Устройство для выпуска воздушного потока из шахты холодильника тепловоза Советский патент 1983 года по МПК B61C5/02 B60K11/06 

Пч.юретение относится к транспортному машиностроению и касается конструкции узлов охлаждающих устройств силовой устаноЕзк тенловозов.

И:5вестно устройство для выпуска воздушного потока из шахты холодильника тепловоза, содержащее ограниченный KOpnycoiM выходной канал, снабженный отводами на жалюзийпые решетки, и цилиндрическую надставку, примыкающую к ступице колеса вентилятора, имеющего кожух 1.

Однако расположение жалюзийной решетки в непосредственной близости от плоскости врашения лопаток колеса вентилятора, где воздушный поток максимально закручен, вызывает дополнительные гидравлические потери, а следовательно, и повышениые затраты мощности на привод вентилятора.

Цель изобретения -.снижение затрат мощности на привод вентилятора.

Цель достигается тем,, что в устройстве для выпуска воздушного потока из шахты холодильника тепловоза, содержащем ограниченный корпусом выходной канал, снабжен-ный отводами на жалюзийные решетки, и цилиндрическую надставку, примыкающую к ступице колеса вентилятора, имеющего кожух, указанный корпус и кожух вентилято ра сопряжены между собой по линии, лежащей в плоскости вращения лопаток колеса, отводы выходного канала на жалюзийные решетки выполнены в виде прямоугольных диффузоров, а внутри выходного канала установлен распределительный аппарат воздушного потока, состоящий из цилиндрических кольцевых секторов, размеп енных между верхним и нижнлм основаниями корпуса выходного канала и соединенных со сторонами отводов на жалюзийпЫе рещетки, а также рассекателей воздущного потока, имеющих V-образную форму и расположенных На верхнем основании корпуса выходного канала вдоль вертикальной оси вентилятора между цилиндрическими кольцевыми секторамии цилиндрической надставкой.

На фнг. 1 схематично изображено устройство для выпуска воздушного потока из ujaxTbi арочного холодильника тепловоза; на фиг. 2 - разрезз А-А на фиг. 1; на . 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для выпуска воздушного потока из шахты арочного холодильника тен,fOBo: a, содержащее осевой вентилятор 1 имеющий кожух 2, колесо 3 и ступицу 4, образовано выходным каналом,5 с выходными отводами в виде прямоугольных диффузоров 6 На боковые стороны крышки 7 холодильника, Д.тя обеспечения свободного выхода воздушного потока из рабочего колеса 3 вентилятора нижнее основание 8 выходного канала 5 примыкает к кожуху 2 колеса вентилятора по линии, лежащей в

плоскости вращения лопаток колеса, так, чтобы кожух не препятствовал выходу закрученного потока из рабочего колеса, отклоняющегося от осевого Направления к радиальному. Внутри выходного канала 5 расположен распределительный аппарат 9, составленный из цилиндрических кольцевых секторов 10 цилиндрической надставки 11 и рассекателя V-образной формы 12 и предназначенный для спрямления закрученного воздущНого потока, его стабилизации, разделения на два выходных отвода и частичного снижения его скорости. Цилиндрические кольцевые секторы 10 симметрично с зазором с двух сторон по оси вентилятора охватывают его колесо 3 между верхним 13 и нижним 8 основаниями выходного канала и соединены с боковыми сторонами 14 прямоугольных диффузоров 6.

Цилиндрические кольцевые секторы 10 диаметро.м превышают кожух 2 вентилятора и предназначены для создания стабилизирующих полостей по сторонам колеса, выхода закрученного воздущного потока из колеса под некоторым углом к кожуху и выравнивания потока за колесом. Выходное расстояние между концами секторов в боковые отводы превышает диаметр кожуха 2 вентилятора. Внутри капала 5 на его верхнем основании 13 закреплена цилиндрическая надставка И с расщиряющимся раструбом, премыкающая к ступице 4 колеса. Надставка профилирована с переходом с цилиндра на плавно расщиряющийся с криволинейной поверхностью раструб к верхнему основанию для обеспечения растекания потока газа по сторонам. Внутри канала 5 на его верхнем основании 13 между секторами 10 и надставкой 11 с двух сторон по оси холодильной камеры закреплены рассекатели 12 V-образной формы, примыкающие к лопаткам колеса 3 и разделяющие канал на два отвода. Рассекатели V-образной формы выполнены с криволинейными направляющими для спрямления закрученного потока и разделения канала 5 на два расщиряющихся прямоугольных диффузора 6. На выходе потока смонтированы жалюзийные устройства 15, удаленные по потоку от оси вращения колеса. Воздушный поток выходит из рабочего колеса вентилятора под некоторым углом к цилиндрической поверхности кожуха, удаляясь от оси вращения колеса. Закрученный поток отклоняется от осевого направления к радиальному. Сочленение кожуха вентилятора с нижним основанием канала на уровне оси вращения лопаток колеса создает возможность для более свободного выхода потока на стороны, что приводит к повышению напорных качеств вентилятора холодильника. Между рабочим колесом 3 и стенками цилиндрических кольцевых секторов 10 выполнен зазор для,выравнивания потока за колесом. Кольцевые

стабилизирующие полости, образованные цилиндрическими секторами 10, надставкой И и рассекателями 12 предотвращают отрыв вращающегося воздущного потока от стенок канала.

