Осевой направляющий аппарат центробежного вентилятора Советский патент 1992 года по МПК F04D29/56 

Изобретение относится к вентиляторо- строению, а именно к осевым направляющим аппаратам для регулирования центробежных вентиляторов.

Известен направляющий аппарат для регулирования центробежного вентилятора, содержащий группу одновременно поворачивающихся регулирующих плоских лопаток 1.

К недостаткам этого устройства можно отнести то. что его конструкция не обеспечивает эффективного регулирования из-за неблагоприятных условий входа в межлопаточные каналы, возникновения отрыва потока воздуха от лопаток на режимах глубокого регулирования.

Известен направляющий аппарат для регулирования центробежного вентилятора, содержащий группу одновременно поворачивающихся регулирующих дуговых лопаток 2.

Однако постоянный радиус изгиба регулирующей лопатки приводит к изменению угла ее изгиба - угол изгиба лопатки уменьшается от периферийного профиля к корню. у которого лопатка становится плоской.

Наиболее близким к предлагаемому является осевой направляющий аппарат центробежного вентилятора, содержащий установленные конфузорном патрубке по- воротные лопатки с конической поверхностью, образующие которых наклонены к оси патрубка под углом, вершина которого направлена на встречу потоку 3.

Недостатком данного устройства явля- ется сложность изготовления и установки регулирующих лопаток в корпусе обечайки и, кроме того, данная конструкция не обеспечивает глубокое регулирование ввиду отсутствия данных по профилированию лопаток.

Цель изобретения - улучшение аэродинамических характеристик вентилятора на частичных нагрузках и увеличение глубины экономичного регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в осевом направляющем аппарате центробежного вентилятора, содержащем установленные в обечайке поворотные лопатки с конической поверхностью, периферийное сечение каждой поворотной лопатки имеет хорду и радиус изгиба, равные соответственно 0,45-0,53 и 0,63-0,8 радиуса обечайки.

На фиг. 1 изображен осевой направляющий аппарат центробежного вентилятора, разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - конус для изготовления лопатки с конической поверхностью; на фиг.4 - вид Б

на фиг.З; на фиг.5 - график зависимости относительного снижения потребляемой вентилятором мощности для трех относительных расходов от отношения радиуса изгиба лопатки и радиуса обечайки осевого направляющего аппарата.

Осевой направляющий аппарат центробежного вентилятора 1 содержит группу одновременно поворачивающихся лопаток 2 с периферийным профилем 3. установленных в обечайке 4, имеющей радиус и образующих межлопаточные каналы 5.

Радиус изгиба R поворотной лопатки 2 с хордой b периферийного профиля 3 зависит от тангенса угла р между образующей конической поверхности лопатки R0 и высотой конуса Н для изготовления конической лопатки 2.

Осевой направляющий аппарат центробежного вентилятора работает следующим образом.

На частичном режиме работы поворотные конические лопатки 2 устанавливаются в таком положении, при котором воздушный поток, проходящий через межлопаточные каналы 5, закручивается и подходит к рабочему колесу центробежного вентилятора 1 с определенной скоростью закручивания, величина которой зависит от угла установки поворотных конических лопаток 2.

Согласно изобретению хорда b периферийного профиля 3 поворотной конической лопатки 2 составляет 0,45-0,53 радиуса RO обечайки 4 осевого направляющего аппарата (ОНА).

Если b 0,53R0. т.е. превышен указанный верхний предел, то это затрудняет изготовление поворотных конических лопаток, так как лопатки с хордой периферийного профиля, лежащей в этом диапазоне, не могут быть элементом конической поверхности.

Если b 0.45Ro, т.е. занижен указанный нижний предел , то это также нецелесообразно, так как усложняется изготовление ОНА, особенно поворотных конических лопаток и общего привода. Кроме того, уменьшается число Рейнольдса. что снижает эффективность применения ОНА для регулирования центробежного вентилятора. Указанному диапазону, т.е. 0,45Ro b is 0,53Ro. соответствует оптимальное число лопаток осевого направляющего аппарата Z 12-14.

Радиус изгиба R периферийного профиля 3 поворотной конической лопатки 2 составляет 0,63-0,8 радиуса обечайки 4 RO ОНА. Если RK 0,8Ro , то относительное снижение потребляемой вентилятором мощности незначительно.

Если RK 0,63R0, то относительное снижение потребляемой вентилятором мощности имеет тенденцию к уменьшению.

При 0,63R0 RK 0,8R0 наблюдается максимальное снижение относительной потребляемой вентилятором мощности при его регулировании осевым направляющим аппаратом. При этом за счет выбора оптимальной формы конической лопатки, которая получена в результате исследований, существенно повышается КПД вентилятора на частичных нагрузках. В то же время сниФиг

0

жение КПД вентилятора на расчетном режиме незначительно.

Формула изобретения Осевой направляющий аппарат центробежного вентилятора, содержащий установленные в обечайке поворотные лопатки с конической поверхностью, отличающийся тем, что, с целью улучшения аэродинамических характеристик вентилятора на частичных режимах и увеличения глубины регулирования, периферийное сечение каждой поворотной лопатки имеет хорду и радиус изгиба, равные соответственно 0,45-0,53 и 0.63-0,8 радиуса обечайки.

Изобретение относится к вентиляторо- строению и может быть использовано в осевых направляющих аппаратах вентиляторов. Целью изобретения является улучшение аэродинамических характеристик вентилятора на частичных режимах и увеличение глубины регулирования. Осевой направляющий аппарат центробежного вентилятора 1 содержит поворотные лопатки 2, установленные в обечайке 4. Хорда и радиус изгиба каждой лопатки выполнены по определенным зависимостям. 5 ил. з Ј Фиг.1 VJ о со 00 о ел

Фиг Л

О , ДО

Редактор А,Мотыль

Техред М.Моргентал

Заказ 49Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

0,80 Q63

Фиг. 5

Корректор В.Гирняк