Центробежный вентилятор Советский патент 1992 года по МПК F04D17/08 F04D27/00 

фиг.1

Изобретение относится к вентиляторо- строению, в частности к центробежным вентиляторам.

Известен центробежный вентилятор, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо с расположенными между несущим и покрывным дисками лопатками, каждая из которых имеет профильную часть и предкрылок, образующий с ней полость, сообщенную с полостью корпуса через ре- гулируемые заслонкой отверстия в дисках и щели, расположенные со стороны рабочей и тыльной поверхностей лопатки.

Указанный вентилятор характеризуется малым диапазоном экономического регули- рования вследствие потерь энергии потока на дросселирование в области входных отверстий в несущем и покрывном дисках и невозможностью регулирования подачи его на рабочую и тыльную поверхности лопат- ки. Это существенно уменьшает возможность циркулирования потока в рабочем колесе вентилятора.

Наиболее близким к предлагаемому является центробежный вентилятор, со- держащий корпус, установленное в нем рабочее колесо с расположенными между несущим и покрывным дисками лопатками, каждая из которых имеет профильную часть и предкрылок, образующий с ней по- лость, сообщенную с помощью корпуса посредством отверстий в дисках и щели, расположенные со стороны рабочей и тыльной поверхностей лопатки. В полости предкрылка установлена упругая пластина, примыкающая к профильной части лопатки в зоне ее входной кромки и имеющая края, расположенные в щелях с возможностью поперечного перемещения.

Такое выполнение центробежного вентилятора позволяет расширить диапазон его экономического регулирования за счет снижения потерь энергии управляющего потока на дросселирование и раздельной подачи его на рабочую и тыльную поверхности лопатки. Однако профиль лопатки в процессе регулирования остается неизменным. Изменение циркуляции происходит только за счет избыточной скорости управляющего потока при незначительном изменении газодинамического профиля, что не позволяет увеличить диапазон экономического регулирования центробежного вентилятора.

Целью изобретения является расширение диапазона экономического регулирования центробежного вентилятора.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном вентиляторе, содержащем

корпус, установленное в нем рабочее колесо с расположенными между несущим и покрывным дисками лопатками, каждая из которых имеет профильную часть и предкрылок/образующий с ней полость, сообщенную с полостью корпуса посредством отверстий в несущем и покровном дисках, предкрылок выполнен в виде шарнирно соединенных между собой пластинок, при этом на оси шарнира, расположенной со стороны входной кромки между несущим и покровным дисками, размещены два коак- сиально расположенных трубчатых элемента, каждый из которых соединен с одной из пластинок, несущий диск снабжен двумя концентричными синхронизирующими кольцами, расположенными с его внешней стороны, причем каждое кольцо соединено с одним из трубчатых элементов каждой лопатки.

Такое выполнение центробежного вентилятора обеспечивает широкий диапазон его экономичного регулирования благодаря возможности изменения циркуляции потока в рабочем колесе за счет изменения формы газодинамического профиля лопаток управляющим потоком и регулируемым предкрылком. Увеличение зазора между предкрылком и тыльной поверхностью лопатки за счет поворота примыкающей к ней пластинки предкрылка приводит к увеличению толщины и уменьшению кривизны газодинамического профиля, представляющего собой совокупность телесного профиля лопатки и примыкающего к ней, сформированного отклоненной пластинкой, управляющего потока. Все это приводит к существенному увеличению циркуляции потока в рабочем колесе. Аналогично при отклонении пластинки предкрылка на рабочей поверхности лопатки, происходит уменьшение циркуляции потока в рабочем колесе. Плавное обтекание основным потоком газодинамического профиля при большом изменении его циркуляции в рабочем колесе обеспечивает значительное расширение диапазона экономического регулирования центробежного вентилятора.

На фиг.1 показан центробежный вентилятор, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - лопатка центробежного вентилятора; на фиг.4 - узел I на фиг.З; на фиг.5 - зубчатые шестерни трубчатых элементов, йзометрия.

Цек-робежный вентилятор содержит корпус 1, установленное в его полости рабочее колесо 2 с расположенными между несущим 3 и покровным 4 дисками, лопатками, Лсаждая из которых имеет профильную часть

5 и предкрылок 6, образующий с профильной частью 5 полость 7, сообщенную с полостью корпуса 1 посредством отверстий 8 в дисках 3, 4. Предкрылок 6 выполнен из пластинок 9 и 10, контактирующих соответственно с рабочей 11 и тыльной 12 поверхностями, профильной части 5 лопатки и соединенных шарнирно по оси 13 с двумя коаксиально расположенными труб-, чатыми элементами 14, 15, закрепленными по входной кромке лопатки между несущим 3 и покровным 4 дисками. Трубчатые элементы 14 и 15 коаксиальной оси 13 соединены зубчатой передачей с синхронизирующими кольцами 16, 17 на внешней стороне несущего диска 3.

