ПРОТИВОТОЧНЫЙ ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2005 года по МПК F04D17/04 

Предлагаемое изобретение относится к области вентиляторостроения и может применяться в промышленном и сельскохозяйственном производстве.

Известен диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющей их плоской разделительной стенкой, снабженной со стороны рабочего колеса решеткой, жалюзие которой неправлены к рабочему колесу /1/.

В данном вентиляторе центр вращения большого вихря, расположенный в области радиального зазора, образованного рабочим колесом и плоской стенкой, стабилизируется жалюзийной решеткой. При этом стабилизация центра вращения вихря способствует снижению уровня шума и расширению диапазона устойчивой работы диаметрального вентилятора. Однако наличие у входной кромки корпуса диаметрального вентилятора малого вихря влияет на развиваемые вентилятором давления в области номинальных и максимальных расходов воздуха, уровень шума, а также уменьшает производительность вентилятора /2/.

Кроме того, такой вентилятор не имеет входной коробки, позволяющей забирать воздушный поток под требуемым углом по отношению к нагнетаемому воздушному потоку и, соответственно, позволяющей осуществлять направленный подвод воздуха к его рабочему колесу. Это затрудняет компактную вписываемостъ вентилятора как в зерноочистительные машины, так и при использовании его для вентиляции животноводческих помещений.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится противоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, установленное в корпус рабочее колесо, сопрягающуюся, например, по логарифмической спирали с входной кромкой корпуса вентилятора, выше входного отверстия, прямолинейную стенку, установленную параллельно разделяющей плоской стенке и образующую входной канал /3/ прототип.

Наличие в данном устройстве входного канала обусловливает всасывание воздушного потока под углом 360° относительно нагнетаемого потока. При этом всасываемый поток движется к рабочему колесу вентилятора встречно и параллельно нагнетаемому, то есть С-образно. В результате этого такая конструкция вентилятора обусловливает компактную вписываемость в пневмосистемы зерно- и семяочистительных машин, потому что делает возможным разместить вентилятор в колене, соединяющем воздухоподводящий канал с пневмосепарирующим каналом, расположенным параллельно и имеющим общую стенку, что уменьшает общее сопротивление воздушной системы в результате сокращения длины воздушного тракта, а также снижает металлоемкость машины.

Однако, как и в предыдущей конструкции вентилятора, сохраняется малый вихрь у входной кромки корпуса диаметрального вентилятора. Воздушные массы данного вихря движутся навстречу основному воздушному потоку во входном канале, что уменьшает зону всасывания воздуха в вентилятор. Поэтому данное обстоятельство влияет на развиваемое вентилятором давления в области номинальных и максимальных расходов воздуха, уровень шума, а также уменьшает производительность вентилятора.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известного противоточного диаметрального вентилятора, содержащего корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, установленное в корпусе рабочее колесо, сопрягающуюся с корпусом вентилятора, выше входного отверстия, прямолинейную стенку, установленную параллельно разделяющей плоской стенке и образующую входной канал, корпус вентилятора за входной кромкой имеет окно, в котором установлены выходными сечениями криволинейные плоскости, образующие конфузорные каналы, сообщенные входным сечением, расположенным выше входной кромки, с входным каналом.

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.

Дополнительное сообщение входного канала с нагнетательной частью вентилятора через конфузорные каналы, входное сечение которых расположено выше входной кромки, и окно в корпусе вентилятора за входной кромкой обусловливает дополнительный приток воздуха и стабилизацию центра вращения малого вихря, располагающегося в области радиального зазора, образованного рабочим колесом и входной кромкой, за счет перетекания части воздушных масс. Это обстоятельство обусловливает повышение устойчивой работы вентилятора и уменьшение уровня шума.

Кроме того, при выполнении конфузорных каналов с помощью криволинейных плоскостей достигается плавное, безотрывное и безударное перетекание через них части основных воздушных масс и циркулирующего потока со стороны всасывания в нагнетательную часть вентилятора, что уменьшает турбулизацию потока воздуха в данной зоне, а это соответственно также обусловливает уменьшение уровня шума.

Далее, в результате разрежения, создаваемого вращающимся рабочим колесом в конфузорных каналах, центр вращения малого вихря смещается по ходу рабочего колеса в сторону входного сечения данных каналов и за счет эжекционного эффекта вызывает ускорение воздушных масс основного потока, поступающих из зоны всасывания в колесо вентилятора и в данные конфузорные каналы. Последнее увеличивает скорости основного и циркулирующих потоков в колесе, обусловливая дополнительный приток воздушных масс в нагнетательную часть вентилятора. В результате этого увеличивается давление и расход воздуха вентилятором и соответственно производительность вентилятора.

