RU2135837C1 - Centrifugal fan - Google Patents
Centrifugal fan Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135837C1 RU2135837C1 RU98102172/06A RU98102172A RU2135837C1 RU 2135837 C1 RU2135837 C1 RU 2135837C1 RU 98102172/06 A RU98102172/06 A RU 98102172/06A RU 98102172 A RU98102172 A RU 98102172A RU 2135837 C1 RU2135837 C1 RU 2135837C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- casing
- blades
- centrifugal fan
- disk
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вентиляторной техники, в частности, к конструкции крышного и канального вентиляторов с центробежным рабочим колесом с загнутыми назад лопатками. Характерной особенностью вентиляторов указанных типов является отсутствие спирального корпуса и осевая симметрия конструкции, что обуславливает осесимметричность течения. The invention relates to the field of fan technology, in particular, to the design of roof and duct fans with a centrifugal impeller with backward curved blades. A characteristic feature of the fans of these types is the absence of a spiral casing and axial symmetry of the structure, which determines the axisymmetry of the flow.
Из уровня техники известен центробежный вентилятор, используемый в качестве крышного вентилятора, содержащий опору с установленным на ней энергоприводом, на валу которого закреплено рабочее колесо с лопатками, размещенными между основным и покрывным дисками рабочего колеса, и всасывающий патрубок, имеющий в диаметральном сечении криволинейный профиль, описанный в авторском свидетельстве СССР 976133, МПК F 01 D 17/16, опубл. 23.11.82, принятый за наиболее близкий аналог. Для достижения максимально возможной производительности по воздуху рабочие колеса выполняют как можно шире. Однако, при ширине h рабочего колеса больше 0,25 его диаметра d (h = 0,25d) течение в рабочем колесе на большей части напорно-расходной характеристики теряет устойчивость и отрывается от покрывного диска рабочего колеса. Это приводит, как показано пунктирной линией на фиг. 7, к неустранимому снижению напорно-расходной характеристики и КПД, что является недостатком вентилятора, принятого за наиболее близкий аналог. A centrifugal fan is known from the prior art, used as a roof fan, comprising a support with an electric drive mounted on it, on the shaft of which an impeller with blades mounted between the main and cover disks of the impeller is fixed, and a suction nozzle having a curved profile in diametric section, described in USSR author's certificate 976133, IPC F 01 D 17/16, publ. 11.23.82, taken as the closest analogue. To achieve the highest possible air performance, the impellers are as wide as possible. However, when the impeller width h is greater than 0.25 of its diameter d (h = 0.25d), the flow in the impeller loses stability for most of the pressure-flow characteristic and breaks away from the impeller cover disk. This results, as shown by the dashed line in FIG. 7, to an unrecoverable decrease in pressure and flow characteristics and efficiency, which is a drawback of the fan adopted as the closest analogue.
Решаемой технической задачей является улучшение напорно-расходной характеристики и КПД путем устранения отрыва течения от покрывного диска при ширине рабочего колеса более 0.25 диаметра. Технический результат заключается в увеличении ширины лопаток рабочего колеса. The technical task to be solved is to improve the pressure-flow characteristics and efficiency by eliminating the separation of the flow from the cover disk with the impeller width of more than 0.25 diameter. The technical result consists in increasing the width of the blades of the impeller.
Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.
Центробежный вентилятор, как и в наиболее близком аналоге, содержит опору с установленным на ней энергоприводом, на валу которого закреплено рабочее колесо с лопатками, размещенными между основным и покрывным дисками рабочего колеса, и всасывающий патрубок, имеющий в диаметральном сечении криволинейный профиль, но в отличие от наиболее близкого аналога, центробежный вентилятор снабжен кольцевым кожухом, охватывающим рабочее колесо, выполненным с кольцевой щелью, обращенной к лопаткам и внешней поверхности покрывного диска рабочего колеса, одна из кромок кольцевой щели перекрывает часть лопаток рабочего колеса на величину δ = 0.01...0.10 их ширины h и отстоит от указанных лопаток на d2 = (0.05...0.10)d диаметра рабочего колеса d, а другая кромка расположена над внутренней поверхностью покрывного диска, с образованием конфузорного кольцевого зазора между внутренними поверхностями кожуха и покрывного диска на входе в рабочее колесо.The centrifugal fan, as in the closest analogue, contains a support with an energy drive installed on it, on the shaft of which there is fixed an impeller with blades located between the main and cover disks of the impeller, and a suction pipe having a curved profile in diametric section, but in contrast from the closest analogue, the centrifugal fan is equipped with an annular casing covering the impeller, made with an annular gap facing the blades and the outer surface of the working disk ENA, one of the edges of the annular gap overlaps a portion of the impeller vanes on the value δ = 0.01 ... 0.10 of the width h and is spaced from said vanes to d 2 = (0.05 ... 0.10) d impeller diameter d, and the other edge is positioned above the inner surface of the cover disk, with the formation of a confuser annular gap between the inner surfaces of the casing and the cover disk at the entrance to the impeller.
