Осевой вентилятор Советский патент 1987 года по МПК F04D27/02 

Изобретение относится к вентилято ростроению и является усовершенствованием вентилятора по авт.св. №,1252553.

Иэвестеа осевой вентилятор, содержащий корпус с кольцевой камерой, ограниченной со стороны проточной части статорным кольцом, установленное в корпусе рабочее лопаточное-колесо и распололсенную в камере кольцевую решетку спряг ляющих лопаток., образующих межлопаточные каналы,. сообщенньче на входе и выходе с проточной частью. При этом выходные кромки спрямляющих лопаток расположены параллельно оси вентилятора и имеют в радиальном сечении дугообразную форму, причем вогнутая сторона выходного участка каждой спрямляющей ло- патки обращена к вогнутой стороне лопатки рабочего колеса flj .

Недостатками такого осевого вен- . тилятора являются недостаточная экономичность и отсутствие возможное ти ограничения величины напора на режимах малой подачи, когда характеристика пи подаче и напору должна иметь определенный наклон в зависимости от условий применения вентилятора.

Цель изобретения - расширение зон устойчивой работы, ограничение напор на режимах малой подачи и повышение экономичности.,

Указанная цель достигается тем, что В осевом вентиляторе, содержащем корпус с кольцевой камерой, ограниченной со стороны проточной части статорньм кольцом, установленное в корпусе рабочее лопаточное колесо и расположенную в камере кольцевую решетку спрямляющих лопаток, образующих межлопаточ ные каналы, сообщенные на входе и выходе с проточной частью, выходные кромки спрямляющих лопаток расположены параллельно оси вентилятора и имеют в радиальном сечении дугообразную форму, причем вогнутая сторона выходного, участка каждой спрямляющей лопатки обращена к вогнутой стороне лопатки.

Кроме того, отношение высоты спрямляющей лопатки к ее ширине .0,4- 0,63, а отношение ширины лопатки к расстоянию от-статорного кольца до стенки камеры на входе в последнюю и к расстоянию от статорного кольца до стенки камеры на выходе из нее соот

0

15

20

25

ветственно 2,0-3,0 и 1,4-1,6. Вькод- ные участки каждой спрямляющей лопатки отклоненЕ) от радиального направления, на угол (-45)-(-|-45) .

На фиг. 1 .показан осевой вентилятор, продольньй разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.. 2; на фиг. .4 - разрез 3-Б на-фиг. 2; на фиг. 5- зависимость подачи от напора с углом отклонения от радиального направления выходных участков спрямляющих лопаток в диапазоне (-45)-(+45) .

Осевой вентилятор содержит корпус 1 с кольцевой камерой 2, ограниченной со стороны проточной части 3. ста- торным кольцом 4, установленное в корпусе 1 рабочее лопаточное .колесо 5 и расположенную в камере 2 кольцевую решетку спрямляющих лопаток 6, образующих межлопаточные каналы 7, сообщенные на -входе и выходе с проточной частью 3.

.Выходные кромки 8 спрямляющих лопаток 6 расположены параллельно оси а-а вентилятора и имеют в радиальном сечении дугообразную форму. Вогнутая сторона 9 выходного участка Ш каждой спрямляющей лопатки 6 обращена, к вогнутой стороне лопатки 1-1 рабо- чего - колеса 5. За рабочим колесом 5 установлен спрямляющий аппарат 12 и на выходе из вент -шятора к корпусу 1 присоединен выходной патрубок 13, -Кроме того, отношение высоты h каждой спрямляющей лопатки 6 к ее ширине 1 0,4-0,65, а отношение ширины 1 лопатки 6 к расстоянию а от статорного кольца 4 до стенки 14 камеры 2 на входе в последнюю и к расстоянию b от статорного кольца 4 до стенки 15 камеры 2 на выходе из нее соответственно 2,0-3,0 и 1,4-16. Выходные участки 10 каждой спрямляющей лопатки 6 отклонены от радиального направления на угол об - (-45)-(+45) .Стрелкой 16 показано направление вращения рабочего колеса 5.