В вертикальной плоскости закрученн-ый воздушный поток, вышедший из колеса вентилятора, разворачивается вокруг профилированной цилиндрической надставки и V-образных рассекателей 12, которые производят симметричные разделения закрученного потока на две стороны и выполняют роль спрямляющего устройства совместно с цилиндрическими секторами 10 и надставкой 11.

V-образный рассекатель одной стороны разворачивает выходящий с колеса поток газа и направляет .его в боковой отвод, а другой стороной только направляет в противоположный отвод. Такая работа выполняется и другим рассекателем, за исключением того, что функции сторон рассекателя изменяются на обратные по ходу вращения колеса.

Выполнение стабилизирующих полостей и разделение потока в этом случае приводит к улучщению однородности поля скоростей за поворотом потока.

Создание таких условий выхода потока из колеса вентилятора в выходной канал вносит перераспределение потерь в межлопаточных каналах колеса, что отражается на характере обтекания лопаток колеса по их высоте, а также на величине потерь. Выпускное устройство принимает закрученный воздущйый поток с большой осевой скоростью из рабочего колеса вентилятора, спрямляет поток, поворачивает его, снижает его осевую скорость, выбрасывает его по бокам крыши холодильника тепловоза и преобразовывает кинетическую энергию потока, выходящего из колеса вентилятора, в его статическое давление.

Встречный поток воздуха, вызванный движением тепловоза, оказывает отсасывающее действие на поток из выпускного устройства, что уменьшает сопротивление на выходе. Теплая струя воздуха, истекшая из выпускного устройства, вытесняется окружающим воздухом по искривленной траектории кверху. При необходимости с помощью поворотных жалюзи выброс использованного воздуха может быть осуществлен вверх или наклонно. Сочленение кожуха рабочего ко0леса вентилятора с нижним основанием канала на уровне оси вращения лопаток колеса вентилятора позволяет увеличить эффективность вентиляторной установки на 2,5- 6% в зависимости от угла установки лопа5ток колеса. КПД вентиляторной установки холодильника с помощью выпускного устройства (если не учитывать сопротивления жалюзи) повышается дополнительно на 7- 10% за счет использования закрутки потока газа за рабочим колесом вентилятора и

0 скоростного напора на выходе.

Применение данного выпускного устройства позволет снизить выходную скорость потока газа с вентилятора холодильника в 1,5-1,7 раза, что благоприятно сказывается На сопротивлении жалюзи и потерях скоростного напора на выходе. Поток воздуха, вышедший из выпускного устройства менее закручен, а это также снижает потери в жалюзи. Применение устройства позволяет снизить потери в жалюзи с (07-1,3) Нд до (0,18-0,31) Нд динамического напора вентилятора.

С применением выпускного устройства в целом снижаются гидравлические потери с выходной осевой скоростью закрученного по тока воздуха и затраты мощности вентиляторной установки холодильника на 15-35% за счет использования закрутки потока газа за рабочим колесом вентилятора и скоростного напора на выходе.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ИЗ ШАХТЫ ХОЛОДИЛЬНИКА ТЕПЛОВОЗА, содержащее ограниченный корпусом выходной канал, снабженный отводами на жалюзийные решетки, и цилиндрическую надставку, примыкающую к ступице колеса вентилятора, имеющего кожух, отличающееся тем, что, с целью снижения затрат мощности на привод вентилятора, указанный корпус и кожух вентилятора сопряжейы между собой по линии, лежащей в плоскости вращения лопаток колеса, отводы выходного канала на жалюзийные рещетки выполнены в виде прямоугольных диффузоров, а внутри выходного канала установлен распределительный аппарат воздущного потока, состоящий из цилиндрических кольцевых секторов, размещенных между верхним и нижним основаниями корпуса выходного канала и соединенных со сторонами отводов на жалюзийные рещетки, а также рассекателей воздущного потока, имеющих V-образную форму и расположенных на верхнем основании корпуса выходного канала вдоль вертикальной оси вентилятоS ра между цилиндрическими кольцевыми сек(Л торами и цилиндрической надставкой. О1 ел