Центробежный вентилятор характеризуется тем, что конфузорный кольцевой зазор в диаметральном сечении выполнен с углом между образующей внутренней поверхности покрывного диска и контуром внутренней поверхности кожуха, равным γ = 0...10o.A centrifugal fan is characterized in that the confuser annular gap in the diametric section is made with an angle between the generatrix of the inner surface of the cover disk and the contour of the inner surface of the casing equal to γ = 0 ... 10 o .
Центробежный вентилятор характеризуется также тем, что кольцевой кожух выполнен в виде кольцевой панели и соединенной с ней внешней поверхности всасывающего патрубка, а кольцевой зазор образован между внешней поверхностью всасывающего патрубка и внутренней поверхностью покрывного диска. The centrifugal fan is also characterized in that the annular casing is made in the form of an annular panel and an external surface of the suction pipe connected to it, and an annular gap is formed between the external surface of the suction pipe and the inner surface of the casing disk.
Центробежный вентилятор характеризуется тем, что кожух выполнен коаксиальным рабочему колесу, характерный размер кожуха d1 в направлении, перпендикулярном оси рабочего колеса, равен d1 = (1.05...1.50)d диаметра d рабочего колеса.A centrifugal fan is characterized in that the casing is made coaxial of the impeller, the characteristic casing size d 1 in the direction perpendicular to the axis of the impeller is d 1 = (1.05 ... 1.50) d of the diameter d of the impeller.
Кроме того, центробежный вентилятор характеризуется тем, что в полости кожуха напротив лопаток рабочего колеса размещено, по меньшей мере, две лопатки, соединенные с внутренней поверхностью кожуха, указанные лопатки установлены относительно окружности максимального диаметра рабочего колеса под углом β = 0. . . 40o против направления вращения рабочего колеса, при этом свободный конец каждой лопатки расположен на уровне между кромкой покрывного диска со стороны входа в рабочее колесо и началом лопаток рабочего колеса со стороны покрывного диска.In addition, the centrifugal fan is characterized in that at least two blades are placed in the cavity of the casing opposite the blades of the impeller, connected to the inner surface of the casing, these blades are installed relative to the circumference of the maximum diameter of the impeller at an angle β = 0.. . 40 o against the direction of rotation of the impeller, while the free end of each blade is located at a level between the edge of the cover disk from the entrance to the impeller and the beginning of the impeller blades from the side of the cover disk.
Кожух центробежного вентилятора предлагается выполнять в виде кругового цилиндра с примыкающей к нему со стороны лопаток рабочего колеса панелью в виде плоского кольца, перпендикулярного оси вращения рабочего колеса, и соединенного с внешней поверхностью всасывающего патрубка. It is proposed that the casing of the centrifugal fan be made in the form of a circular cylinder with a panel adjacent to it from the side of the impeller blades in the form of a flat ring perpendicular to the axis of rotation of the impeller and connected to the outer surface of the suction pipe.
Перечисленные признаки являются существенными для решения технической задачи и достижения технического результата, и взаимосвязаны между собой. These signs are essential for solving a technical problem and achieving a technical result, and are interconnected.
