ОСЕВАЯ ТУРБОМАШИНА Советский патент 1971 года по МПК F04D25/06 F04D25/06 

Изобретение относится к турбомашиностроению.

Известны осевые турбомашины, содержащие рабочие колеса встречного вращения.

Предлагаемая турбомашина отличается от известных тем, что между колесами установлен регулирующий спрямляюще-направляющий аппарат с лопатками, имеющими поворотные закрылки.

Такая конструкция турбомащины позволяет плавно и экономично регулировать производительность.

На фиг. 1 изображена .предлагаемая Турбомашина - вентилятор, комплектуемый из дву.х секций со спрямляюще-направляющим аппаратом в виде проставки между этими секциями; на фиг. 2 - одноступенчатый регулируемый вентилятор, комплектуемый из тех же конструктивных элементов на базе первого рабочего колеса встречного вращения с относительно -большим коэффициентом напора; на фиг. 3 - компоновка из тех же конструктивных элементов одноступенчатого регулируемого вентилятора на базе второго рабочего колеса встречного вращения с меньшим коэффициентом напора.

щимся на цилиндрических растяжках 6, первого рабочего колеса с лопаточным венцом 7, регулирующего спрямляюще-направляющего аппарата с неподвижной частью его лопаток

8, поворотными закрылками этих лопаток 9 и регулирующим кольцом 10, второй секцией со встроенным в ее корпус // электродвигателем 12, крепящимся на растяжках 13 и вторым рабочим колесом с лопаточным венцом 14.

Корпуса первой и второй секции и встроенные в них электродвигатели тождественны, но насаженные на валу этих двигателей рабочие колеса отличаются лопаточными венцами 7 и 14, профилирование которых соответствует

осевому входу на первый венец и осевому выходу со второго.

Предусмотрена возможность замены встроенных электродвигателей одним общим, вынесенным за корпус вентилятора, что целесообразно лри работе на горячих или загрязненных газах. Необходимый для этого двусторонний редуктор размещается во внутренней части корпуса спрямляюще-направляющего аппарата, а освобожденная от электродвигателей внутренняя .полость корпуса каждой секции используется при этом для размещения подшипниковых узлов. Последние, как и редуктор, при необходнмосъи могут выполняться

Из тех же конструктивных узлов определенного типоразмера комплектуются два других одноступенчатых регулируемых -вентилятора. Базой одного из них служит первая секция с ее рабочим колесом, имеющим тот же лопаточный венец 7, насаженный обратной стороной на вал двигателя. Со стороны этого колеса к секции подсоединен спрямляюще-направляющий апларат с коллектором и коком, ставший теперь регулирующим направляющим аппаратом. Неподвижная часть его лопаток устанавливается при этом в осевой плоскости, а поворот закрылков обеспечивает закрутку поступающего на рабочее колесо потока по направлению его вращения (разгрузка) либо против (форсировка в допустимых пределах).

Второй одноступенчатый вентилятор комплектуется на базе второй секции вентилятора встречного вращения, спрямляюще-направляющего аппарата и коллектора с коком (см. фиг. 3). Неподвижная часть лопаток направляющего аппарата и в этом случае устанавливается в осевой плоскости, но изменять насадку рабочего колеса на вал двигателя и направление вращения не требуется.

К цилиндрическим растяжкам 6 и 13, крепящим электродвигатели в корпусах секций, в одноступенчатых компоновках могут привариваться лопатки-дужки 15 (фит. 2) или 16 (фиг. 3), образующие спрямляющий аппарат за рабочим колесом. В одноступенчатых компоновках возмоЯСна также замена встроенных электродвигателей выведенными за корпус.

Работа вентилятора встречного вращения (фиг. 1) обеспечивается одновременным включением электродвигателей первого и второго колеса без отклонения закрылков лопаток опрямляюще-направляющего аппарата от направления закрученного первым рабочим колесом потока. При этом второе колесо полностью использует закрутку потока, созданную первым, что обеспечивает нормальный режим работы встречно вращающихся колес с осевым

входом на первое и осевым выходом со второго. При необходимости уменьщения производительности, развиваемой таким вентилятором, с помощью регулируЮ|Щего кольца 10 закрылки всех лопаток 9 cпpямляющe нaБpaвляющего аппарата поворачиваются в сторону вращения второго класса. Это приводит к снижению энергии, передаваемой потоку па втором «олесе, уменьщению создаваемого этим

колесом полного давления и снижению напорной характеристики всего вентилятора при одновременном уменьшении потребляемой им энергии. Поворот закрылков в обратную стороиу увеличивает загрузку и производительность вентилятора.

Работа одноступенчатых вентиляторов в компоновках (фиг. 2 или фиг. 3) протекает в Общеизвестных условиях для осевых мащин с регулирующим направляющим аппаратом. Оптимальные режимы работы этих одноступенчатых компоновок определяются углами установки лопаток рабочего колеса, а так как в колесах встречного вращения, рассчитанных на осевой вход в первом при осевом выходе

со второго, эти углы не одинаковы, различными будут и нормальные характеристики каждого из таких одноступенчатых вентиляторов. Предлагаемая турбомашина создает возможность комплектования из одинаковых конструктивных элементов каждого типоразмера трех различных регулируемых вентиляторов с разными их характеристиками и параметрами работы на оптимальном режиме.

Предмет изобретения

Осевая турбомашина, например вентилятор, содержащая рабочие колеса встречного вращения, отличающаяся тем, что, с целью создания плавного и экономичного регулирования производительности, между колесами установлен регулирующий спрямляюще-направляющий аппарат с лопатками, имеющими поворотные закрылки.

11 fif 3

13

ff 7 ч 9

2