ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР
CROSS FLOW FAN

Предлагаемое изобретение относится к области вентиляторостроения и, в частности, может использоваться в системах вентиляции, отопления и как генератор воздушного потока, например, в пневмосистемах зерно- и семяочистительных машин.
Известен диаметральный вентилятор, содержащий спиральный корпус с входным окном и примыкающим к последнему нагнетательным патрубком, и установленное в корпусе лопаточное рабочее колесо. Смежная с окном стенка патрубка выполнена прямолинейной и направлена по касательной к окружности колеса, проведенной в сечении максимального раскрытия спирального корпуса [1].
Известный вентилятор не может создать относительно высоких давлений в области номинальных расходов, а также имеет повышенный шум из-за нестабилизированного центра большого вихря и наличия на входной кромке корпуса малого вихря [2].
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 диаметральный вентилятор, состоящий из корпуса с установленным в нем рабочим лопаточным колесом, впускного отверстия и выходного патрубка, разделенных смежной стенкой, оканчивающейся у рабочего лопаточного колеса жалюзийной решеткой [3] - прототип.
В данном вентиляторе центр большого вихря, расположенный в области радиального зазора между рабочим колесом и смежной стенкой, стабилизируется жалюзийной решеткой. При этом стабилизация центра вращения вихря способствует снижению уровня шума и расширению диапазона устойчивой работы диаметрального вентилятора.
Однако при работе вентилятора в замкнутой пневмосистеме и дросселировании регулировочной заслонкой 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.
Кроме того, данный вентилятор не обладает расширенными возможностями использования воздушного потока, может нагнетать воздух через выходной патрубок только в одну технологическую зону зерноочистительной машины. Это обстоятельство ограничивает его использование в пневмосистемах зерно- и семяочистительных машин.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известного диаметрального вентилятора, состоящего из корпуса с установленным в нем рабочим лопаточным колесом, впускного отверстия и выходного патрубка, разделенных смежной стенкой, оканчивающейся у рабочего колеса жалюзийной решеткой, соосно выходному патрубку установлен воздухоотводящий канал, сообщающийся с выходным патрубком через образованное в основании корпуса окно с установленными в нем жалюзи, прилегающие шарнирными торцами к криволинейной поверхности сопряжения корпуса с выходным патрубком.
В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.
В результате того, что выходной патрубок сообщен с воздухоотводящим каналом через окно, образованное в основании корпуса, проявилась возможность расширения диапазона использования вентилятора. Данный вентилятор может нагнетать воздух через выходной патрубок и воздухоотводящий канал в разные технологические зоны зерноочистительной машины. Это обстоятельство в то же время расширяет диапазон устойчивой работы диаметрального вентилятора. Так, например, при увеличении сопротивления в выходном патрубке смещение аэродинамических характеристик в область малых производительностей вентилятора компенсируется нагнетанием воздушного потока по воздухоотводящему каналу. Благодаря этому, количество воздуха, проходящего по воздушному тракту вентилятора, остается неизменным.
Установка воздухоотводящего канала соосно выходному патрубку обусловливает компактность конструкции вентилятора, относительно небольшие габариты и соответственно уменьшение металлоемкости.
Установленные в окне, образованном в основании спирального корпуса, жалюзи исключают срыв и турбулизацию нагнетаемого рабочим лопаточным колесом воздушного потока, способствуют выравниванию его струи, необходимой для качественной обработки зернового материала.
При расположении жалюзи шарнирными торцами к криволинейной поверхности сопряжения корпуса с выходным патрубком достигаются лучшие аэродинамические характеристики диаметрального вентилятора, регулирование в воздухоотводящем канале и выходном патрубке скоростного режима воздушного потока, необходимой для качественной обработки различных сельскохозяйственных культур, отличающихся скоростью витания.
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 диаметрального вентилятора, где стрелками показано направление движения воздуха.
2
Диаметральный вентилятор состоит из корпуса 1 и установленного в нем рабочего лопаточного колеса 2 наружным диаметром D, впускного отверстия 3 и выходного патрубка 4, разделенных смежной стенкой 5, оканчивающейся у рабочего колеса 2 жалюзийной решеткой 6. Соосно выходному патрубку 4 установлен воздухоотводящий канал 7, сообщающийся с выходным патрубком 4 через образованное в основании корпуса 1 окно 8 с установленными в нем жалюзи 9, прилегающие шарнирными торцами к криволинейной поверхности сопряжения корпуса 1 с выходным патрубком 4.
Диаметральный вентилятор работает следующим образом.
При вращении рабочего колеса 2 с угловой скоростью ω воздух через впускное отверстие 3 захватывается лопатками и проходит его внутреннее пространство, откуда вторично проходит через рабочее колесо 2. Корпус 1 формирует и направляет воздушный поток, выходящий из рабочего колеса 2, а стенка 5 разделяет входящий и выходящий воздушные потоки. При этом образуется вихрь, центр которого стабилизируется жалюзийной решеткой 6, обуславливающей снижение уровня шума. При выходе воздушного потока из рабочего колеса 2 часть его нагнетается в выходной патрубок 4, а другая часть проходит через окно 8 с установленными в нем жалюзи 9 в воздухоотводящий канал 7. Нагнетание количества воздуха и соответственно регулирование скоростного режима воздушного потока в воздухоотводящем канале 7 и выходном патрубке 4 осуществляется перекрытием проходного сечения окна 8 поворотом шарнирно установленных жалюзи 9.
Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является расширенный диапазон использования и устойчивость работы вентилятора по аэродинамическим показателям, а также компактность конструкции и малая ее металлоемкость.
Литература
3
1. А.с. 901641 СССР, МКИ F04D 17/04. Диаметральный вентилятор / Н.П.Сычугов, А.И.Бурков (СССР). - №2906313/25-06; заявлено 07.04.80 // Открытия. Изобретения. - 1982. - №4.
2. Коровкин А.Г. Исследование диаметральных вентиляторов ЦАГИ с вихреобразователями / Промышленная аэродинамика. - М.: Машиностроение, 1987. - Вып.2 (34). - С.56-77.
4
3. А.с. №1314144 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. - №4002135/25-06; заявлено 27.11.85 // Открытия. Изобретения. -1987. - №20 - прототип.