Выполнение центробежного вентилятора содержащим опору с установленным на ней энергоприводом, на валу которого закреплено рабочее колесо с загнутыми назад лопатками, размещенными между основным и покрывным дисками, всасывающим патрубком, имеющим криволинейный профиль в диаметральном сечении, а также наличие кольцевого кожуха, охватывающим рабочее колесо, выполненного с кольцевой щелью, обращенной к лопаткам и внешней поверхности покрывного диска рабочего колеса, перекрытие одной из кромок кольцевой щели части лопаток рабочего колеса на величину δ = (0.01...0.10)h их ширины h и отстояние от указанных лопаток на d2 = (0.05...0.10)d диаметра d рабочего колеса, и расположение другой кромки над внутренней поверхностью покрывного диска, с образованием конфузорного кольцевого зазора между внутренними поверхностями кожуха и покрывного диска на входе в рабочее колесо обеспечивает создание циркуляционной полости между наружными поверхностями покрывного диска и внутренней поверхностью кольцевого кожуха, соединенной со входом в рабочее колесо посредством конфузорного зазора, формирующего струю, направленную из области повышенного давления в циркуляционной полости на поверхность покрывного диска. Такая конструкция создает условия для предотвращения отрыва течения от покрывного диска, что и позволяет увеличить ширину рабочих лопаток. При этом указанные величины отстояния верхней кромки кольцевой щели кожуха δ, d2 от лопаток рабочего колеса обеспечивают необходимые условия для создания избыточного давления в циркуляционной полости, воздух в которую подается рабочим колесом на ширине δ = (0.01...0.10)h его лопаток, и уменьшения потерь давления в полости.The execution of a centrifugal fan containing a support with an energy drive installed on it, on the shaft of which is mounted an impeller with backward curved blades placed between the main and cover discs, a suction nozzle having a curved profile in diametric section, and also the presence of an annular casing covering the impeller made with an annular gap facing the blades and the outer surface of the casing disk of the impeller, overlapping one of the edges of the annular gap of the part of the impeller vanes by the value of δ = (0.01 ... 0.10) h of their width h and the distance from these blades by d 2 = (0.05 ... 0.10) d of the diameter d of the impeller, and the location of the other edge above the inner surface of the casing disk, with the formation of confuser the annular gap between the inner surfaces of the casing and the cover disk at the entrance to the impeller provides a circulation cavity between the outer surfaces of the cover disk and the inner surface of the annular casing connected to the entrance to the impeller by means of a confuser gap, forming a jet directed from the area of high pressure in the circulation cavity to the surface of the casing disk. This design creates the conditions for preventing separation of the flow from the casing disk, which allows to increase the width of the working blades. Moreover, the indicated values of the distance of the upper edge of the annular slit of the casing δ, d 2 from the blades of the impeller provide the necessary conditions for creating excess pressure in the circulation cavity, into which air is supplied by the impeller at a width of δ = (0.01 ... 0.10) h of its blades, and reducing pressure loss in the cavity.
Выполнение конфузорного кольцевого зазора с углом γ между образующей внутренней поверхности покрывного диска и контуром внутренней поверхности кожуха, в диаметральном сечении равным γ = 0...10o, обеспечивает формирование высокоскоростной струи, направленной на поверхность покрывного диска, что уменьшает зону отрыва и даже предотвращает отрыв потока от стенок покрывного диска и обеспечивает тем самым возможность увеличения ширины лопаток рабочего колеса.Performing a confuser annular gap with an angle γ between the generatrix of the inner surface of the casing disk and the contour of the inner surface of the casing, in the diametric section equal to γ = 0 ... 10 o , provides the formation of a high-speed jet directed to the surface of the casing disk, which reduces the separation zone and even prevents separation of the flow from the walls of the casing disk and thereby provides the possibility of increasing the width of the impeller blades.
Выполнение кольцевого кожуха в виде кольцевой панели и соединенной с ней внешней поверхности всасывающего патрубка, и формирование кольцевого конфузорного зазора внешней поверхностью всасывающего патрубка и внутренней поверхностью покрывного диска обеспечивает простоту конструкции центробежного вентилятора и реализацию технического результата. The implementation of the annular casing in the form of an annular panel and the outer surface of the suction pipe connected to it, and the formation of the annular confuser gap with the outer surface of the suction pipe and the inner surface of the casing disk provides the simplicity of the centrifugal fan design and the implementation of the technical result.
Выполнение центробежного вентилятора с кожухом, коаксиальным рабочему колесу и характерным размером в направлении, перпендикулярном оси рабочего колеса, равным d3 = (1.05...1.50)d диаметра d рабочего колеса придает симметричность потоку внутри циркуляционной полости, что способствует снижению аэродинамических потерь и повышению давления внутри полости.The implementation of a centrifugal fan with a casing, a coaxial impeller and a characteristic size in the direction perpendicular to the axis of the impeller equal to d 3 = (1.05 ... 1.50) d of the diameter d of the impeller gives symmetry to the flow inside the circulation cavity, which helps to reduce aerodynamic losses and increase pressure inside the cavity.