Осевой вентилятор работает следующим образом.

При вращении лопаток 11 засасываемый поток через входной gg патрубок корпуса 1 проходит в проточную часть 3, затем между рабочими лопатками 11, раскручивается в .спрямляющем аппарате 12, проходит в выходной патрубок 13 и выходит из вентиля30

35

40

45

50

тора в осевом направлении, создавая определенный напор и максимальную подачу в выходном патрубке 13.

По йере возрастания сопротивлени в патрубке 13 подача вентилятора уменьшается, а напор возрастает. Пр определенном значении подачи в пери .ферийной части рабочих лопаток 11 наступает срыв потока. Сорвавшаяся часть потока центробежной силой отбрасывается с входных кромок рабочих лопаток 11 и поступает в камеру где на входном участке спрямляющих лопаток 6 раскручивается в осевом направлении, а затем на выходном участке 10 отклоняется в радиальном направлении, закручивается против направления вращения рабочих лопаток и выходит в проточную часть 3. Благодаря закручиванию сорвавшейся части потока она отжимается к периферии проточной части 3 и не препятствует поступлению засасываемого воздуха. Этим обеспечивается устойчивая работ вентилятора.

Таким образом, вентилятор продолжает устойчиво работать и в случае, когда подача последовательно уменьшается до нулевого значения, напор в выходном патрубке 13 остается стабильным, а скорость циркуляции сорвавшейся части потока в кольцевой камере 2 возрастает. Особенность предлагаемой конструкции осевого вентилятора состоит в том, что соотношения размеров 1/а 2,0-3,0, 1/Ь 1,4-1,6 и h/1 0,4-0,65 позволяет снизить аэродинамическое сопротивление камеры 2, благодаря чему расширяется зона устойчивости работы, повышается экономичность работы вентилятора.

Когда выходные участки 10 спрямляющих лопаток 6 отклонены от радиального направления на угол об до +45°, они закручивают поток, . вьпсодя- щий из камеры 2, в сторону, противоположную направлению 16 вращения рабочего колеса 5, когда по условиям

10

,

15

20

25

30

35

40

45

эксплуатации .необходимо на режимах малой подачи получать большой напор и крутую форму характеристики подача-напор. При этом засасываемый поток в проточной части 3 закручивается против направления вращения рабочих колес 5, и давление, создаваемое вентилятором в патрубке 13, возрастает (фиг. 5, кривая d).

Когда крутая форма характеристики подача-напор не требуется, а необходимо понизить напор и соответственно уменьшить мощность, расходуемую вентилятором на режимах малой подачи, выходные участки 10 отклонены от радиального направления г на угол oi до -45 . При этом поток, выходя из камеры 2, закручивается по направлению 16 вращения рабочих колес, что приводит к уменьшению давления, создаваемого вент1-шятором в патрубке 13 (фиг. 5, Кривая 1).

Если требуется получить среднее значение напора при малой подаче, выходные участки 10 отклонены на угол ( (-45)-(+45) , и характеристика подача-напор занимает промежуточное положение (фиг. 5 кривая f).

Оптимальность указанных отношений: высоты каждой спрямляющей лопатки к ее ширине, ширины лопатки к расстоянию от статорного кольца до стенки камеры на входе в последнюю и к расстоянию от статорного кольца до стенки камеры на выходе из нее, а также диапазон отклонения от радиального направления выходных участков каждой спрямляющей лопатки, подтверждены экспериментальным путем.

Предлагаемый осевой вентилятор позволяет при работе на срьшнык режи мах существенно увеличить напор, подачу, экономичность и значительно расширить диапазон рабочих режимов вентилятора. Кроме того, обеспечивается возможность изменять характерис тику напор-подача в области малой подачи в зависимости от условий эксплуатации вентилятора.

Фиг.2

11

ut. S

ФигЛ

§

Редактор И. Торная

Составитель Н. Стученкова

Техред М.Ходанич Корректор Л. Патай

3787/33

Тираж 574Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Подача u&5