ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2006 года по МПК F04D17/04 

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

Известен диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями и разделяющей их плоской стенкой, снабженной со стороны рабочего колеса решеткой, жалюзи которой направлены к рабочему колесу /1/.

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

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, и установленное в корпусе рабочее колесо, причем участок корпуса вентилятора за входной кромкой выполнен жалюзийным длиной 0,4 наружного диаметра D₂ колеса, а выше входной кромки корпуса на расстоянии 0.17D₂ установлена сплошная криволинейная плоскость, оканчивающаяся и шарнирно закрепленная на корпусе вентилятора за жалюзийным участком, образующая всасывающий канал с начальным сечением на входной кромке корпуса вентилятора /2/ - прототип.

У известного диаметрального вентилятора в результате разрежения, создаваемого вращающимся рабочим колесом, малый вихрь, центр вращения которого располагается в области радиального зазора между рабочим колесом и входной кромкой корпуса, смещается по ходу рабочего колеса в сторону всасывающего канала, образуя воздушный дополнительный поток, проходящий через криволинейную жалюзийную решетку и сливающийся в корпусе с основным воздушным потоком. В результате этого увеличивается давление в области номинальных и максимальных подач, увеличивается расход воздуха вентилятором, а также уменьшается шум. Однако при работе в области малых расходов, возникающих, например, при колебаниях подачи зернового материала в рабочую зону, происходит снижение полного давления вследствие движения части воздушного потока из корпуса вентилятора через криволинейную жалюзийную решетку по всасывающему каналу в обратную сторону вращения рабочего колеса. Повышение же давления в этом случае до параметров исходной схемы возможно поворотом сплошной криволинейной плоскости в сторону криволинейной жалюзийной решетки вплоть до их соприкосновения, что не обусловливает мгновенное изменение аэродинамических параметров вентилятора на неожиданно возникающие колебания нагрузки в нагнетательной ветви.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известного диаметрального вентилятора, содержащего корпус с входным и выходным отверстиями и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, и установленное в корпусе рабочее колесо, причем участок корпуса вентилятора за входной кромкой выполнен жалюзийным длиной 0,4 наружного диаметра D₂ колеса, а выше входной кромки корпуса на расстоянии 0,17D₂ установлена сплошная криволинейная плоскость, оканчивающаяся на корпусе вентилятора за жалюзийным участком, образующая всасывающий канал с начальным сечением на входной кромке корпуса вентилятора, в начальном сечении всасывающего канала на сплошной криволинейной плоскости конгруэнтно ей шарнирно установлена отсекающая заслонка, а за сопряжением входной кромки корпуса выполнен выступ.

Расположение заслонки на сплошной криволинейной плоскости в начальном сечении всасывающего канала позволяет перекрывать его поперечное сечение для исключения утечки воздуха из корпуса вентилятора обратно наружу при увеличении нагрузки в нагнетательной ветви. Это обстоятельство обусловливает стабильные значения развиваемых давлений вентилятором во всей области производительностей.

Установка отсекающей заслонки на сплошной криволинейной плоскости шарнирно обусловливает его открытие смещающимся по ходу рабочего колеса в сторону всасывающего канала центром малого воздушного вихря для поступления дополнительного потока в корпус вентилятора и перекрытие поперечного сечения всасывающего канала под действием собственной силы тяжести в результате изменения направления течения воздуха в канале при работе вентилятора на малых режимах. В результате этого достигается мгновенное реагирование вентилятора на неожиданно возникающие колебания нагрузки в нагнетательной ветви, что обусловливает стабильную его работу на всех режимах развиваемых давлений без дополнительного вмешательства обслуживающего персонала в рабочий процесс.

Выполнение отсекающей заслонки по форме конгруэнтной сплошной криволинейной стенки обеспечивает полное открытие поперечного сечения всасывающего канала, что обеспечивает максимальные значения поступления воздушного дополнительного потока в корпус вентилятора. Кроме того, такое криволинейное выполнение заслонки в положении полного перекрытия поперечного сечения всасывающего канала повышает ее конструктивную прочность и сопротивляемость изгибающим нагрузкам воздушного потока, поступающего из корпуса во всасывающий канал при работе вентилятора на малых режимах.

Наличие за сопряжением входной кромки корпуса выступа обеспечивает при перекрытии поперечного сечения всасывающего канала устойчивое положение заслонки, необходимое для поддержания стабильного режима работы вентилятора.