Размещение в полости кожуха напротив лопаток рабочего колеса, по меньшей мере, двух лопаток, соединенных с внутренней поверхностью кожуха и установленных относительно окружности максимального диаметра рабочего колеса под углом β = 0...40o против направления вращения рабочего колеса, при расположении свободного конца каждой лопатки на уровне между кромкой покрывного диска со стороны входа в рабочее колесо и началом лопаток рабочего колеса со стороны покрывного диска повышает эффективность торможения потока в полости кожуха, что способствует повышению импульса выдуваемой на покрывной диск струи и уменьшению зоны отрывного течения на поверхности покрывного диска.The placement in the cavity of the casing opposite the blades of the impeller, at least two blades connected to the inner surface of the casing and installed relative to the circumference of the maximum diameter of the impeller at an angle β = 0 ... 40 o against the direction of rotation of the impeller, with the location of the free end of each vanes at the level between the edge of the casing disk from the entrance to the impeller and the beginning of the impeller vanes from the side of the casing disk increases the efficiency of flow inhibition in the cavity of the casing, which uet increasing pulse jet is blown to the coating and reducing the drive zone of separated flow on the coating surface of the disc.
Выполнение кольцевой панели кожуха в виде кругового цилиндра, соединенного с внешней поверхностью всасывающего патрубка и с примыкающей к нему со стороны лопаток рабочего колеса панелью в виде плоского кольца, перпендикулярного оси вращения рабочего колеса, обеспечивает компактность и технологичность вентилятора. The implementation of the annular panel of the casing in the form of a circular cylinder connected to the outer surface of the suction pipe and adjacent to it from the side of the impeller blades with a panel in the form of a flat ring perpendicular to the axis of rotation of the impeller, provides compactness and manufacturability of the fan.
Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 дан продольный разрез центробежного вентилятора. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a centrifugal fan.
На фиг. 2 показан продольный разрез крышного вентилятора. In FIG. 2 shows a longitudinal section through a roof fan.
На фиг. 3 дан фрагмент сечения 1-1 на фиг. 2 и фиг. 5. In FIG. 3 shows a fragment of section 1-1 in FIG. 2 and FIG. 5.
На фиг. 4 представлен узел А на фиг. 2. In FIG. 4 shows the assembly A in FIG. 2.
На фиг. 5 показан продольный разрез канального вентилятора. In FIG. 5 shows a longitudinal section through a duct fan.
На фиг. 6 представлена напорно-расходная характеристика и КПД предлагаемого и известного из уровня техники вентиляторов. In FIG. 6 shows the pressure-flow characteristic and efficiency of the proposed and known from the prior art fans.
Центробежный вентилятор устроен следующим образом. Centrifugal fan is arranged as follows.
Центробежный вентилятор содержит опору, выполненную, например, в виде опорной плиты 1, с установленным на ней энергоприводом, например, электродвигателем 2, на валу 3 которого (на крышном вентиляторе вал 3, как правило, расположен вертикально) закреплено рабочее колесо 4 с диаметром d и загнутыми назад лопатками 5, закрепленными между покрывным (передним) 6 и основным 7 дисками, и всасывающий патрубок 8, имеющий криволинейный профиль в диаметральном сечении (фиг. 1, 2, 5). A centrifugal fan contains a support made, for example, in the form of a base plate 1, with an electric drive mounted on it, for example, an electric motor 2, on the shaft 3 of which (on the roof fan, the shaft 3 is usually located vertically) an impeller 4 with a diameter d and backward curved blades 5, fixed between the cover (front) 6 and the main 7 discs, and a suction pipe 8 having a curved profile in diametric section (Fig. 1, 2, 5).
Центробежный вентилятор снабжен также кольцевым кожухом 9, имеющим произвольный замкнутый контур в сечении, перпендикулярном оси вращения рабочего колеса 4 (например, в виде окружности, многоугольника и т.д.), охватывающим рабочее колесо 4, и выполненным с кольцевой щелью, обращенной к лопаткам 5 и внешней поверхности покрывного диска 6 рабочего колеса 4. Кромка 10 кольцевой щели со стороны покрывного диска 6 расположена на уровне δ = (0.01. . . 0.10)h ширины h лопаток 5 и отстоит от них на d2 = (0.05...0.10)d диаметра d (в частном случае, максимального диаметра d) рабочего колеса 4, а кромка 11 со стороны входа 12 в рабочее колесо 4 расположена над внутренней поверхностью покрывного диска 6, с образованием конфузорного кольцевого зазора 13 между внутренними поверхностями кожуха 9 и покрывного диска 6 на входе в рабочее колесо 4.The centrifugal fan is also equipped with an annular casing 9 having an arbitrary closed loop in cross section perpendicular to the axis of rotation of the impeller 4 (for example, in the form of a circle, a polygon, etc.), covering the impeller 4, and made with an annular gap facing the blades 5 and the outer surface of the cover disk 6 of the impeller 4. The edge 10 of the annular gap from the side of the cover disk 6 is located at the level δ = (0.01... 0.10) h of the width h of the blades 5 and is separated from them by d 2 = (0.05 ... 0.10) d of diameter d (in a particular case, of maximum diameter d) Static preparation wheels 4, and the edge 11 from the inlet 12 to the impeller 4 is located above the inner surface of the coating of the web 6 to form a confuser annular gap 13 between the inner surfaces of the casing 9 and the coating of the web 6 at the inlet of the impeller 4.