Наружный трубчатый элемент 14 со стороны синхронизирующего кольца 17 имеет торцовую выточку по диаметру, что обеспечивает возможность соединения посредством зубчатой передачи (шестерня - зубчатая цилиндрическая рейка) обоих трубчатых элементов 14,16 с синхронизирующими кольцами 16,17, расположенными в одной плоскости (требуемый угол поворота пластин 9, 10 не превышает 90).

Для регулирования режима работы центробежного вентилятора с целью увеличения подачи и давления синхронизирующим кольцом 17 осуществляется поворот трубчатого элемента 15, который в свою очередь отклоняет пластинку 10 предкрылка 6 от тыльной поверхности 12 профильной части 5 лопатки. Управляющий поток из полости корпуса 1 через отверстия 8 в несущем и покрывном дисках 3, 4 поступает в полость 7 предкрылка 6. Сформировавшись в полости 7 предкрылка 6 на внутренней стороне отклоненной пластинке 10, управляющий поток под действием избыточного давления поступает на тыльную поверхность 12 профильной части 5 лопатки. На тыльной поверхности 12 формируется выпуклая поверхность газодинамического профиля уменьшенной кривизны. Основной поток поступает в рабочее колесо 2, плавно обтекает отклоненную пластинку 10 со струей управляющего потока на тыльной поверхности 12 профильной части 5 лопатки и выходит из рабочего колеса 2 под углом, большим угла выхода телесного профильной части 5 лопатки. Увеличение угла выхода потока обусловлено избыточной скоростью управляющего потока на тыльной поверхности 12 лопатки и увеличением угла выхода газодинамического профиля за

счет уменьшения его кривизны. Увеличение угла выхода основного потока из рабочего колеса 2 приводит к росту давления и подачи центробежного вентилятора.

Для уменьшения подачи и давления

вентилятора синхронизирующим кольцом 16 поворачивают трубчатый элемент 14 коаксиальных осей, который отклоняет пластинку 19 от рабочей поверхности 11

профильной части 5 лопаток. Управляющий поток, поступающий на рабочую поверхность 11, формирует газодинамический профиль увеличенной кривизны, что уменьшает угол его выхода. В результате этого

основной поток, взаимодействуя с газодинамическими профилем, выходит из рабочего колеса 2 под углом, меньшим угла выхода телесного профильной части 5 лопатки, что приводит к снижению давления и подачи

центробежного вентилятора.

Таким образом, предлагаемое устройство центробежного вентилятора, обеспечивающее широкий диапазон изменения углов выхода потока из рабочего колеса за

счет изменения формы газодинамического профиля лопаток и скоростей течения при сохранении плавного их обтекания, способствует увеличению давления и подачи центробежного вентилятора и, как результат,

расширению диапазона его экономичного регулирования.

Формула изобретения Центробежный вентилятор, содержащий корпус и установленное в нем рабочее колесо с расположенными между несущим и покрывным дисками лопатками, каждая из которых имеет профильную часть и предкрылок, образующий с профильной частью

полость, сообщенную с полостью корпуса посредством отверстий в несущем и покрывном дисках, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона экономичного регулирования, предкрылок выполнен в

виде шарнирно соединенных между собой пластинок, при этом на оси шарнира, расположенной со стороны входной кромки между несущим и покрывным дисками размещены два коаксиально расположенных трубчатых элемента, каждый из которых соединен с одной из пластинок, несущий диск снабжен двумя концентричными синх- .ронизирующими кольцами, расположенными с его внешней стороны, причем каждое

кольцо соединено с одним из трубчатых элементов каждой лопатки.

Изобретение относится к вентиляторо- строению, а именно к центробежным вентиляторам. Цель - расширение диапазона экономического регулирования. В центробежном вентиляторе, содержащем корпус 1, установленное в его полости рабочее колесо 2 с расположенными между несущим и покровным дисками (Д) 3,4 лопатками (Л), име- ющими каждая профильную часть 5 и предкрылок, образующий с профильной частью 5 полость, сообщенную с полостью корпуса 1 посредством отверстий 8 в Д 3, 4, предкрылок выполнен из двух шарнирно со- единенных по входной кроме Л пластинок. Для обеспечения поворота пластинок коаксиальные трубчатые элементы посредством зубчатой передачи соединены с синхронизирующими кольцами 16,17, установленными на внешней стороне Д 4, 5 ил.