ВЕНТИЛЯТОР ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГОРЯЧИХ ГАЗОВ
FAN FOR MOVEMENT OF HOT GASES

Область техники, к которой относится изобретение
Заявляемое изобретение относится к области вентиляторостроения, касается вентиляторов, предназначенных для перемещения высокотемпературных газовых сред и может быть использовано для циркуляции газовой среды в печах для термообработки строительных изделий.
Уровень техники
Известен вентилятор для горячих газов (см. авторское свидетельство SU 1209938, МПК: F04D 29/58, опубл. 07.09.1986), содержащий консольно установленный в подшипниковой опоре вал, размещенное на нем рабочее колесо и устройство для охлаждения вала, включающее диск, размещенный между колесом и опорой. Диск имеет со стороны торцов волнистые поверхности и выполнен из высокотеплопроводного материала. Благодаря большой поверхности и теплопроводности диска значительная часть теплового потока отводится в атмосферу, что предотвращает перегрев подшипниковой опоры и выхода ее из строя. Однако конструкция вентилятора не предусматривает теплового барьера на валу, что существенно ограничивает диапазон температур перемещаемых газовых сред.
Наиболее близким по конструктивным признакам к заявляемому вентилятору является центробежный насос с магнитной муфтой для перекачки расплавленных металлов и горячих сред (см. патент RU 2488716, МПК: F04D 7/06, опубл. 27.07.2013), содержащий электродвигатель, рабочую камеру, в которой размещено рабочее колесо, закрепленное на ведомом валу, муфту, включающую в себя совмещенную с ведущим валом ведущую полумуфту и скрепленную с ведомым валом ведомую полумуфту, причем ведущая и ведомая полумуфты установлены с зазором. Зазор между полумуфтами служит тепловым барьером, предотвращающим передачу тепла от корпуса насоса к двигателю. Однако размещение магнитной муфты в герметичной моторной камере не обеспечивает эффективного теплосъема с ведущего вала, что приводит к значительному нагреву подшипников и быстрому выходу их из строя. Кроме того, применяемая магнитная муфта сложна в изготовлении, и для вакуумирования герметичной моторной камеры необходимо устанавливать дополнительный насос для откачки газовой среды, что приводит к удорожанию конструкции в целом и повышению энергопотребления.
Раскрытие изобретения
Заявляемым изобретением решается задача повышения надежности конструкции вентилятора для перемещения горячих газов за счет интенсификации процесса охлаждения вала вентилятора при одновременном конструктивном упрощении устройства и снижении энергопотребления.
Поставленная задача решается тем, что в вентиляторе для перемещения горячих газов, содержащем рабочую камеру, в которой размещено рабочее колесо, закрепленное на ведомом валу, муфту, включающую в себя совмещенную с ведущим валом ведущую полумуфту и скрепленную с ведомым валом ведомую полумуфту, причем ведущая и ведомая полумуфты установлены с зазором, и электродвигатель, согласно заявляемому изобретению, муфта выполнена в виде фланцевой муфты, ступицы ведущей и ведомой полумуфт соединены с фланцами посредством установленных равномерно по окружности лопастей, а фланцы ведущей и ведомой полумуфт снабжены вентиляционными отверстиями.
Соединение ступиц полумуфт с фланцами посредством установленных равномерно по окружности лопастей позволяет исключить передачу тепла непосредственно со ступицы ведомой полумуфты на ее фланец и с фланца ведущей полумуфты на ее ступицу. При работе вентилятора, лопасти полумуфт вращаясь, передают тепло перемещаемому атмосферному воздуху. При этом происходит интенсивное охлаждение муфты и повышается теплосъем с ведомого вала. Вместе с тем, выполнение фланцев полумуфт с вентиляционными отверстиями дает возможность дополнительно вентилировать зазор между ведущей и ведомой полумуфтами, тем самым, увеличивая отвод тепла.
Использование фланцевой муфты для соединения вала вентилятора позволяет упростить конструкцию устройства и снизить энергопотребление.
В частном случае исполнения устройства ведущая и ведомая полумуфты соединены расположенными равномерно по окружности фланцев элементами крепления в виде болтовых соединений, что направлено на упрощение монтажа и демонтажа вентилятора.
Целесообразно между фланцами ведущей и ведомой полумуфт по окружности поместить кольцеобразную прокладку из теплоизоляционного материала, что дополнительно препятствует передаче тепла с ведомого вала на ведущий вал.
Фланцы полумуфт снабжены буртиками, ориентированными в противоположные друг от друга стороны, что позволяет придать жесткость фланцам и предотвратить их изгибания при нагреве.
Выполнение ведомой полумуфты из жаропрочного материала обеспечивает надежность и высокий ресурс работы вентилятора при перемещении высокотемпературных газовых сред.
С целью повышения тепловой защиты электродвигателя, ведущий вал связан с валом электродвигателя посредством клиноременной передачи.
Краткое описание чертежей
Заявляемое изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, на которых изображены:
на фиг.1 - общий вид устройства;
на фиг.2 - продольный разрез муфты;
на фиг.3 - полумуфта.
Осуществление изобретения
Вентилятор для перемещения горячих газов содержит рабочую камеру 1, в которой размещено рабочее колесо 2, закрепленное на ведомом валу 3, муфту, включающую в себя совмещенную с ведущим валом 4 ведущую полумуфту 5 и скрепленную с ведомым валом 3 ведомую полумуфту 6. Ведущая и ведомая полумуфты установлены с зазором 7. Ступицы 8, 9 ведущей и ведомой полумуфт соединены с фланцами 10, 11 посредством установленных равномерно по окружности лопастей 12, а фланцы 10, 11 ведущей и ведомой полумуфт снабжены вентиляционными отверстиями 13. Ведущая 5 и ведомая 6 полумуфты соединены расположенными равномерно по окружности фланцев 10, 11 элементами крепления в виде болтовых соединений 14. Между фланцами 10, 11 ведущей и ведомой полумуфт по окружности размещена кольцеобразная прокладка 15 из теплоизоляционного материала, например из асбеста. Фланцы полумуфт снабжены буртиками 16, ориентированными в противоположные друг от друга стороны. Ведомая полумуфта выполнена из жаропрочного материала, например жаропрочной стали. Рабочая камера 1 имеет входной патрубок 17 и выходной патрубок 18. Ведущий вал 4 связан с валом электродвигателя 19 посредством клиноременной передачи 20.
Вентилятор для перемещения горячих газов работает следующим образом.
При включении электродвигателя 19 вращение посредством клиноременной передачи 20 передается на ведущий вал 4 и через муфту - на ведомый вал 3. Вращающееся рабочее колесо 2 отбирает горячие газы через входной патрубок 17 из под зоны обжига печи и через выходной патрубок 18 подает в зону предварительного нагрева кирпича. При этом происходит нагрев ведомого вала 3 и ступицы 9 ведомой полумуфты. Вращаясь, лопасти 12 муфты создают поток холодного воздуха, охлаждаются сами и препятствуют передаче тепла на ведущий вал 4 вентилятора.
В результате применения предлагаемого вентилятора для перемещения горячих газов повышаются эксплуатационные характеристики и увеличивается ресурс работы подшипников вала вентилятора, достигается защита от преждевременных поломок, кроме того, уменьшаются эксплуатационные расходы, повышается эффективность и надежность работы устройства.