В итоге, при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, превосходящий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.

На чертеже представлена аэродинамическая схема противоточного диаметрального вентилятора.

Противоточный диаметральный вентилятор содержит корпус 1 с входным отверстием 2 и выходным патрубком 3 и разделяющую их плоскую стенку 4 с жалюзийной решеткой 5, а также установленное в корпусе 1 рабочее колесо 6. Диаметральный вентилятор имеет входной канал 7, который образован установкой выше входного отверстия 2 параллельно разделяющей плоской стенке 4 прямолинейной стенки 8, сопряженной с корпусом 1 вентилятора. Корпус 1 вентилятора за входной кромкой 9 имеет окно 10, в котором установлены выходными сечениями криволинейные плоскости 11, образующие конфузорные каналы 12, сообщенные выходным сечением, расположенным выше входной кромки 9, с входным каналом 7.

Противоточный диаметральный вентилятор работает следующим образом.

При вращении рабочего колеса 6 воздух всасывается во входной канал 7 и через входное отверстие 2 подводится к рабочему колесу 6, проходит его внутреннее пространство, выходит из колеса 6 и нагнетается в выходной патрубок 3. Корпус 1 формирует и направляет воздушный поток, сходящий с рабочего колеса 6, а стенка 4 разделяет входящий и выходящий воздушные потоки. При этом образуется большой вихрь, центр вращения которого, расположенный в области радиального зазора между рабочим колесом 6 и плоской стенкой 4, стабилизируется жалюзийной решеткой 5 за счет перетекания через нее части воздушных масс циркулирующего потока. Стабилизация центра вращения большого вихря способствует снижению шума и расширению диапазона устойчивой работы диаметрального вентилятора. Кроме того, во входном канале 7 в области радиального зазора между рабочим колесом 6 и входной кромкой 9 корпуса 4 вентилятора образуется циркулирующий воздушный поток малого вихря. В результате разрежения, создаваемого вращающимся рабочим колесом 6 в конфузорных каналах 12, центр вращения малого вихря смещается по ходу рабочего колеса 6 в сторону входного сечения каналов 12 и за счет эжекционного эффекта вместе с основными воздушными массами из канала 7 по конфузорным каналам 12 поступает в корпус 1 вентилятора, образуя дополнительный воздушный поток, который сливается с основным воздушным потоком. В результате этого уменьшается уровень шума, увеличивается в области номинальных и максимальных подач давление и расход воздуха вентилятором и соответственно производительность вентилятора.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является уменьшение уровня шума, увеличение развиваемых давлений и расхода воздуха вентилятором.

Литература

1. A.c. 1314144 СССР, МКИ4 F 04 В 17/04. Диаметральный вентилятор/Н.П. Сычугов, А.И. Бурков, Н.И. Грабельковский и др. - № 4002135/25-06; Заявлено 27.11.85 // Открытия. Изобретения. - 1987. - № 20.

2. Коровин А.Г. Исследование диаметральных вентиляторов. ЦАГИ с вихреобразователями//Промышленная аэродинамика, вып. 2 (34). - М.: Машиностроение, 1987. - С.56-77.

3. Патент № 2166671 РФ, МКИ7 F 04 D 17/04. Противоточный диаметральный вентилятор/Н.П. Сычугов, В.Е. Саитов, Н.В. Жолобов, Р.Г. Гатауллин. - №99127392/06: Заявлено 21.12.99 // Изобретения. Полезные модели. 2001. - № 13 прототип.

Изобретение относится к области вентиляторостроения и может применяться в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Новым в изобретении является то, что в противоточном диаметральном вентиляторе, содержащем корпус (К) с входным отверстием (ВО) и выходным патрубком и разделяющей их плоской стенкой (ПС), снабженной жалюзийной решеткой, установленное в К рабочее колесо, сопрягающуюся с К вентилятора выше ВО прямолинейную стенку, установленную параллельно разделяющей ПС и образующую входной канал (ВК). К вентилятора за входной кромкой имеет окно, в котором установлены выходными сечениями криволинейные плоскости, образующие конфузорные каналы, сообщенные входным сечением, расположенным выше входной кромки, с ВК. Изобретение позволяет увеличить развиваемые давления и расход воздуха вентилятором, а также уменьшить уровень шума. 1 ил.

Противоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, установленное в корпусе рабочее колесо, сопрягающуюся с корпусом вентилятора выше входного отверстия прямолинейную стенку, установленную параллельно разделяющей плоской стенке и образующую входной канал, отличающийся тем, что корпус вентилятора за входной кромкой имеет окно, в котором установлены выходными сечениями криволинейные плоскости, образующие конфузорные каналы, сообщенные входным сечением, расположенным выше входной кромки, с входным каналом.