ПРОТИВОТОЧНЫЙ ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР

Предлагаемое изобретение относится к области вентиляторостроения и может применяться в промышленном и сельскохозяйственном производстве.
Известен диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным отверстием и выходным патрубком, разделяющей их плоской разделительной стенкой, снабженной со стороны рабочего колеса решеткой, жалюзи которой направлены к рабочему колесу [1].
В данном вентиляторе центр вращения вихря, расположенный в области радиального зазора, образованного рабочим колесом и плоской стенкой, стабилизируется жалюзийной решеткой. При этом стабилизация центра вращения вихря способствует снижению уровня шума и расширению диапазона устойчивой работы диаметрального вентилятора.
Однако такой вентилятор не имеет входного канала, позволяющего забирать воздушный поток под требуемым углом по отношению к нагнетаемому воздушному потоку и, соответственно, позволяющего осуществлять направленный подвод воздуха к его рабочему колесу. Это затрудняет компактную вписываемость вентилятора как в зерноочистительные машины, так и при использовании его для вентиляции животноводческих помещений.
Кроме того, при работе вентилятора в замкнутой пневмосети и дросселировании регулировочной заслонкой его выходного патрубка аэродинамические характеристики смещаются в область малых производительностей. В результате этого возрастает затрачиваемая мощность на привод вентилятора.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится противоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, установленное в корпус рабочее колесо, сопрягающуюся, например, по логарифмической спирали с входной кромкой корпуса вентилятора, выше входного отверстия, прямолинейную стенку, установленную параллельно разделяющей плоской стенке и образующую входной канал [2] - прототип.
Наличие в данном устройстве входного канала обусловливает всасывание воздушного потока под углом 360° относительно нагнетаемого потока. При этом всасываемый поток движется к рабочему колесу вентилятора встречно и параллельно нагнетаемому, то есть С-образно. В результате этого, такая конструкция вентилятора обусловливает компактную вписываемость в пневмосистему зерно- и семяочистительных машин, потому что делает возможным разместить вентилятор в колене, соединяющем воздухоподводящий канал с пневмосепарирующим каналом, расположенным параллельно и имеющим общую стенку, что уменьшает общее сопротивление воздушной системы в результате сокращения длины воздушного тракта, а также снижает металлоемкость машины.
Однако при работе данного противоточного диаметрального вентилятора в замкнутой пневмосистеме и дросселировании его выходного патрубка аэродинамические характеристики смещаются в область малых производительностей также, как и у предыдущей конструкции диаметрального вентилятора, что увеличивает затраты энергии на привод вентилятора.
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, установленное в корпус рабочее колесо, сопрягающуюся, например, по логарифмической спирали с входной кромкой корпуса вентилятора, выше входного отверстия, прямолинейную стенку, установленную параллельно разделяющей плоской стенке и образующую входной канал, за жалюзийной решеткой плоской стенки образовано с шарнирно установленной регулировочной заслонкой окно, сообщающее выходной патрубок с входным каналом.
В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнении предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.
Наличие за жалюзийной решеткой плоской стенки окна, сообщающее выходной патрубок с входным каналом, обусловливает переток части воздуха из зоны нагнетания вентилятора в зону его всасывания. Это обстоятельство расширяет диапазон устойчивой работы противоточного диаметрального вентилятора. При увеличении сопротивления в выходном патрубке смещение аэродинамических характеристик в область малых производительностей вентилятора компенсируется всасыванием части воздушного потока из данного патрубка через окно во входной канал. Благодаря этому количество воздуха, проходящего по воздушному тракту вентилятора, остается неизменным.
В то же время, установка регулировочной заслонки в окне, через которое выходной патрубок сообщается с входным каналом, способствует рациональному регулированию расхода воздуха через выходной патрубок при постоянном значении его расхода через рабочее колесо вентилятора. При этом такой вентилятор имеет небольшие затраты энергии на генерирование воздушного потока по сравнению с прототипом, а также относительно небольшие габариты и, соответственно, металлоемкость.
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 фигуре представлена аэродинамическая схема противоточного диаметрального вентилятора, где стрелками показано направление движения воздуха.
Противоточный диаметральный вентилятор содержит корпус 1 с входным отверстием 2 и выходным патрубком 3 и разделяющую их плоскую стенку 4 с жалюзийной решеткой 5, а также установленное в корпус 1 рабочее колесо 6. Входной канал 7 образован установкой на входной кромке 8 корпуса 1 вентилятора посредством криволинейной соединительной плоскости 9, выполненной, например, по логарифмической спирали, прямолинейной стенки 10, параллельной разделяющей плоской стенке 4. За жалюзийной решеткой 5 плоской стенки 4 образовано окно 11, в котором шарнирно установлена регулировочная заслонка 12. Выходной патрубок 3 сообщается через окно 11 с входным каналом 7.
Противоточный диаметральный вентилятор работает следующим образом.
При вращении рабочего колеса 6 воздух всасывается во входной канал 7 и через входное отверстие 2 подводится к рабочему колесу 6, проходит его внутреннее пространство, выходит из колеса 6 и нагнетается в выходной патрубок 3. Корпус 1 формирует и направляет воздушный поток, выходящий из рабочего колеса 6, а стенка 4 разделяет входящий и выходящий воздушные потоки. При этом образуется вихрь, центр которого стабилизируется жалюзийной решеткой 5, обуславливающей снижение уровня шума. Часть воздушного потока из выходного патрубка 3 через окно 11 перетекает во входной канал 7. Регулирование режима расхода воздуха через выходной патрубок 3 осуществляется регулировочной заслонкой 12.
Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является снижение затрат на привод и устойчивость работы вентилятора по аэродинамическим показателям, а также компактность конструкции и малая ее металлоемкость.
Литература
4
1. А.с. №1514144 СССР, МКИ, F04D 17/04. Диаметральный вентилятор / Н.П.Сычугов, А.И.Бурков, Н.И.Грабельковский, Н.В.Жолобов, А.А.Гехтман, В.В.Антюхин. - №4002185/25-06; Заявлено 27.11.85 // Открытия. Изобретения. - 1987. - №20.
2. Патент №2166671 РФ, МКИ' F04D 17/04. Противоточный диаметральный вентилятор / Н.П.Сычугов, В.Е.Саитов, Н.В.Жолобов, Р.Г.Гатауллин. - №99127392/06; Заявлено 21.12.99 // Изобретения. Полезные модели. -2001. - №13 - прототип.