ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР

Центробежный вентилятор
Полезная модель относится к области механики, в частности к центробежным нагнетателям с радиальным потоком, например центробежным вентиляторам и спирально-центробежным нагнетателям.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является центробежный вентилятор, содержащий связанный с двигателем вал, корпус со спиральной рабочей камерой, с выходным патрубком, языком, осевым всасывающим патрубком и уплотнением по валу, рабочее колесо, имеющее покрывной диск с конической поверхностью, сопряженной с осевым всасывающим патрубком посредством рециркуляционного зазора, плоский несущий диск, закрепленный на валу, и лопасти, соединенные с покрывным и несущим дисками (RU № 2124144 F04D 17/08, 1998 г.)
Недостатком указанного центробежного вентилятора является нестабильность аэродинамического режима при рециркуляции газовой среды с нагретыми взвешенными частицами.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание эффективного средства для рециркуляции газовой среды.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в оптимизации аэродинамической характеристики и обеспечении соответствующей надежности при взаимодействии с газовой средой, несущей нагретые взвешенные частицы, в частности, с наведенной радиацией.
Указанный технический результат достигается центробежным вентилятором, содержащим связанный с двигателем вал, корпур со спиральной, рабочей камерой, с выходным патрубком, языком, осевым Йасьюающим патрубком и уплотнением по валу, рабочее колесо, имеющее покрывной диск с конической поверхностью, сопряженной с осевым всасывающим патрубком посредством рециркуляционного зазора, плоский несущий диск, закрепленный на валу, и лопасти, соединенные с покрывным и несущим дисками, за счет того, что диаметр по внутренним кромкам лопастей равен 49-:-51% внешнего диаметра рабочего колеса, минимальный диаметр проходного канала всасывающего патрубка равен 53-:-54% внешнего диаметра рабочего колеса, радиальный зазор максимального сближения рабочего колеса и языка равен 9-:-10% внешнего
IT 0  3   7 9
F04D 17/08 диаметра рабочего колеса, радиус округления языка равен 3-:-5% внешнего
диаметра рабочего колеса, а раскрытие спиральной рабочей камеры равно 39-:41% внешнего диаметра рабочего колеса, при этом ширина проходного канала выходного патрубка в плоскости вращения рабочего колеса равна 49-:-51% внешнего диаметра рабочего колеса.
А также за счет того, что лопасти выполнены криволинейными с радиусом кривизны равным 54-:-56% внешнего диаметра рабочего колеса и расположены с углом входа равным 34-:-36° и с углом выхода равным 39-:-41°.
А также за счет того, что уплотнение по валу выполнено в виде воздушной камеры со средством создания избыточного пневматического давления, при этом ширина рециркуляционной щели равна 0,18-:-0,22% внешнего диаметра рабочего колеса.
А также за счет того, что уплотнение по валу выполнено в виде воздушной камеры с дросселем и кольцевым щелевым выводом в спиральную рабочую камеру, имеющей ширину равную 0,018-:-0,022% внешнего диаметра рабочего колеса.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, в частности на фиг. 1 показан схематический общий вид центробежного вентилятора, на фиг.2 - фрагмент I фиг 1, на фиг.З - аэродинамическая схема расположения рабочего колеса в рабочей камере корпуса, на фиг.4 - фрагмент аэродинамической схемы на фиг. 3, на фиг.5 - фрагмент общего вида с изображением уплотнения по валу, а на фиг.6 - аэродинамическая характеристика в безразмерных величинах, где Н - коэффициент давления, Q - коэффициент расхода, п - к.п.д. вентилятора. N - потребляемая мощность, а ф - угол поворота заслонок направляющего аппарата.
Центробежный вентилятор содержит вал 1, кинематичедки связанный с двигателем 2 через ходовой узел 3 (например с опорами качения): На конце 4 вала 1 закреплен плоский несущий диск 5 рабочего колеса 6, имеющего покрывной диск 7 с конической поверхностью 8 и лопасти 9, соединенные с покрывным 7 и несущим 5 дисками. Рабочее колесо 6 установлено в спиральной рабочей камере 10, которая в свою очередь имеет выходной патрубок 11, язык 12, осевой всасывающий патрубок 13 и уплотнение 14 по валу 1. Уплотнение 14 выполнено в виде воздушной камеры 15 со средством создания избыточного пневматического давления, образованным линией 16 подвода сжатого воздуха и дросселем 17 для регулирования давления в уплотнении, а также кольцевым
2 щелевым выводом 18 в спиральную рабочую камеру, имеющей ширину равную
0,018-:-0,022% внешнего диаметра рабочего колеса. Коническая поверхностью 8 покрывного диска 7 выполнена сопряженной посредством рециркуляционного зазора 19 с осевым всасывающим патрубком 13, причем ширина h рециркуляционного зазора 19 равна 0,18-:-0,22% внешнего диаметра D рабочего колеса 6. Для оптимизации аэродинамической характеристики диаметр Di по внутренним кромкам лопастей 9 рабочего колеса 6 равен 49-:-51% внешнего диаметра D рабочего колеса 6, минимальный диаметр D2 проходного канала всасывающего патрубка 13 равен 53-:-54% D, радиальный зазор Bi максимального сближения рабочего колеса 6 и языка 12 равен 9-:-10% D, радиус г округления языка 12 равен 3-:-5% D, а раскрытие Ва спиральной рабочей камеры
10равно 39-:-41% D, при этом ширина L проходного канала выходного патрубка
11в плоскости вращения рабочего колеса 6 равна 49-:-51% D.
Оптимизации аэродинамической характеристики способствует выполнение лопастей 9 криволинейными с радиусом R кривизны равным 54-:-56% D и расположением с углом |3i входа (наклона к касательной диаметра рабочего колеса по внутренним кромкам лопастей) равным 34-:-36° и с углом Э2 выхода (наклона к касательной внешнего диаметра рабочего колеса) равным 39-:-41°.
Устройство работает следующим образом.
При вращении рабочего колеса 6 воздушная смесь всасывается по входному парубку 13 и аэродинамическим действием лопастей 9 нагнетается в выходной патрубок 11. Упомянутое выше соотношение размеров обеспечивает стабильность термодинамических процессов, отсутствие застойных зон, предотвращение разрыва воздушного потока и уменьшение турбулентности. Прорыв перемещаемой воздушной смеси в атмосферу предотвращается циркуляцией с избыточным давлением в воздушной камере 15, при этом утечки через щелевой вывод 13 компенсируются эжекцией воздушной смеси из спиральной рабочей камеры 10 в рабочее колесо 6 через рециркуляционный зазор 19. Регулирование расхода и давления во всем диапазоне значений согласно аэродинамической характеристике (фиг.6) осуществляется осевым направляющим аппаратом 20, заслонки (на черт, не показаны) которого могут синхронно поворачиваться в направлении вращения рабочего колеса.
/л  лу
3