ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДЫМОСОС ДВУХСТОРОННЕГО ВСАСЫВАНИЯ Российский патент 2011 года по МПК F04D17/08 

Изобретение относится к вентиляторостроению, а именно к конструкции центробежного дымососа двухстороннего всасывания, предназначенного для транспортировки газов в системах газоочистки с производительностью Q от 200000 до 450000 м³/ч при развиваемом полном давлении Pv в указанном диапазоне производительности при температуре перемещаемой среды 100°С от 9000 до 7000 Па.

Известен центробежный дымосос двухстороннего всасывания ГД-26×2, состоящий из рабочего колеса диаметром 2,6 м, ходовой части, спирального корпуса, всасывающих патрубков, всасывающих карманов и направляющих аппаратов, предназначенный для рециркуляции горячих дымовых газов паровых стационарных котлов. (Тягодутьевые машины. Отраслевой каталог. Часть 1. Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по тяжелому и транспортному машиностроению. Москва, 1988 г. С.123-128).

Известный дымосос обеспечивает достижение указанных параметров по производительности и полному давлению, однако габаритные размеры затрудняют его использование в системах очистки газов вследствие значительных сопутствующих капитальных затрат на возведение строительных конструкций.

Известен также центробежный дымосос двухстороннего всасывания ДЦ-25×2, предназначенный для отсасывания дымовых газов из печных агрегатов при производстве цемента, являющийся наиболее близким аналогом изобретения. (Тягодутьевые машины. Отраслевой каталог. Часть 1. Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по тяжелому и транспортному машиностроению. Москва, 1988 г., с.143-148).

Дымосос состоит из рабочего колеса диаметром 2,5 м, ходовой части, спирального корпуса, всасывающих патрубков, всасывающих карманов и направляющих аппаратов.

Известный дымосос обеспечивает требуемые параметры по производительности и полному давлению, однако его применение приводит к значительным затратам электрической мощности на привод и дополнительным потерям полного давления в спиральном корпусе и газоходах системы газоочистки. Эти недостатки обусловлены значительным на 30-40% превышением развиваемого полного давления по сравнению с требуемой величиной и высокими скоростями потока в проточной части и в выходном сечении спирального корпуса дымососа.

Задачей изобретения является создание дымососа, обеспечивающего требуемые значения производительности и полного давления, уменьшение потребляемой мощности при минимизации затрат на капитальные вложения и эксплуатационные издержки.

Технический результат состоит в снижении скорости потока, оптимизации структуры потока в проточной части и в выходном отверстии спирального корпуса дымососа, повышении коэффициента полезного действия и снижении потерь давления в газоходах системы очистки газов при уменьшении диаметра рабочего колеса за счет увеличения ширины рабочего колеса, увеличения радиуса закругления входного участка покрывающего диска рабочего колеса, увеличения раскрытия и размера выходного сечения спирального корпуса при одновременном снижении материалоемкости и удобства монтажа.

Указанный результат достигается тем, что в центробежном дымососе двухстороннего всасывания, содержащем спиральный корпус, рабочее колесо, состоящее из лопаток, расположенных между основным и покрывающими коническими дисками, всасывающие патрубки, всасывающие карманы и направляющие аппараты, ширина b₁ рабочего колеса на входе составляет 21-23% от диаметра D рабочего колеса по выходным кромкам лопаток, ширина b₂ рабочего колеса на входе составляет 11-13% от D, радиус R входного участка покрывающего диска рабочего колеса составляет 4-6% от D, раскрытие А спирального корпуса составляет 50-70% от D, размер В выходного отверстия спирального корпуса в плоскости вращения рабочего колеса составляет 60-90% от D, где

b₁ - расстояние на входе от основного диска рабочего колеса до плоскости входного отверстия покрывающего диска рабочего колеса,

b₂ - расстояние от основного диска рабочего колеса до покрывающего диска рабочего колеса вдоль выходной кромки лопатки.

На фиг.1 схематично изображен продольный разрез проточной части дымососа, согласно изобретению,

на фиг.2 - разрез Е-Е, на фиг.1,

на фиг 3 - вид I на фиг.1 в увеличенном масштабе,

на фиг.4 - аэродинамическая характеристика дымососа, согласно полезной модели, полученная в результате испытаний.

Дымосос (фиг.1) состоит из рабочего колеса 1, спирального корпуса 2, всасывающих патрубков 3, всасывающих карманов 4, направляющих аппаратов 5. Рабочее колесо 1 имеет диаметр D по выходным кромкам лопаток и состоит из основного 6 плоского диска и покрывающих 7 конических дисков. Между основным и покрывающим дисками закреплены лопатки 8. Ширина b₁ рабочего колеса на входе (расстояние на входе от основного 6 диска до плоскости входного отверстия покрывающего 7 диска) составляет 21-23% от диаметра D рабочего колеса, ширина b₂ рабочего колеса на выходе (расстояние от основного 6 диска до покрывающего 7 диска вдоль выходной кромки лопатки 8) составляет 11-13% от D, радиус R входного участка покрывающего диска рабочего колеса составляет 4-6% от D, раскрытие А спирального корпуса составляет 50-70% от D, размер В выходного отверстия спирального корпуса в плоскости вращения рабочего колеса составляет 60-90% от D.

Размеры b₁ ширины рабочего колеса 1 на входе, b₂ ширины рабочего колеса 1 на выходе, радиуса R входного участка покрывающего диска 7 рабочего колеса 1, раскрытия А и размер В выходного отверстия спирального корпуса 2 в плоскости вращения рабочего колеса обеспечивают снижение скорости, оптимизацию структуры потока в проточной части рабочего колеса и в спиральном корпусе дымососа, снижение потерь давления в газоходах системы очистки газов при уменьшении диаметра рабочего колеса за счет увеличения ширины рабочего колеса, увеличения радиуса входного участка покрывающего диска рабочего колеса, увеличения раскрытия и размера выходного сечения спирального корпуса.

