ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР

Полезная модель относится к вентиляторостроению, в частности, к центробежным вентиляторам со спиральным (улиточным) корпусом с малой удельной быстроходностью.
Известен центробежный вентилятор (см. каталог Промышленные вентиляторы. Отопительное оборудование. ОАО «Нижнетуринский машиностроительный завод «Вента», 2009. С.34), содержащий, установленное в спиральный корпус, лопастное рабочее колесо типа «сирокко» с лопастями, загнутыми вперед, назад, либо радиальными.
Недостатком этой конструкции является наличие впадины в аэродинамической характеристике, что создает возможность помпажа. Кроме того, данная конструкция обладает неудовлетворительными параметрами шума, ограничивающими ее применение.
Известен также центробежный вентилятор (см. каталог Промышленные вентиляторы. Отопительное оборудование. ОАО «Нижнетуринский машиностроительный завод «Вента», 2009. С.11), содержащий, установленное в спиральный корпус, лопастное рабочее колесо загнутыми назад лопатками.
Недостатком этой конструкции является неравномерность распределения воздушного потока в колесе, вызванная недостаточной шириной рабочего колеса (0,35 и 0,25 диаметра колеса у внутреннего и наружного края лопастей соответственно). Кроме этого, вентилятор имеет круто падающую характеристику коэффициента полезного действия (КПД), что ограничивает область использования.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является техническое решение (см. патент на полезную модель №51134, кл. F04D 17/18 (20.04.2005)), содержащее лопастное рабочее колесо, установленное в спиральный корпус с входным и выходным патрубками, причем на основание колеса со стороны входного патрубка установлен конус таким образом, что ось конуса совпадает с осью вращения колеса, диаметр конуса равен 0,9-1,0 внутреннего диаметра рабочего колеса а высота равна ширине рабочего колеса, при этом рабочее колесо имеет ширину 0,55-0,6 и 0,35-0,4 диаметра, на входе и выходе воздуха, соответственно.
В данной конструкции за счет расширения рабочего колеса и установки конуса улучшено распределение воздушного потока на выходном патрубке. Однако не решена проблема соотношения механической прочности удлиненных лопаток и величины механической нагрузки на валу приводного электродвигателя.
Целью создания данного технического решения является повышение производительности за счет увеличения давления в области высоких расходов, обеспечения более равномерного распределения скоростного воздушного потока и расширения рабочего диапазона вентилятора, за счет выполаживания характеристики КПД в области больших расходов.
Данная цель достигается за счет того, что в центробежном вентиляторе, содержащем лопастное рабочее колесо, установленное в спиральный (уличный) корпус с входным и выходным патрубками, в отличие от прототипа, рабочее колесо является комбинированным и состоит из двух колес стандартного исполнения: первого стандартного лопастного колеса с загнутыми назад лопатками, установленного на валу электродвигателя, и второго, типа «сирокко» с радиальными или загнутыми назад лопаткам жестко, прикрепленного к первому таким образом, чтобы оси их вращения и наружные диаметры совпадали, причем ширина комбинированного колеса должна составлять 0,55-0,65 наружного диаметра колеса при ширине корпуса 0,7 наружного диаметра колеса. Конический внутренний диск первого колеса одновременно выступает воздухораспределителем для второго, так как внутренний диаметр первого колеса меньше внутреннего диаметра второго, поэтому установка конуса в данной модели нецелесообразна. За счет деления потока воздуха в межлопаточные пространства обоих колес давление на выходе из вентилятора выравнивается, что приводит к выполаживанию характеристики КПД при малых сопротивлениях вентиляционной сети.
Техническая сущность модели представлена на фиг. где приведен схематичный разрез вентилятора.
л
с
вн
дн
нар
Центробежный вентилятор состоит из комбинированного рабочего колеса 1 с лопастями 2 и 3, с внутренними диаметрами d  и d , наружным диаметром d, вращающегося относительно оси 4. Комбинированное колесо установлено внутри спирального корпуса 5, имеющего входной 6 и выходной 7 патрубки. Ширина комбинированного рабочего колеса составляет 0,55-0,65 наружного диаметра колеса.
Комбинированное колесо 1 состоит из двух колес стандартного исполнения: лопастного 2 с загнутыми назад лопатками, установленного на вал электродвигателя и колеса типа «сирокко» 3 с радиальными или загнутыми назад лопатками, жестко прикрепленного к лопастному колесу 2 таким образом, что бы ось их вращения и наружные диаметры совпадали.
Центробежный вентилятор работает следующим образом. Воздушный поток через входной патрубок 6 попадает на комбинированное рабочее колесо 1 и разделяется внутренним коническим диском 8. Часть потока проходит через лопастное 2 колесо, часть - через рабочее колесо типа «сирокко» 3, при этом уменьшается сопротивление во входном патрубке за счет увеличения диаметра, что позволяет улучшить воздухораспределение. Более широкое колесо обеспечивает в выходном патрубке 7 равномерное Давление и повышает и производительность вентилятора. Увеличение ширины колеса 1 путем комбинации двух колес обеспечивает увеличение параметров давления и расхода воздуха, при этом расход воздуха увеличивается в 1,1-1,6 раза при тех же давлениях по сравнению с прототипом, рабочая зона с КПД не менее 0,9 максимального значения - расширяется в 2-2,6 раза.
Таким образом, предлагаемое техническое решение повышает производительность вентилятора за счет увеличения давления в области высоких расходов воздуха, обеспечения более равномерного распределения скоростного воздушного потока и расширения рабочего диапазона вентилятора.
Кроме этого, при неизменной установленной мощности приводного электродвигателя возрастает его КПД, что приводит к улучшению условий работы и увеличению срока службы двигателя.