В полости 14 кожуха 9 могут размещаться, по меньшей мере, две лопатки 15, соединенные с кожухом 9 и установленные под углом β = 0...40o к диаметральному сечению рабочего колеса 4 против его направления вращения. Одна из кромок каждой лопатки 15, например, кромка 16, расположена на уровне между кромкой покрывного диска 6 со стороны входа 12 в рабочее колесо 4 и началом лопаток 5 рабочего колеса 4 со стороны покрывного диска 6. Кромки 10, 11 кольцевой щели в кольцевом кожухе 9 могут выполняться как параллельными друг другу и/или перпендикулярно валу 3 рабочего колеса 4, так и произвольно относительно друг друга и вала 3. Каждая из кромок 10 или 11 может выполняться в виде неплоской пространственной кривой.In the cavity 14 of the casing 9 can be placed at least two blades 15 connected to the casing 9 and installed at an angle β = 0 ... 40 o to the diametrical section of the impeller 4 against its direction of rotation. One of the edges of each blade 15, for example, edge 16, is located at a level between the edge of the cover disk 6 from the input side 12 of the impeller 4 and the beginning of the blades 5 of the impeller 4 from the side of the cover disk 6. Edges 10, 11 of the annular gap in the annular casing 9 can be performed both parallel to each other and / or perpendicular to the shaft 3 of the impeller 4, and arbitrarily relative to each other and the shaft 3. Each of the edges 10 or 11 can be made in the form of a non-planar spatial curve.
В предпочтительном варианте выполнения центробежного вентилятора кожух 9 расположен коаксиально рабочему колесу 4, лопатки 15 в полости 14 кожуха размещены симметрично, а кожух 9 выполнен в виде кольцевой панели (на фиг. 2, 5 не обозначена), и соединенной с ней внешней поверхности всасывающего патрубка 8. При этом конфузорный кольцевой зазор 13 формируется между внешней поверхностью всасывающего патрубка и внутренней поверхностью покрывного диска 6 (фиг. 2, 4, 5), а угол между образующей внутренней поверхности покрывного диска 6 и внешней поверхностью всасывающего патрубка 8 в диаметральном сечении равен γ = 0...10o. Характерный размер кожуха 9 равен d1 = (1.05. . . 1.50)d, кромка 10 удалена от лопаток 5 рабочего колеса 4 на расстояние d2 = (0.05...0.10)d и перпендикулярна оси вращения рабочего колеса 4.In a preferred embodiment of the centrifugal fan, the casing 9 is located coaxially with the impeller 4, the blades 15 in the cavity 14 of the casing are placed symmetrically, and the casing 9 is made in the form of an annular panel (not shown in Fig. 2, 5), and the external surface of the suction pipe connected to it 8. In this case, a confuser annular gap 13 is formed between the outer surface of the suction pipe and the inner surface of the cover disk 6 (Fig. 2, 4, 5), and the angle between the generatrix of the inner surface of the cover disk 6 and the outer surface the diameter of the suction pipe 8 in the diametrical section is γ = 0 ... 10 o . The characteristic size of the casing 9 is d 1 = (1.05... 1.50) d, the edge 10 is removed from the blades 5 of the impeller 4 by a distance d 2 = (0.05 ... 0.10) d and is perpendicular to the axis of rotation of the impeller 4.
