КОМБИНИРОВАННЫЙ ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР

Предлагаемая полезная модель относится к области вентиляторостроения и может применяться в промышленном и сельскохозяйственном производстве.
Известен диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, и установленное в корпус рабочее колесо, причем на входной кромке вентилятора, выше входного отверстия закреплена прямолинейная стенка, параллельная разделяющей плоской стенке, образующая входной канал, а сопряжение плоской стенки с входной кромкой вентилятора, при этом, выполнено, например, по логарифмической спирали [1].
В данном вентиляторе обеспечивается получение технического результата, заключающегося в возможности всасывания воздушного потока по отношению к нагнетаемому потоку под углом 360°, встречно. Однако, такой вентилятор не имеет дополнительного всасывающего патрубка, позволяющего увеличить давление и расход воздуха в области от номинальных до максимальных производительностей вентилятора. Также этот вентилятор не имеет регулировочных заслонок, позволяющих плавно регулировать расход воздуха вентилятором.
2
2
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели относится диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, и установленное в корпус рабочее колесо, причем участок корпуса вентилятора за входной кромкой выполнен жалюзийным длиной 0,4 наружного диаметра D колеса, а выше входной кромки корпуса на расстоянии 0,17 D установлена сплошная криволинейная плоскость, оканчивающаяся и шарнирно закрепленная на корпусе вентилятора за жалюзийным участком, образующая всасывающий канал клиновидной формы с начальным сечением на входной кромке корпуса вентилятора [2] - прототип.
У известного диаметрального вентилятора в результате разряжения, создаваемого вращающимся рабочим колесом, малый вихрь, центр вращения которого располагается в области радиального зазора между рабочим колесом и входной кромкой корпуса, смещается по ходу рабочего колеса в сторону всасывающего канала, образуя воздушный дополнительный поток, проходящий через криволинейную жалюзийную решетку и сливающийся в корпусе с основным воздушным потоком. В результате этого увеличивается давление в области номинальных и максимальных подач, увеличивается расход воздуха вентилятором, а также уменьшается шум. Однако, при работе в области малых расходов, возникающих, например, при колебаниях подачи зернового материала в рабочую зону, происходит снижение полного давления вследствие движения части воздушного потока из корпуса вентилятора через криволинейную жалюзийную решетку по всасывающему каналу в обратную сторону вращения рабочего колеса. Повышение же давления в этом случае до параметров исходной схемы возможно поворотом сплошной криволинейной плоскости в сторону криволинейной жалюзийной решетки вплоть до их соприкосновения. При этом сложно обеспечить герметичность между сплошной криволинейной плоскостью и корпусом вентилятора, и, соответственно, плавность регулирования скорости воздуха. К тому же, у данного вентилятора отсутствует входной канал, который мог бы обеспечить технический результат, заключающийся в возможности всасывания воздушного потока в нагнетательном патрубке под углом 360°, встречно.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известного противоточного диаметрального вентилятора, содержащего корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, и установленное в корпус рабочее колесо, на входной кромке корпуса вентилятора, выше входного отверстия, закрепленную прямолинейную стенку параллельно разделяющей плоской стенке, образующую входной канал, при этом сопряжение прямолинейной стенки с входной кромкой корпуса выполнено, например, по логарифмической спирали, а участок корпуса вентилятора за входной кромкой выполнен жалюзийным, жалюзийный участок корпуса вентилятора сопряжен с дополнительным всасывающим патрубком, а на кромке прямолинейной стенки входного канала и на ближайшей, к входной кромке корпуса вентилятора, кромке стенки дополнительного всасывающего патрубка установлены шарнирно закрепленные регулировочные заслонки.
В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемой разработки. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.
Сопряжение жалюзийного участка корпуса вентилятора с дополнительным всасывающим патрубком позволяет, при работе вентилятора в области от номинальных до максимальных производительностей, за счет разряжения создаваемого вращающимся рабочим колесом всасывать дополнительный поток воздуха через дополнительный всасывающий патрубок, и, который, проходя через криволинейную жалюзийную решетку, сливается с основным воздушным потоком. В результате этого увеличивается давление в области номинальных и максимальных подач, увеличивается расход воздуха вентилятором.
К тому же, дополнительный всасывающий патрубок способствует формированию и направлению воздушного дополнительного потока, что обуславливает плавное слияние воздушного дополнительного потока с основным воздушным потоком в корпусе вентилятора. Кроме этого, входной канал и дополнительный всасывающий патрубок позволяют установить в них регулировочные заслонки.
Расположение на кромке прямолинейной стенки входного канала наружно закрепленной регулировочной заслонки позволяет плавному регулированию скорости воздушного потока во входном канале вентилятора, обуславливая плавное регулирование скорости основного воздушного потока в корпусе вентилятора.
Установка на ближайшей, к входной кромке корпуса вентилятора, кромке стенки дополнительного всасывающего патрубка шарнирно закрепленной регулировочной заслонки позволяет плавно регулировать скорость воздушного потока, поступающего из дополнительного всасывающего патрубка в корпус вентилятора, обуславливая выравненность основного воздушного потока в корпусе вентилятора.
