РАДИАЛЬНЫЙ (ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ) ВЕНТИЛЯТОР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК F04D17/08 

Изобретение относится к вентиляторостроению, а именно к радиальным (центробежным) вентиляторам общего назначения с односторонним всасыванием, низкого давления (до 1000 Па), которые могут быть использованы для перемещения воздуха при потерях давления в воздуховодах.

Широко известны центробежные вентиляторы (см. "Справочник проектировщика" часть 2, 1978, И.Г. Староверов, с. 381-412; "Проектирование вентиляционных установок предприятий по хранению и переработке зерна", 1974, С.А. Веселов, с. 113-130; справочник "Вентиляционные установки машиностроительных заводов", 1964, с. 421-485; "Справочник молодого рабочего по изготовлению и монтажу вентиляционных систем.", 1989, Ю.С. Краснов, с. 30-43), предназначенные для перемещения воздуха при потерях давления в воздуховодах, не превышающих 1200 кГс/м³ и приводимые в движение электродвигателями.

Однако известные вентиляторы металлоемки и сложны в изготовлении.

Известен также центробежный вентилятор (см. "Промышленная вентиляция и кондиционирование воздуха", 1978, В.Я. Меклер, П.А. Овчинников, глава VIII Вентиляционное оборудование, с. 120, рис. VIII. 3.), содержащий рабочее колесо с лопатками, спиральный кожух, станину с валом, шкивом и подшипниками. Рабочее колесо состоит из заднего диска, переднего кольца, между которыми с одинаковым шагом установлены лопатки и ступицы, с помощью которой рабочее колесо установлено на вал электродвигателя.

Однако известное техническое решение отличается тем, что переднее кольцо рабочего колеса выполнено в виде конуса, что предполагает операцию штамповки. Лопатка вырубается трапецеидальной формы, а не прямоугольной при плоском переднем кольце, что увеличивает металлоемкость конструкции вентилятора. Сложность изготовления данного рабочего колеса заключается в том, что технологический процесс включает в себя операцию штамповки переднего кольца, лопатка вырезается более сложной формы (трапецеидальной, а не прямоугольной), что усложняет операцию разметки.

Наиболее близким из известных источников информации является радиальный вентилятор (см. а.с. 1523736 А1, F 04 D 17/08), содержащий спиральный корпус, установленное в нем рабочее колесо, имеющее плоский основной диск и покрывной диск с плоским периферийным участком и скругленным входным участком, и установленные между дисками рабочие лопатки.

Однако изготовление известного вентилятора также включает в себя операцию штамповки покрывного диска, что усложняет технологический процесс.

Техническим результатом изобретения является снижение металлоемкости и упрощение технологии изготовления при сохранении требуемых аэродинамических характеристик.

Это достигается тем, что в известном радиальном (центробежном) вентиляторе низкого давления, содержащем спиральный кожух с входным и выпускным отверстиями, установленный с электродвигателем на станине, на валу которого с помощью ступицы закреплено рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков и размещенных между ними с одинаковым шагом лопаток, установленных перпендикулярно плоскости заднего диска - передний диск выполнен в виде плоского кольца, а входные кромки лопаток установлены на его внутреннем, а выходные - на наружном диаметре, перпендикулярны его плоскости и расположены на одной оси, проходящей через центр рабочего колеса, причем ширина переднего диска выполнена по размеру сечения лопатки, который составляет 0,1 диаметра рабочего колеса, а радиус гиба лопатки определяют по формуле:
R=(D₁/16)-1,
где R_л - радиус гиба лопатки, мм; D₁ - диаметр рабочего колеса, мм; 16 и 1 - постоянные, действительные для всех типоразмеров рабочих колес.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где фиг.1, 2, 3 - общий вид; фиг.4 и 5 - сечение лопаток.