В предпочтительном варианте выполнения центробежного вентилятора в качестве крышного (фиг. 2, 3, 4) кожух 9 выполнен в виде цилиндра 17, и соединенной с ним внешней поверхности всасывающего патрубка 8, и с плоским кольцом 18, перпендикулярным оси вращения рабочего колеса 4, внутренняя кромка 10 которого расположена на расстоянии d2 = (0.05...0.10)d от лопаток 5 рабочего колеса 4. Характерный размер d1 цилиндра 17 равен d1 = (1.05...1.50)d диаметра d (в частном случае - максимального диаметра) рабочего колеса 4, а опорная плита 1 выполнена в виде диска диаметром d3 = (1.0...1.1)d. Кольцо 18 может располагаться под любым углом к валу 3 и выполняться неплоским, однако, при этом технологичность изготовления вентилятора ухудшается.In a preferred embodiment, the centrifugal fan as a roof (Fig. 2, 3, 4) casing 9 is made in the form of a cylinder 17, and an external surface of the suction pipe 8 connected to it, and with a flat ring 18 perpendicular to the axis of rotation of the impeller 4, the inner the edge 10 of which is located at a distance d 2 = (0.05 ... 0.10) d from the blades 5 of the impeller 4. The characteristic dimension d 1 of the cylinder 17 is d 1 = (1.05 ... 1.50) d of diameter d (in the particular case, the maximum diameter) of the impeller 4, and the base plate 1 is made in the form of a disk with a diameter of d 3 = (1.0 ... 1. 1) d. Ring 18 can be located at any angle to the shaft 3 and performed non-planar, however, while the manufacturability of the fan is deteriorated.
В предпочтительном варианте выполнения центробежного вентилятора в качестве канального кожух 9 совмещен с корпусом 19 вентилятора, имеющего произвольное поперечное, в т.ч. круглое сечение, соединенного с внешней поверхностью всасывающего патрубка 8 (фиг. 3, 5). In a preferred embodiment, the centrifugal fan as a channel casing 9 is combined with the housing 19 of the fan having an arbitrary transverse, incl. a circular cross section connected to the outer surface of the suction pipe 8 (Fig. 3, 5).
Центробежный вентилятор работает следующим образом. Centrifugal fan operates as follows.
При вращении рабочего колеса 4, даже при наличии отрывного течения вдоль покрывного диска 6, течение на выходе из рабочего колеса 4 имеет кинетическую энергию вращения и создает динамическое давление p = ρu2/2, где ρ - плотность воздуха; u - касательная скорость на внешнем диаметре рабочего колеса 4. За счет выполнения кожуха 9 с кольцевой щелью, кромка 10 которой перекрывает на величину δ = (0.01...0.10)h ширину лопаток 5 рабочего колеса 4 тангенциальное течение на выходе из рабочего колеса 4 попадает в полость 14 кожуха 9, в которой динамическое давление P преобразуется в статическое, превышающее давление на входе в рабочее колесо 4. При установке лопаток 15 эффективность преобразования динамического давления в статическое возрастает. При этом статическое давление в полости 14 превосходит давление на входе 12 в рабочее колесо 4 настолько, что через кольцевой конфузорный зазор 13 производится интенсивный вдув струи вдоль внутренней поверхности 14 покрывного диска 6. За счет указанного вдува основное течение на входе в рабочее колесо 4 подсасывается к внутренней поверхности покрывного диска 6 и устраняется отрыв течения от нее. В результате течение в вентиляторе становится устойчивым. Это приводит, как показано на фиг. 6 (сплошная линия относится к предлагаемому вентилятору в предпочтительном варианте выполнения, пунктирная линия - к вентилятору, известному из уровня техники) улучшению характеристик вентилятора, что выражается в повышении с ростом коэффициента φ расхода Q: φ = 4Q/πd2u коэффициента давления: ψ = 4P/πd2u2, коэффициента мощности λ = ψφ/η, и коэффициента полезного действия η вентилятора.Upon rotation of the impeller 4, even with separated flow along coating disc 6 for the outlet of the impeller 4 has a kinetic rotational energy, and creates a dynamic pressure p = ρu 2/2 where ρ - air density; u is the tangential speed at the outer diameter of the impeller 4. Due to the casing 9 with an annular gap, the edge 10 of which overlaps by the amount δ = (0.01 ... 0.10) h the width of the blades 5 of the impeller 4 is a tangential flow at the exit of the impeller 4 enters the cavity 14 of the casing 9, in which the dynamic pressure P is converted to static, exceeding the pressure at the inlet to the impeller 4. When installing the blades 15, the conversion of dynamic pressure to static increases. In this case, the static pressure in the cavity 14 exceeds the pressure at the inlet 12 to the impeller 4 so that through the annular confuser gap 13 intensively blowing the jet along the inner surface 14 of the cover disk 6. Due to the specified injection, the main flow at the entrance to the impeller 4 is sucked up to the inner surface of the cover disk 6 and eliminates the separation of the flow from it. As a result, the flow in the fan becomes stable. This results, as shown in FIG. 6 (the solid line refers to the proposed fan in the preferred embodiment, the dashed line refers to the fan known from the prior art) the improvement of the fan characteristics, which is expressed in the increase with the increase in the flow coefficient φ: Q = φ 4Q / πd 2 u pressure coefficient: ψ = 4P / πd 2 u 2 , power factor λ = ψφ / η, and fan efficiency η.