Дымосос работает следующим образом.

Поток газов поступает через направляющие аппараты 5, всасывающие карманы 4 и всасывающие патрубки 3 на вход в рабочее колесо 1, ширина b₁ на входе (расстояние на входе от основного 6 диска до плоскости входного отверстия покрывающего 7 диска) которого составляет 21-23% от диаметра D рабочего колеса 1. Радиус R входного участка покрывающего диска рабочего колеса составляет 4-6% от величины D. В рабочем колесе 1 происходит передача энергии потоку. Выходя из рабочего колеса 1, ширина b₂ на выходе (расстояние от основного 6 диска до покрывающего 7 диска вдоль выходной кромки лопатки 8) которого составляет 11-13% от D, поток поступает в спиральный корпус 2, в котором происходит снижение скорости и преобразование динамического давления в статическое. Из спирального корпуса 2 поток направляется через выходное отверстие в газоход системы очистки газов. Раскрытие А спирального корпуса составляет 50-70% от D, размер В выходного отверстия спирального корпуса в плоскости вращения рабочего колеса составляет 60-90% от D.

Регулирование производительности и полного давления дымососа осуществляется путем синхронного поворота лопаток направляющих аппаратов 5.

В результате снижения скорости потока, оптимизации структуры потока в проточной части и в выходном отверстии спирального корпуса дымососа снижаются потери давления в проточной части и в газоходах системы очистки газов при уменьшении диаметра рабочего колеса за счет увеличения ширины рабочего колеса, увеличения радиуса входного участка покрывающего диска рабочего колеса, увеличения раскрытия и размера выходного отверстия спирального корпуса в плоскости вращения рабочего колеса.

Возможность достижения технического результата при указанных параметрах b₁, b₂, R, А, В подтверждается результатами экспериментальных исследований, проведенных при испытаниях моделей центробежного дымососа двухстороннего всасывания ГД-26×2 с диаметром рабочего колеса 2,6 м центробежного дымососа Д-25×2 с диаметром рабочего колеса 2,5 м и центробежного дымососа двухстороннего действия согласно изобретению при одинаковой частоте вращения 980 об/мин.

Дымососы согласно изобретению были изготовлены с:

- диаметром D рабочего колеса 2,2 м,

- b₁ шириной рабочего колеса на входе 21, 22, 23% от D,

- b₂ шириной рабочего колеса на выходе 11, 12, 13% от D,

- R радиусом входного участка покрывающего диска рабочего колеса 4, 5, 6% от D,

- А раскрытием спирального корпуса 50, 60, 70% от D,

- В размером выходного сечения спирального корпуса

в плоскости вращения рабочего колеса 60, 75, 90% от D.

В результате испытаний было установлено снижение скорости потока, оптимизация структуры потока в проточной части и в выходном отверстии спирального корпуса дымососа, снижение потерь давления в проточной части и в газоходах системы очистки газов, повышение коэффициента полезного действия в среднем на 5%.

Исследования показали, что отклонения от выбранных величин b₁, b₂, R, А, В как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, значительно снижают полученный результат.

Аэродинамическая характеристика, полученная в результате испытаний, представлена на фиг.4.

Изобретение обеспечивает улучшенные характеристики при уменьшенном диаметре рабочего колеса.

Изобретение относится к вентиляторостроению, а именно к конструкции центробежного дымососа двухстороннего всасывания, который может быть применен для установки в системах газоочистки в металлургии и производстве строительных материалов. Изобретение позволяет обеспечить транспортировку газов в системе газоочистки с учетом минимизации затрат на капитальные вложения и эксплуатационные издержки. В дымососе, содержащем спиральный корпус, рабочее колесо, состоящее из лопаток, расположенных между основным и покрывающими коническими дисками, всасывающие патрубки, всасывающие карманы и направляющие аппараты, ширина b₁ рабочего колеса на входе составляет 21-23% от диаметра D рабочего колеса, ширина b₂ рабочего колеса на выходе составляет 11-13% от D, радиус R входного участка покрывающего диска рабочего колеса составляет 4-6% от D, раскрытие А спирального корпуса составляет 50-70% от D, размер В выходного сечения спирального корпуса в плоскости вращения рабочего колеса составляет 60-90% от D, где b₁ - расстояние на входе от основного диска рабочего колеса до плоскости входного отверстия покрывающего диска рабочего колеса, b₂ - расстояние от основного диска рабочего колеса до покрывающего диска рабочего колеса вдоль выходной кромки лопатки. 4 ил.

Центробежный дымосос двухстороннего всасывания, содержащий спиральный корпус, рабочее колесо, состоящее из лопаток, расположенных между основным и покрывающими коническими дисками, всасывающие патрубки, всасывающие карманы и направляющие аппараты, отличающийся тем, что ширина b₁ рабочего колеса на входе составляет 21-23% от диаметра D рабочего колеса, ширина b₂ рабочего колеса на выходе составляет 11-13% от D, радиус R входного участка покрывающего диска рабочего колеса составляет 4-6% от D, раскрытие А спирального корпуса составляет 50-70% от D, размер В выходного сечения спирального корпуса в плоскости вращения рабочего колеса составляет 60-90% от D, где b₁ - расстояние на входе от основного диска рабочего колеса до плоскости входного отверстия покрывающего диска рабочего колеса, b₂ - расстояние от основного диска рабочего колеса до покрывающего диска рабочего колеса вдоль выходной кромки лопатки.