Радиальный (центробежный) вентилятор низкого давления представляет собой спиральный кожух 1 (см. фиг.1 и 2) с входным и выпускным соответственно отверстиями 2 и 3, установленный с электродвигателем 4 на станине 5, на валу которого с помощью ступицы 6 закреплено рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков 7 и 8 (см. фиг.3), а между ними с одинаковым шагом размещены цилиндрической формы лопатки 9. Входные кромки 10 (см. фиг.4 и 5) лопаток 9 установлены на внутреннем диаметре переднего диска 7, а выходные кромки 11 - на его наружном диаметре, перпендикулярны его плоскости и расположены на одной оси, проходящей через центр рабочего колеса. Задний диск 8 выполнен плоским. Угол входа лопаток 9 (см. фиг.5) равен 35^o±2^o, а выхода -145^o±2^o. Ширина переднего диска 7 выполнена по размеру сечения лопатки 9, который составляет 0,1 диаметра рабочего колеса, а радиус ее гиба (см. фиг. 5) определяют по формуле:
R=(D₁/16)-1,
где R_л - радиус гиба лопатки, мм; D₁ - диаметр рабочего колеса, мм; 16 и 1 - постоянные, действительные для всех типоразмеров рабочих колес.

Пример
При D₁= 400 мм, по формуле, высота лопатки H_л=400/10=40 мм, радиус гиба составит: R_л=(400/16)-1=24 мм.

Количество лопаток рабочего колеса является для всех типоразмеров постоянным и составляет 12.

Радиальный (центробежный) вентилятор работает следующим образом.

При вращении рабочего колеса воздух, поступающий через входное отверстие 2, попадает в каналы между лопатками 9 рабочего колеса и под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным кожухом 1 и направляется в его выпускное отверстие 3, изменяя первоначальное направление движения на 90^o.

Выполнение переднего диска 7 в виде плоского кольца упрощает технологию изготовления и исключает операцию штамповки. Размещение входной 10 и выходной 11 кромок лопатки 9 на одной оси, проходящей через центр рабочего колеса, упрощает разметку при сборочной операции. Выполнение переднего диска 7 шириной по размеру сечения лопатки 9, расчетные ее размер и радиус гиба обеспечивают выполнение для всех типоразмеров одинаковое количество лопаток, что снижает металлоемкость изготовления рабочего колеса на 5-10%.

Изобретение относится к вентиляторостроению, а именно к центробежным вентиляторам общего назначения с односторонним всасыванием, низкого давления (до 1000 Па) и может быть использовано для перемещения воздуха при потерях давления в воздуховодах для снижения металлоемкости и упрощения технологии изготовления. Это достигается тем, что в радиальном (центробежном) вентиляторе, содержащем спиральный кожух с входным и выпускным отверстиями, установленный с электродвигателем на станине, на валу которого с помощью ступицы закреплено рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков и размещенных между ними с одинаковым шагом лопаток, установленных перпендикулярно плоскости заднего диска, передний диск выполнен в виде плоского кольца, а входные кромки лопаток установлены на его внутреннем, а выходные - на наружном диаметре, перпендикулярны его плоскости и расположены на одной оси, проходящей через центр рабочего колеса, причем ширина переднего диска выполнена по размеру сечения лопатки, который составляет 0,1 диаметра рабочего колеса, а радиус гиба лопатки определяют по формуле R_л=(D₁/16)-1. 5 ил.

Радиальный (центробежный) вентилятор низкого давления, содержащий спиральный кожух с входным и выпускным отверстиями, установленный с электродвигателем на станине, на валу которого с помощью ступицы закреплено рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков и размещенных между ними с одинаковым шагом лопаток, установленных перпендикулярно плоскости заднего диска, передний диск выполнен в виде плоского кольца, а входные кромки лопаток установлены на его внутреннем, а выходные - на наружном диаметре, перпендикулярны его плоскости и расположены на одной оси, проходящей через центр рабочего колеса, причем ширина переднего диска выполнена по размеру сечения лопатки, который составляет 0,1 диаметра рабочего колеса, а радиус гиба лопатки определяют по формуле
R_л= (D₁/16)-1,
где R_л - радиус гиба лопатки, мм;
D₁ - диаметр рабочего колеса, мм;
16 и 1 - постоянные, действительные для всех типоразмеров рабочих колес.