РАДИАЛЬНЫЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КАНАЛЬНЫЙ, ВЕНТИЛЯТОР

Предлагаемая полезная модель относится к промышленному вентиляционному оборудованию, а именно, к радиальным, преимущественно канальным, вентиляторам (далее - РВ).
В настоящее время промышленная вентиляция является неотъемлемой частью' любого производственного процесса и поэтому постоянно требует совершенствования технических характеристик и связанных с ними экономических параметров РВ.
Известны различные направления совершенствования РВ для повышения их КПД.
Известны РВ (1), в которых повышение КПД достигается совершенствованием формы лопаток рабочего колеса.
Недостатком такого РВ является слабый прирост КПД при одновременном существенном удорожании РВ в целом, т.к. для изготовления усовершенствованных лопаток требуется дорогостоящее технологическое оборудование.
Известны РВ (2), в которых дальнейшее повышение КПД достигается за счет совершенствования формы покрывного диска рабочего колеса.
Недостатком такого РВ является существенное удорожание РВ по той же причине, что и в первом случае: необходимости использования дорогостоящего оборудования для изготовления покрывных дисков усовершенствованной формы.
Известны РВ (3), в которых повышение КПД достигается путем установки на входе в РВ специальных узлов направляющих и стабилизирующих воздушный поток.
Недостатком данного направления является усложнение РВ при незначительных приростах КПД.
Известны ЦВ (4), в которых для повышения КПД организуется взаимодействие воздушных потоков между покрывным диском и направляющим узлом с образованием циркуляционного зазора.
Недостатком такого конструктивного направления является сложность обеспечения оптимального сочетания параметров функциональных узлов РВ.
Вышеуказанная конструкция (4) взята авторами в качестве прототипа предлагаемой как наиболее близкая по технической сути и достигаемому техническому эффекту.
Задачей, которую авторы решали при разработке предлагаемой полезной модели, являлось повышение производительности и КПД РВ без существенного усложнения конструкции по сравнению с прототипом.
Это задача решена в РВ который содержит корпус с всасывающим и выходным патрубками, установленное внутри корпуса на валу привода рабочее колесо с покрывным, в виде конусообразного тела вращения диском, сопряженным с входным патрубком с образованием циркуляционного зазора, в зоне которого, по меньшей мере, покрывной диск снабжен турболизаторами воздушного потока, направляющий узел.
В вариантах выполнения РВ:
- турболизаторы воздушного потока на покрывном диске выполнены в виде равномерно разнесенных по окружности продольных вырезов на его входной кромке;
- продольные вырезы на входной кромке покрывного диска выполнены в форме равнобедренного треугольника.
Существенно новыми признаками предложенной конструкции РВ является снабжение, по меньшей мере, покрывного диска в зоне циркуляционного зазора турболизаторами воздушного потока.
В вариантах новыми признаками РВ являются:
- выполнение турболизаторов воздушного потока на покрывном диске в виде равномерно разнесенных по окружности продольных вырезов на его входной кромке;
- выполнение продольных вырезов на входной кромке покрывного диска в форме равнобедренного треугольника.
Предложенная конструкция изображена на прилагаемом чертеже.
Предложенный РВ содержит корпус 1 с всасывающим и выходным патрубками 2, 3, в котором на валу 4 привода 5 установлено рабочее колесо 6 с покрывным и задним дисками 7, 8 и размещенными между ними лопатками 9.
Передний диск 7 - конусообразное тело вращения.
Всасывающий патрубок 2 установлен по отношению к покрывному диску 7 рабочего колеса 6 так, что его внешняя поверхность образует с внутренней поверхностью покрывного диска 7 на входе в рабочее колесо циркуляционный зазор 10.
Внутри корпуса 1 с внешней стороны всасывающего патрубка установлен направляющий узел 11 в виде, по меньшей мере, одной радиальной пластины.
На покрывном диске 7 в зоне циркуляционного зазора 12 выполнены турболизаторы 12 воздушного потока, например, в виде равномерно разнесенных по окружности продольных вырезов треугольной формы.
Работа предложенного РВ заключается в следующем.
При вращении рабочего колеса 6 воздух, всасывается через патрубок 2 и поступает внутрь рабочего колеса 6 в каналы между лопатками 9 и далее под действием центробежной силы выбрасывается в выходной патрубок 3.
В процессе работы РВ часть поступающего воздуха внутри корпуса 1 не выходит через патрубок 3, а вовлекается в круговое движение внутри корпуса 1.
Для уменьшения этих потерь внутри корпуса 1 установлен направляющий узел в виде радиальной пластины 11 - отбойника и организован циркуляционный зазор 10 между покрывным диском 7 рабочего колеса 6 и всасывающим патрубком 2, через который воздух из кругового движения внутри корпуса направляется повторно на лопатки 9 рабочего колеса 6.
При этом эффективность данного процесса во многом зависит от равномерности прохода воздушного потока через циркуляционный зазор 12, чему препятствуют много факторов, в частности:
- скачки уплотнений возникающие во всасывающем патрубке 2 на входе в РВ;
- скачки уплотнений вследствие плохо организованной работы направляющего узла 11;
несогласованность конструктивных параметров циркуляционного зазора с другими параметрами РВ.
Для сглаживания влияния вышеуказанных факторов на равномерность прохождения воздушного потока через циркуляционный зазор 10, по меньшей мере, покрывной диск 7 снабжен турболизаторами 12 воздушного потока, например, в виде равномерно разнесенных по окружности продольных вырезов треугольной формы.
При прохождении через циркуляционный зазор 10 скачки уплотнения сглаживаются за счет турбулизации воздушного потока на турболизаторах 12 и за счет этого повышается КПД РВ.
Конструкция РВ изготавливается из стандартных материалов с использованием известных технологий.
На заводе проведены работы по изготовлению и испытанию опытного образца канального радиального вентилятора с положительными результатами.
В настоящее время проводится промышленное освоение нового образца вентилятора с вышеуказанной конструктивной особенностью.
Литература.
1. Патент РФ на изобретение №2180409 от 10.05.2001 г.
1а. Патент РФ на изобретение №2234000 от 05.02.2003 г.
2. Патент РФ на полезную модель №22978 от 13.11.2001 г.
3. Свидетельство РФ на полезную модель №15918 от 26.05.2000 г.
4. Свидетельство РФ на полезную модель №8065 от 16.10.1999 г.
4а. Свидетельство РФ на полезную модель №26253 от 27.04.2002 г.