КРЫШНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР ДЛЯ ДЫМОУДАЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области вентиляторостроения, в частности к крышным радиальным вентиляторам преимущественно для дымоудаления при пожарах, и может быть использована для дымоудаления в жилых зданиях, коттеджах, бытовых спортивных и административных сооружениях, промышленных и сельскохозяйственных объектах, а также для вытяжной вентиляции зданий.
Известен крышный вентилятор для дымоудаления, включающий корпус, образующий воздушный канал, рабочее колесо, двигатель, защитный кожух для двигателя, колпак и охлаждающее устройство, корпус оснащен входным коллектором, а покрывной диск радиального рабочего колеса выполнен с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием кольцевого конфузорного зазора между поверхностями всасывающего патрубка и покрывного диска (см. патент на изобретение RU №2294459, Кл. F04D 17/04, оп. в 2007 г.). В этом устройстве воздушный канал сформирован вертикально, что очень сильно увеличивает вертикальные габариты вентилятора, не укладывающиеся в строительные нормативы. А уменьшение габаритов по высоте без изменения конструкции приводит к потерям мощности вентилятора.
Известен радиальный крышный вентилятор для дымоудаления, содержащий рабочее колесо с лопаточным аппаратом и основание, на котором закреплены входной коллектор с цилиндрическим, конфузорным и диффузорным участками, а также опорная плита с электроприводом, закрытым защитным кожухом (см. патент на изобретение RU №2161270, Кл. F04D 17/16, oп. 2000 г.). Известный вентилятор, имея большие габариты по высоте и сложную конструкцию коллектора, не всегда вписывается в современные строительные нормативы, резко ограничивающие габариты крышных вентиляторов, особенно их высоту и высоту рабочего колеса.
Известен крышный вентилятор, содержащий корпус, выполненный с двумя торцевыми стенками, впускным отверстием с коллектором, выполненным в одной из торцевых стенок, и выпускным отверстием, расположенным между торцевыми стенками, радиальное рабочее колесо с лопатками, расположенными между несущим и покрывным дисками, приводом от электродвигателя, при этом рабочее колесо установлено в корпусе между торцевыми стенками и имеет ось вращения, пересекающую торцевые стенки корпуса (см. полезную модель RU №49929, Кл. F04D 25/08, oп. 2005 г.). Данный вентилятор является наиболее компактным по высоте и отвечает требованиям строительных нормативов по габаритам, однако его эксплуатация показала, что он имеет потери мощности потока на входе из-за того, что коллектор ограничен по высоте, а большой угол скоса его стенок способствует резкому снижению скорости входного потока.
Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является крышной вентиляторный агрегат для горячих газов, содержащий корпус с впускным коллектором и двумя противоположно направленными тангенциальными выпускными патрубками, радиальное рабочее колесо с лопатками и приводом от электродвигателя, снабженного крыльчаткой с кожухом (см. полезную модель RU №22226, Кл. F04D 29/58, oп. 2002 г.). Данный вентилятор является наиболее компактным и достаточно надежным в работе, но также как предыдущий вентилятор, имеет потери мощности потока на входе из-за того, что коллектор ограничен по высоте, а большой угол скоса его стенок способствует резкому снижению скорости входного потока.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи оптимизации рабочих габаритов вентилятора при увеличении его КПД, повышения значений коэффициентов расхода и увеличения мощности вентилятора, повышения прочности коллектора и жесткости крепления вентилятора на крыше.
к
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в крышном вентиляторе для дымоудаления, содержащем корпус, выполненный с двумя горизонтально расположенными плитами, впускным отверстием с коллектором, выполненным в нижней плите, и расположенными между плитами радиальным лопаточным рабочим колесом с приводом от электродвигателя и выпускными отверстиями, коллектор выполнен коническим и снабжен нижним кольцевым фланцем, жестко закрепленным на нижней торцевой поверхности коллектора с его внешней стороны, и верхним кольцевым фланцем, жестко закрепленным на внешней поверхности коллектора в его средней зоне, при этом нижний и верхний фланцы расположены горизонтально и снабжены ребрами жесткости секторного типа, закрепленными между ними на внешней поверхности коллектора, причем верхний фланец снабжен отверстиями для крепления на нижней плите корпуса вентилятора, а нижний фланец снабжен отверстиями для монтажа подводящего оборудования. А также тем, что стенки конического коллектора расположены под углом α не менее 60° к горизонтальной плоскости вентилятора, а высота Н коллектора составляет не менее 0,4 верхнего выходного диаметра D коллектора.