Эффективность центробежного вентилятора повышается при правильной организации течения в кольцевом конфузорном зазоре 13, который в диаметральном сечении должен иметь малую площадь выхода для получения высокоскоростной тонкой струи вдоль внутренней поверхности покрывного диска 6, причем угол γ между образующими внутренней поверхности покрывного диска 6 и внешней поверхности всасывающего патрубка 8 со стороны покрывного диска 6 в диаметральном сечении должен находиться в пределах γ = 0...10o (фиг. 4).The efficiency of the centrifugal fan increases with the correct organization of the flow in the annular confuser gap 13, which must have a small exit area in the diametric section to obtain a high-speed thin jet along the inner surface of the cover disk 6, and the angle γ between the generators of the inner surface of the cover disk 6 and the outer surface of the suction pipe 8 from the side of the cover disk 6 in the diametrical section should be in the range γ = 0 ... 10 o (Fig. 4).
При выполнении кожуха 9 соединенным с внешней поверхностью всасывающего патрубка 8 струя формируется в конфузорном кольцевом зазоре 13, образованном между внешней поверхностью всасывающего патрубка 8 и внутренней поверхностью покрывного диска 6, а кромка 11 кожуха 9 является кромкой всасывающего патрубка 8, расположенной внутри входа в рабочее колесо 4. При этом потери давления в рабочем колесе 4 снижаются в связи с отсутствием стыка между всасывающим патрубком 8 и кромкой 11 кольцевого зазора в кожухе 9, и формированием зазора 13 всасывающим патрубком 8. When the casing 9 is connected to the outer surface of the suction pipe 8, a jet is formed in the confuser annular gap 13 formed between the outer surface of the suction pipe 8 and the inner surface of the cover disk 6, and the edge 11 of the casing 9 is the edge of the suction pipe 8 located inside the entrance to the impeller 4. In this case, the pressure loss in the impeller 4 is reduced due to the absence of a junction between the suction pipe 8 and the edge 11 of the annular gap in the casing 9, and the formation of the gap 13 by the suction pa handset 8.
Выполнение кожуха 9 в виде цилиндра 19 и сопряженной с ним внешней поверхности всасывающего патрубка 6 и с кольцом 20, который в предпочтительном варианте выполнения является плоским, расположенным перпендикулярно оси вращения рабочего колеса 4, и параллельно плоскости входной кромки покрывного диска 6, обеспечивает простоту и технологичность конструкции центробежного вентилятора. The execution of the casing 9 in the form of a cylinder 19 and its associated outer surface of the suction pipe 6 and with the ring 20, which in the preferred embodiment is flat, located perpendicular to the axis of rotation of the impeller 4, and parallel to the plane of the input edge of the cover disk 6, provides simplicity and manufacturability centrifugal fan designs.
Уровень техники позволяет реализовать изобретение без дополнительного изобретательского творчества, причем такие геометрические параметры вентилятора, как диаметры рабочего колеса d, кожуха d1, опорной плиты d3, зазора d2, углы лопаток β в циркуляционной камере и γ рециркуляционного зазора, и т.п., могут быть оптимизированы в зависимости от условий эксплуатации и предъявляемых к характеристикам вентилятора требованиям.The prior art allows you to implement the invention without additional inventive creativity, and such geometric parameters of the fan as the diameters of the impeller d, the casing d 1 , the base plate d 3 , the clearance d 2 , the angles of the blades β in the circulation chamber and γ of the recirculation gap, etc. ., can be optimized depending on the operating conditions and the requirements for fan specifications.