Сам дополнительный всасывающий патрубок позволяет легко и герметично присоединять вентилятор посредствам фланцевого соединения, например, к рабочим органам воздушного тракта зерно- и семяочистительных машин для отвода запыленного воздуха из технологических зон, при их работе. Кроме того, дополнительный всасывающий патрубок снижает турбулентность движения воздуха через криволинейную жалюзийную решетку, что снижает уровень шума создаваемого вентилятором.
В итоге, при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, превосходящий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта обладает существенными отличиями.
На чертеже представлена аэродинамическая схема противоточного диаметрального вентилятора.
Комбинированный диаметральный вентилятор содержит корпус 1 с входным отверстием 2, входным каналом 3 и выходным 4 патрубком и разделяющую их плоскую стенку 5 с жалюзийной решеткой 6, а также установленное в корпус 1 рабочее колесо 7. На входной кромке 8 корпуса 1 вентилятора посредством криволинейной соединительной плоскости 9 установлена прямолинейная стенка 10, параллельная плоской делительной стенке 5. Корпус 1, ниже входной кромки 8, снабжен криволинейной жалюзийной решеткой 11, жалюзи которой направлены от рабочего колеса 7. При этом жалюзийная решетка 6 сопряжена с дополнительным всасывающим патрубком 12. На кромке прямолинейной стенки 10 входного канала 3 и на стенке 13 дополнительного всасывающего патрубка 12 установлены шарнирно закрепленные регулировочные заслонки 14 и 15.
Комбинированный диаметральный вентилятор работает следующим образом
При вращении рабочего колеса 7 воздушный поток всасывается во входной канал 3 и проводится через входное отверстие 2 к рабочему колесу 7, проходит его внутреннее пространство, выходит из колеса 7 и нагнетается в выходной патрубок 4. Корпус 1 формирует и направляет воздушный поток, выходящий из рабочего колеса 7, а стенка 5 разделяет входящий и выходящий воздушные потоки. При этом образуется вихрь, центр которого стабилизируется жалюзийной решеткой 6. Стабилизация центра вихря способствует снижению уровня шума и расширению диапазона устойчивой работы диаметрального вентилятора. При увеличении нагрузки на вентилятор центр вихря, как и у обычного диаметрального вентилятора, поворачивается на определенный угол, навстречу всасываемому воздушному потоку. Кроме этого, в результате разряжения, создаваемого вращающимся рабочим колесом 7, всасывается воздушный дополнительный поток из дополнительного всасывающего патрубка 12 и, проходя через криволинейную жалюзийную решетку 11, сливается в корпусе 1 вентилятора с основным воздушным потоком.
пред.
пред.
пред.
пред.
Однако, всасывание воздуха через дополнительный всасывающий патрубок 12 может происходить лишь до такого предела, пока расход воздуха Q превращает определенный предел расхода Q, определяемый сопротивлением сети, в которую установлен вентилятор. Если же Q будет меньше Q, то в дополнительном всасывающем патрубке 12 будет наблюдаться положительное давление, т.е. нагнетание воздуха из корпуса 1 в дополнительный всасывающий патрубок 12 через криволинейную жалюзийную решетку 6. Для устранения этого явления при работе вентилятора в режиме, когда Q< Q, шарнирно закрепленную регулировочную заслонку 15 закрывают, перекрывая вход всасывающего патрубка. При этом вентилятор переходит в режим работы по обычной схеме. При работе вентилятора в режиме, когда Q>Q, заслонкой 15 регулируют скорость воздушного дополнительного потока, поступающего в дополнительный всасывающий патрубок.
Скорость основного воздушного потока регулируют с помощью шарнирно закрепленной регулировочной заслонкой 14.
пред.,
Теоретически расход воздуха комбинированным диаметральным вентилятором, в режиме Q> Q можно представить в виде выражения:
1
2
3
Q=Q+Q, м/ч (1)
1
2
3
3
где Q - расход воздуха через входной канал вентилятора, м/ч; Q - расход воздуха через дополнительный всасывающий патрубок, м/ч.
Преимуществом предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом является стабильные значения развиваемых давлений во всей области производительностей, меньший шум, и возможность плавной настройки скоростей воздушного потока нагнетаемого вентилятором, а также расширение возможностей использования диаметрального вентилятора.
Литература
7
1. Пат.2166671 РФ, МПК F04D 17/04. Противоточный диаметральный вентилятор / Н.П.Сычугов, В.Е.Сайтов, Р.Г.Гатауллин, Н.В.Жолобов (РФ). - №99127392/06; заявл. 21.12.99; опубл. 10.05.01 // Изобретения. Полезные модели. - 2001. - №13(Пч.). - С.356.
7
2. Пат.2156380 РФ, МПК F04D 17/04. Диаметральный вентилятор / А.К.Болотов, В.Е.Саитов, Р.Г.Гатауллин (РФ). - №99106717/06; заявл. 29.03.99; опубл. 20.09.2000 // Изобретения. Полезные модели. - 2000. - №26(IIч.). - С.333 - прототип.