Центробежный вентилятор Советский патент 1992 года по МПК F04D17/08 

Ши&1

Изобретение относится к вентиляторо- строению, а именно к вентиляторострое- нию, а именно к шахтным центробежным вентиляторам, работающим в режиме всасывания.

Известен центробежный насос, содержащий рабочее колесо, спиральную камеру с языком, диффузор и поворотную заслонку, связанную со штоком поршня гидроцилиндра, имеющего две полости, разделенные поршнем. Такое выполнение насоса позволяет увеличить диапазон регулирования режима его работы. Однако, большие значения динамического давления на выходе из диффузора при больших подачах и потери энергии на заслонке не позволяют существенно повысить статический КПД вентилятора на нерасчетных режимах работы.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является центробежный насос, содержащий рабочее колесо, спиральный корпус с языком, диффузор с поворотной заслонкой, связанной со штоком гидроцилиндра имеющего две полости, разделенные поршнем и связанные с расчетным сечением спирального корпуса и пространством под языком. В этом насосе снижаются потери энергии за счет снижения динамического давления в его выходном сечении, т, е. снижения потерь энергии на выхлоп. Однако, поскольку с увеличением выходного сечения диффузора поворотной заслонкой увеличивается его угол раскрытия, одновременно с уменьшением динамического давления на выходе из диффузора происходит рост потерь давления внутри диффузора из-за возникновения зон отрывного сечения потока. Большие углы раскрытия диффузора на нерасчетных режимах работы вентилятора приводит к образованию значительных зон отрывного течения потока, не позволяя существенно снизить суммарные потери энергии в нем, что не дает возможность достичь требуемых значений КПД на нерасчетных режимах и глубины экономического регулирования.

Целью предлагаемого изобретения является повышение КПД на нерасчетных режимах работы и увеличения глубины экономического регулирования.

Указанная цель достигается тем, что вентилятор содержит спиральный корпус и установленный на выходе диффузор, внутри которого со стороны наружной стенки установлена регулирующая заслонка, кинематически связанная со штоком поршня пневмоцилиндра, полости которого сообщены соответственно с расчетным сечением в области языка. В отличие от известного

регулирующая заслонка выполнена составной из неподвижной части, закрепленной на выходе диффузора, и подвижной части, установленной с возможностью осевого пе5 ремещения относительно неподвижной части и образования дополнительного диффузорного канала. Диффузор снабжен дополнительной перегородкой, аналогичной основной перегородке, размещенной

0 со стороны внутренней стенки. Наличие двух дополнительных аэродинамических плоскостей внутри диффузора позволяет при сохранении оптимального угла раскрытия диффузора увеличить площадь выходно5 го сечения, тем самым снизить потери энергии на выхлоп, возникающие на режиме больших подач.

При сравнении с аналогичными устройствами, признаки, отличающие заявленное

0 устройство от прототипа не обнаружены, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию существенные отличия,

На фиг. 1 схематично изображен цент5 робежный вентилятор, поперечное сечение; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Центробежный вентилятор содержит корпус 1, установленное в нем рабочее колесо 2 и диффузор 3. В полости диффузора

0 3 со стороны наружной стенки 4 установлена раздвигающаяся регулирующая заслонка 5, образующая со стенкой 4 дополнительный диффузорный канал 6 с оптимальным углом раскрытия. Заслонка 5 со5 стоит из неподвижной части 7 закрепленной на выходе диффузора 3 и подвижной части 8, соединенной со штоком 9 пневмоцилиндра 10, поршень 11 которого делит цилиндр 10 на полости 12 и 13, соединенные соответ0 ственно через золотниковое устройство 14 с расчетным сечением 15 и пространством 16 под языком корпуса 1. Шток 9 цилиндра 10 расположен в плоскости параллельной раздвижной регулирующей заслонке 5. Со

5 стороны внутренней стенки диффузора 17 может быть установлена дополнительная регулирующая заслонка 5. Подвижная часть 8 через систему рычагов 18 и фиксируемый ползун 19 связана со штоком 9 цилиндра 10.

0 При работе центробежного вентилятора на режиме больших подач увеличивается скорость потока, выходящего из рабочего колеса 2. Это приводит к посту динамического давления в корпусе 1 и соответствен5 но на входе в диффузор 3, что увеличивает его аэродинамическую нагруженность. Рост давления в пространстве 16 под языком корпуса 1 по отношению к давлению в расчетном сечении 15 приводит в движение

поршень 11 через золотниковое устройство

14. Поршень 11 штоком 9 перемещает подвижную часть 8 регулирующей заслонки 5, открывая вход в дополнительный диффузор- ный канал 6 и тем самым снижает динамическое давление на выходе диффузора 3, при этом не возникает зон отрывного вих- реобразования, т. е. угол раскрытия диффузора и дополнительного диффузорного канала оптимальный. Такой характер течения потока повышает КПД на больших подачах за счет снижения суммарных потерь энергии в диффузоре и, следовательно, увеличивает глубину экономичного регулирования. Установка дополнительной регулирующей заслонки 5 позволяет дополнительно увеличить глубину экономичного регулирования за счет снижения потерь энергии на выхлоп в области максимальных подач.

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает снижение по- терь энергии на выхлоп на выходе из диффузора без существенного роста потерь энергии внутри него, т. е. снижение суммарных потерь энергии в диффузоре, что приводит к повышению КПД вентилятора и увеличению глубины его экономичного регулирования.

Формула изобретения

1.Центробежный вентилятор, содержащий спиральный корпус и установленный на выходе диффузор, внутри которого со стороны наружней стенки установлена регулирующая заслонка, кинематически связанная со штоком поршня пневмоцилиндра, полости которого сообщены соответственно с расчетным сечением и сечением в области языка, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД на нерасчетных режимах работы и увеличения глубины экономического регулирования, регулирующая заслонка выполнена составной из неподвижной части, закрепленной на выходе диффузора, и подвижной части, установленной с возможностью осевого перемещения относительно неподвижной части и образовайия дополнительного диффузорного канала.

2.Вентилятор пол. 1,отличающий- с я тем, что диффузор снабжен дополнительной перегородкой, аналогичной основной перегородке, размещенной со стороны внутренней стенки.

Использование: в вентиляторострое- нии, шахтный центробежный вентилятор, м работающий в режиме всасывания. Сущность изобретения; заслонка 5 выполнена раздвижной, образующей с наружной стенкой 4 дополнительный диффузорный канал 6 с оптимальным углом раскрытия. Заслонка 6 состоит из неподвижной части 7, закрепленной на выходе диффузора 3, и подвижной части 8, связанной штоком 9 с силовым цилиндром 10. Дополнительно раздвижная регулирующая заслонка 5 может быть установлена внутри диффузора 32 со стороны внутренней стенки 17. 2 ил. 6 СП с -ч| о Ю CJ ел

19.