб с продольной щелью между дисками, и входные устройства, размещенные за пределами несущего диска, отличающееся тем, что каждое входное устройство состоит из корпуса, имеющего два симметрично расположенных отверстия, и обтекателя, расположенного в корпусе с образованием между ними кольцевого конического канала, и поворотной задвижки в виде неполного кольца, размещенного в пазу диска с возможностью перекрытия одного из отверстий. 2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что щель имеет постоянную ширину, равную 0,15 внутреннего диаметра трубы. 3. Колесо по п.1, отличающееся тем, что щель имеет переменную ширину, увеличивающуюся от покрывного к несущему диску, при этом ширина щели составляет у покрывного диска 0,05 внутреннего диаметра трубы, а у несущего диска 0,20.