Перечень позиций к чертежам изобретения "Центробежный вентилятор"
1 - опорная плита;
2 - электродвигатель;
3 - вал электродвигателя;
4 - рабочее колесо с диаметром d;
5 - загнутые назад лопатки рабочего колеса;
6 - покрывной (передний) диск;
7 - основной диск;
8 - всасывающий патрубок;
9 - кольцевой кожух;
10 - кромка кольцевой щели со стороны покрывного диска;
11 - кромка кольцевой щели со стороны входа в рабочее колесо;
12 - вход в рабочее колесо;
13 - конфузорный кольцевой зазор;
14 - полость кожуха;
15 - лопатки в полости;
16 - кромка лопатки со стороны всасывающего патрубка;
17 - цилиндр;
18 - кольцо кожуха;
19 - корпус вентилятора;
d - диаметр рабочего колеса;
d1 - характерный размер кожуха;
d2 - зазор между лопатками рабочего колеса и кромкой кольцевой щели в кожухе;
d3 - диаметр опорной плиты;
β - угол установки лопаток, расположенных в полости кожуха;
γ - угол между образующей внутренней поверхности покрывного диска и контуром внутренней поверхности кожуха.The list of items for the drawings of the invention "Centrifugal fan"
1 - base plate;
2 - electric motor;
3 - motor shaft;
4 - the impeller with a diameter d;
5 - backward curved blades of the impeller;
6 - cover (front) disk;
7 - the main disk;
8 - suction pipe;
9 - an annular casing;
10 - the edge of the annular gap from the side of the casing disk;
11 - the edge of the annular gap from the entrance to the impeller;
12 - entrance to the impeller;
13 - confuser annular gap;
14 - the cavity of the casing;
15 - shoulder blades in the cavity;
16 - the edge of the blade from the side of the suction pipe;
17 - cylinder;
18 - a ring of a casing;
19 - fan housing;
d is the diameter of the impeller;
d 1 is the characteristic size of the casing;
d 2 - the gap between the blades of the impeller and the edge of the annular gap in the casing;
d 3 - diameter of the base plate;
β is the installation angle of the blades located in the cavity of the casing;
γ is the angle between the generatrix of the inner surface of the coating disk and the contour of the inner surface of the casing.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98102172/06A RU2135837C1 (en) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | Centrifugal fan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98102172/06A RU2135837C1 (en) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | Centrifugal fan |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2135837C1 true RU2135837C1 (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=20202001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98102172/06A RU2135837C1 (en) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | Centrifugal fan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2135837C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8177484B2 (en) | 2005-09-28 | 2012-05-15 | Daikin Industries, Ltd. | Impeller of multiblade blower and method of manufacuturing the same |
-
1998
- 1998-02-06 RU RU98102172/06A patent/RU2135837C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| EПВ 0486691 A, 12.12.91. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8177484B2 (en) | 2005-09-28 | 2012-05-15 | Daikin Industries, Ltd. | Impeller of multiblade blower and method of manufacuturing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0180555B1 (en) | Vacuum cleaner | |
| US3861826A (en) | Cascade diffuser having thin, straight vanes | |
| KR102583629B1 (en) | Fan, diffuser, and vacuum cleaner having the same | |
| EP1228317B1 (en) | Axial fan | |
| EP1979623B1 (en) | Improved impeller and fan | |
| US4448573A (en) | Single-stage, multiple outlet centrifugal blower | |
| US6935835B2 (en) | Anti-noise and anti-vortex stabilizer | |
| US3936223A (en) | Compressor diffuser | |
| US7186080B2 (en) | Fan inlet and housing for a centrifugal blower whose impeller has forward curved fan blades | |
| EP0499604A1 (en) | Shroud assembly for axial flow fans. | |
| KR0180742B1 (en) | Vacuum cleaner having an impeller and diffuser | |
| CN209743192U (en) | Diagonal flow fan | |
| US3781128A (en) | Centrifugal compressor diffuser | |
| JP2005290987A (en) | Impeller and guide wheel for fluid machines, especially compressor and ventilator | |
| US10823195B2 (en) | Diffuser pipe with non-axisymmetric end wall | |
| WO1998045601A1 (en) | Centrifugal fan with flow control vanes | |
| RU2135837C1 (en) | Centrifugal fan | |
| US20180172022A1 (en) | Vane diffuser and method for controlling a compressor having same | |
| CN114981544A (en) | Bearing housing for a fan and fan having a corresponding housing | |
| CN113883099B (en) | High-efficient wind-guiding structure and fan | |
| RU2215195C1 (en) | Centrifugal fan | |
| RU2287091C1 (en) | Channel ventilator (variants) | |
| US11788557B1 (en) | Centrifugal acceleration stabilizer | |
| JPS6144000Y2 (en) | ||
| JP3124188B2 (en) | Mixed flow turbine nozzle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070426 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110207 |