уплотнение центробежного вентилятора

Формула изобретения

УПЛОТНЕНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ВЕНТИЛЯТОРА, содержащее цилиндрическую обечайку, прикрепленную к входному патрубку и расположенную частично внутри покрывного диска рабочего лопаточного колеса с образованием зазора с внутренней поверхностью диска, отличающееся тем, что уплотнение снабжено последовательно прикрепленными к обечайке конической частью с углом раскрытия не более 7^o и тороидальной частью, при этом во входной части лопаток колеса вблизи покрывного диска выполнены вырезы, а в обечайке вблизи места крепления - прорези.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вентиляторостроению, в частности к уплотнениям центробежных вентиляторов.

Известно уплотнение центробежных тягодутьевых машин, устанавливаемое между колесом и входной воронкой, выполненное в виде обечайки, прикрепленной к входной воронке и входящей внутрь покрывающего диска колеса с образованием зазора между воронкой и внутренней образующей диска [1]

Недостатком данного технического решения является низкая экономичность из-за невозможности минимизировать количество перетекающего воздуха, так как ширина колеса задается конструктивными размерами и не может регулироваться.

Цель изобретения повышение экономичности центробежных тягодутьевых машин путем принудительного изменения направления вектора скорости потока, перетекающего между колесом и входной воронкой.

Для достижения цели в известном устройстве, содержащем обечайку, прикрепленную к входной воронке и входящую внутрь покрывающего диска с образованием зазора между воронкой и внутренней образующей диска, поверхность выходной части входной воронки выполнена тороидальной, а средняя ее часть выполнена в виде конуса с углом раскрытия не более 7^о, при этом в рабочих лопатках колеса вблизи покрывающего диска выполнены вырезы, а в месте крепления цилиндрической части входной воронки-прорези.

Направление потока коллинеарно поверхности покрывающего диска исключает взаимовлияние основного и перетекающего потоков, что не способствует появлению вихревой зоны на входе в лопатки вблизи покрывающего диска, а, следовательно, повышает экономичность рабочих машин.

Отклонение вектора скорости перетекающего через уплотнение потока коллинеарно поверхности покрывающего диска обеспечивается выполнением поверхности выходной части входной воронки тороидальной.

Выполнение средней части воронки в виде конуса с углом раскрытия не более 7^о обеспечивает организацию безотрывного течения потока и позволяет выполнить тороидальную часть с большим радиусом.

Наличие прорезей в месте крепления цилиндрической входной части служит для настройки уплотнения (установки минимального зазора между тороидальной частью входной воронки и покрывающим диском).

На чертеже изображена конструкция уплотнения центробежных тягодутьевых машин.

Устройство содержит входную воронку 1, уплотнение, состоящее из цилиндрической части 2 с прорезями 3 для перемещения конструкции вдоль оси машины, прикрепленной к входной части воронки 1 с помощью дополнительной обечайки 4 с резьбовыми отверстиями для крепления конструкции к основной входной воронке 1, болтов 5 и контргаек 6 конической части 7, приваренной к цилиндрической части 2, тороидальной части 8. Данная конструкция входит в рабочее колесо, состоящее из покрывающего диска 9 и рабочих лопаток 10 с вырезами 11.

Удаляемая часть 11 рабочей лопатки вентилятора применяется только для вентиляторов с диаметром входа на рабочие лопатки, равным диаметру входного отверстия рабочего колеса.

Работает устройство следующим образом. При входе потока с внешней стороны через уплотнение происходит организация течения вдоль внутренней поверхности входного участка колеса и вдоль внешней поверхности уплотнения.

При входе в область конической части 7 уплотнения происходит безотрывное расширение потока, обеспеченное соответствующим углом раскрытия (не более 7^о). При этом появляется дополнительное сопротивление за счет расширения потока, уменьшается масса перетекающей среды и тем самым повышается экономичность машины. При входе в тороидальную часть происходит резкое изменение направления вектора скорости потока за счет конструктивных особенностей, что также уменьшает количество перетекающей среды с соответствующим повышением экономичности.

Вследствие того, что перетекающий поток имеет вектор скорости, направленный коллинеарно основному потоку в рабочем колесе, перетекающий поток не вызывает возмущений основного потока и экономичность машины повышается.

Угол выхода перетекающего потока из тороидальной части коллинеарно вектору основного потока обеспечивается, если угол выходной кромки тороидальной части будет несколько больше угла установки покрывающего диска.

Диаметр выходной кромки тороидальной части выбирается только из условия возможности ее введения в колесо на остановленной машине, т.е. несколько меньше входного диаметра покрывающего диска, поэтому для обеспечения регламентируемого зазора между колесом и входной воронкой входные кромки рабочих лопаток около покрывающего диска должны быть удалены на расстояние, обеспечивающее рабочий зазор (только для машин, у которых диаметр входной кромки рабочих лопаток равен или меньше входного диаметра покрывающего диска). В качестве варианта для машин с лопатками крыловидного профиля, выполнение прорезей в которых технически сложно, допустимо уменьшение входного диаметра покрывающего диска путем установки на нем (приварки) дополнительного кольца.

Для широкораспространенных конструкций вентиляторов с входной кромкой лопаток, с диаметром, равным или меньшим диаметра входа для обеспечения максимальной эффективности, необходимо в теле лопатки со стороны входа прорезать щель с обеспечением радиального и аксиального зазора.