Полезная модель поясняется графическими материалами.
На фиг.1 представлен крышный вентилятор, вид сбоку с вертикальным разрезом. На фиг.2 - коллектор, вид сверху. На фиг.3 - то же, вид сбоку с вертикальным разрезом.
Крышный вентилятор для дымоудаления содержит корпус 1, выполненный с двумя горизонтально расположенными плитами: нижней плитой 2 и верхней плитой 3. В нижней зоне корпуса 1 в нижней плите 2 выполнено впускное отверстие вентилятора, в котором расположен коллектор 4. В верхней зоне корпуса 1 расположены два противоположно направленные выпускные патрубки (на рисунке не показано). Вентилятор содержит установленное в корпусе 1 между плитами 2 и 3 радиальное рабочее колесо 5 с лопатками 6 и приводом от электродвигателя 7, установленного над колесом 5. Электродвигатель 7 снабжен защитным кожухом 8, закрепленным на корпусе 1. Кожух 8 имеет впускные и выпускное отверстия. Вентилятор снабжен крыльчаткой 9, установленной над электродвигателем 7 на его валу 10.
к
Коллектор 4 крышного вентилятора выполнен коническим и снабжен нижним кольцевым фланцем 11, жестко закрепленным на нижней торцевой поверхности коллектора 4 с его внешней стороны, и верхним кольцевым фланцем 12, жестко закрепленным на внешней поверхности коллектора 4 в его средней зоне. Нижний фланец 11 и верхний фланец 12 расположены горизонтально и снабжены ребрами жесткости 13 секторного типа, закрепленными между ними на внешней поверхности коллектора 4. Верхний фланец 12 снабжен отверстиями 14 для крепления на плите 2, а нижний фланец 11 снабжен отверстиями 15 для монтажа подводящего оборудования (на рисунке не показано). Стенки конического коллектора 4 расположены под углом α не менее 60° к горизонтальной плоскости коллектора 4. Высота Н коллектора 4 не менее 0,4 D - верхнего выходного диаметра коллектора 4.
Экспериментально установлено, что указанные форма коллектора 4, расположение фланцев 11 и 12, соотношения размеров и углов являются оптимальными для данной конструкции вентилятора и обеспечивают достижение максимального положительного эффекта.
Крышный вентилятор для дымоудаления работает следующим образом. Электродвигатель 7 приводит во вращение рабочее колесо 5. Через впускной коллектор 4 осуществляют забор горячих газов из помещений, которые лопатками 6 рабочего колеса 5 выбрасываются в атмосферу, при этом охлаждение электродвигателя 7 производится с помощью крыльчатки 9. Коническая форма коллектора 4 с фланцами 11 и 12 с оптимальной высотой Н и углом α не менее 60° к горизонтальной плоскости вентилятора позволяют растянуть и эффективно сформировать входящий поток горячих газов без его отрыва от стенки коллектора 4 за счет мягкого перехода от конфузорного участка коллектора 4 к диффузорному участку рабочего колеса 5, плавно повысить равномерность потока по сечению впускного отверстия вентилятора. Такая конструкция позволяет увеличить КПД вентилятора, повысить значения коэффициентов расхода и увеличить мощность вентилятора. Поскольку фланец 12 закреплен на нижней торцевой поверхности корпуса 1, рабочие габариты данного вентилятора и его корпуса 1 уменьшены по сравнению со стандартными вентиляторами, а нижняя, удлиненная часть коллектора 4 находится вне зоны работы вентилятора и позволяет ему легко вписаться в строительные конструкции. При этом увеличиваются жесткость и прочность коллектора 4 за счет ребер 13, что позволяет монтировать к его нижнему фланцу 11 любое оборудование, независимо от его веса, а усиленный снизу ребрами жесткости 13 фланец 12 способен выдержать дополнительные нагрузки от рабочего колеса 5 и коллектора 4 и служит дополнительной прочной опорой вентилятора.
к
Крышный вентилятор для дымоудаления прост в изготовлении и прошел испытания, которые дали возможность оптимизировать конструкцию коллектора 4, его форму и угол α наклона его стенок к горизонтальной плоскости, соотношение высоты Н коллектора 4 и верхнего выходного диаметра D коллектора 4 с увеличением входного диаметра коллектора 4.
Таким образом, заявленная полезная модель решает техническую задачу оптимизации рабочих габаритов вентилятора при увеличении его КПД, повышения значений коэффициентов расхода и увеличения мощности вентилятора, повышения прочности коллектора и жесткости крепления вентилятора на крыше.