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

На чертеже представлена схема диаметрального вентилятора. Диаметральный вентилятор содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями и разделяющую их плоскую стенку 4 с жалюзийной решеткой 5, а также установленное в корпусе 1 рабочее колесо 6, причем участок 7 корпуса 1 вентилятора за входной кромкой 8 выполнен жалюзийным длиной 0,4 наружного диаметра D₂ колеса 6. Выше входной кромки 8 корпуса 1 на расстоянии 0,17D₂ установлена сплошная криволинейная плоскость 9, оканчивающаяся на корпусе 1 вентилятора за жалюзийным участком 7 и образующая всасывающий канал 10 с начальным сечением на входной кромке 8 корпуса 1 вентилятора. За сопряжением входной кромки 8 корпуса 1 вентилятора выполнен выступ 11, а в начальном сечении канала 10 на сплошной криволинейной плоскости 3 установлена шарнирно закрепленная отсекающая криволинейная заслонка 12. Заслонка 12 может быть выполнена из легкого материала (например, пластмассы) и по форме должна быть конгруэнтна сплошной криволинейной плоскости 9.

Диаметральный вентилятор работает следующим образом.

При работе вентилятора воздушный поток всасывается через входное отверстие 2 внутрь рабочего колеса 6, откуда вторично проходит рабочее колесо 6 и нагнетается в выходное отверстие 3. Корпус 1 формирует и направляет воздушный поток, сходящий с рабочего колеса 6, а стенка 4 разделяет входящий и выходящий воздушные потоки. При этом центр вращения образующегося большого вихря в области радиального зазора между рабочим колесом 6 и стенкой 4 стабилизируется жалюзийной решеткой 5. Кроме этого, центр вращения образующегося малого вихря в области радиального зазора между рабочим колесом 8 и входной кромкой 8 корпуса 1 в результате разрежения, создаваемого вращающимся рабочим колесом 6, смещается по ходу рабочего колеса 6, приподнимая отсекающую криволинейную заслонку 12, в сторону всасывающего канала 10, образуя воздушный дополнительный поток, проходящий через жалюзийный участок 7 и сливающийся в корпусе 1 с основным потоком. При увеличении нагрузки в нагнетательной ветви движение воздуха во всасывающем канале 10 меняется на обратное направление. При этом отсекающая криволинейная заслонка 12 под воздействием силы тяжести поворачивается и, упираясь нижним концом в выступ 11, перекрывает начальное сечение всасывающего канала 10. В результате этого исключается выход воздушного потока из корпуса 1 вентилятора через всасывающий канал 10, что обуславливает стабильную работу вентилятора даже на режимах подачи воздуха меньше номинального без дополнительного вмешательства обслуживающего персонала в рабочий процесс.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом являются большие стабильные значения развиваемых давлений во всей области производительностей.

Литература

1. А.с.№1314144, МКИ 4, F 04 D 17/04. Диаметральный вентилятор/Н.П.Сычугов, А.И.Бурков, Н.И.Грабельковский, Н.В.Жолобов, А.А.Гехтман и В.В.Антюхин. - №4002135/25-06; Заявлено 27.11.85//Открытия. Изобретения. - 1987. - №20.

2. Патент на изобретение №2156380, МКИ 7, F 04 D 17/04. Диаметральный вентилятор /А.К.Болотов, В.Е.Саитов, Р.Г.Гатауллин. - №99106717/06, Заявлено 26.03.09//Изобретения. Полезные модели. - 2000. - №26 - прототип.

Изобретение относится к области вентиляторостроения и может применяться в сельскохозяйственном и промышленном производстве. Новым в изобретении является то, что в диаметральном вентиляторе, содержащем корпус (К) с входным и выходным отверстиями и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, и установленное в (K) рабочее колесо (РК), причем участок (ЖУ) К вентилятора за входной кромкой (ВК) выполнен жалюзийным длиной 0,4 наружного диаметра D₂ РК, а выше (ВК) (К) на расстоянии 0,17 D₂ установлена сплошная криволинейная плоскость (СКП), оканчивающаяся на (К) вентилятора за (ЖУ), образующая всасывающий канал (KB) с начальным сечением на (ВК) (К) вентилятора, в начальном сечении (KB) на (СКП) конгруэнтно ей шарнирно установлена отсекающая заслонка, а за сопряжением (ВК) (К) выполнен выступ, что обеспечивает большие стабильные значения развиваемых давлений во всей области производительностей. 1 ил.

Диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, и установленное в корпусе рабочее колесо, причем участок корпуса вентилятора за входной кромкой выполнен жалюзийным длиной 0,4 наружного диаметра D₂ колеса, а выше входной кромки корпуса на расстоянии 0,17 D₂ установлена сплошная криволинейная плоскость, оканчивающаяся на корпусе вентилятора за жалюзийным участком, образующая всасывающий канал с начальным сечением на входной кромке корпуса вентилятора, отличающийся тем, что в начальном сечении всасывающего канала на сплошной криволинейной плоскости конгруэнтно ей шарнирно установлена отсекающая заслонка, а за сопряжением входной кромки корпуса выполнен выступ.