Коллектор осевого вентилятора

Коллектор осевого вентилятора

Коллектор осевого вентилятора

Уравновешивание автобалансирами крыльчаток осевых вентиляторов

I. Проблема

Крыльчатки осевых вентиляторов (рис. 1) разбалансируются в процессе эксплуатации из-за налипания пыли, воздействия коррозии, изнашивания под действием твердых абразивных частичек, деформаций их лопастей и т.п. Это приводит к изнашиванию подшипников, увеличению шума работы вентилятора и его вибрациям. Для устранения приобретаемого дисбаланса целесообразно уравновешивать крыльчатку непрерывно — на ходу .

1 — крыльчатка, 2- коллектор, 3- электродвигатель, 4- вал электродвигателя, 5 — кожух

Рис. 1 – Осевые вентиляторы

II. Наши предложения

1. Предлагается использовать шаровые автобалансиры для уравновешивания крыльчаток осевых вентиляторов на ходу. Поскольку вентилятор — это короткий ротор, то предлагается уравновешивать его статически – одним автобалансиром в одной плоскости коррекции, максимально приближенной к плоскости крыльчатки.

2. Место установки АБ. В конструкции осевых вентиляторов присутствует коллектор, необходимый для улучшения аэродинамики вентилятора (рис. 1). Его полость технологически не используется. Поэтому предлагается устанавливать в нее автобалансир (рис. 2).

1 — вал электродвигателя, 2 — коллектор, 3 — АБ

Рис. 2 – Варианты установки крыльчатки и АБ:

а – АБ насаживается на вал, а крыльчатка на АБ ; б – крыльчатка насаживается на вал, потом — АБ;

в — АБ насаживается на вал, потом — крыльчатка

3. Вид и конструкция АБ. Предлагается использовать три типа шаровых АБ (рис. 3): обычный, с неподвижными и подвижными перегородками.

а б в

Рис. 3 – Шаровые АБ :

Вентилятор имеет наклонную ось вращения, что усложняет разбег шаров в обычном шаровом АБ. Поэтому предлагается, наряду с обычными АБ использовать автобалансиры с неподвижными или подвижными перегородками. Перегородки способствуют быстрому разгону шаров. АБ с перегородками являются нашими разработками, защищены патентами Украины [1,2,4] , и могут быть использованы, по договоренности, в Ваших машинах.

4. Разработаны алгоритмы расчетов параметров АБ. Методика расчетов состоит в следующем:

сначала определяется максимальный дисбаланс крыльчатки после ее разбалансирования (по массе крыльчатки, классу точности балансировки, величине наибольшего ее разбалансирования в классах точности, которое может возникнуть в процессе работы и ее максимальной угловой скорости вращения);

потом определяются параметры АБ, в том числе — балансировочная емкость и количество шаров (по максимальному дисбалансу крыльчатки, типу АБ, радиусу беговой дорожки шаров, радиусу шаров).

III . Экспериментальная проверка

Для изучения работоспособности разных типов шаровых АБ при уравновешивании крыльчатки вентилятора был разработан стенд (рис. 4, а) на базе промышленного вентилятора ВО 06-300.

а

б

в

г

Рис. 4 — Стенд и модели АБ:

а – стенд; б – обычный АБ; в – АБ с неподвижными, г – АБ с подвижными перегородками

Был изготовлен обычный шаровой автобалансир (рис. 4, б). Благодаря установке крышки с перегородками он может быть использован как АБ с неподвижными перегородками (рис. 4, в). При установке подвижной втулки он становится АБ с подвижными перегородками (рис. 4, г).

Работу различных типов АБ можно просмотреть на видео. Результаты экспериментов показали, что АБ уменьшает максимальный дисбаланс крыльчатки от 6 до 20 раз, что зависит от качества изготовления и установки АБ. Так же были получены следующие результаты.

У обычного АБ возникают следующие трудности в работе:

при малой вязкости смазки беговой дорожки шары не вовлекаются в движение и остаются в нижней части беговой дорожки;

при большой вязкости — шары вовлекаются в движение, но малоподвижны относительно корпуса АБ и плохо реагируют на изменение дисбаланса, к тому же при разгоне ротора шары усиливают его колебания;

при оптимальной вязкости — шары достаточно долго вовлекаются в движение, при разгоне усиливают колебания ротора, имеют большую тенденцию к застою, чем шары в АБ с перегородками.

У АБ с перегородками:

разгон шаров происходит спокойно — при любой смазке беговой дорожки;

при малой вязкости смазки шары наиболее подвижны относительно ротора и лучше всего реагируют на текущее изменение дисбаланса;

наиболее быстро наступает автобалансировка при использовании АБ с неподвижными перегородками, но эти АБ имеют асимметрию балансировочной емкости;

несколько медленнее наступает автобалансировка при использовании АБ с подвижными перегородками, шары при необходимости легко передвигают перегородки, чем обеспечивается симметрия балансировочной емкости АБ.

Нами также предлагается:

  • методики установки АБ, проверки качества установки и качества выполнения АБ, правки формы беговой дорожки АБ;
  • методика статического и динамического уравновешивания крыльчатки и корпуса АБ до начала эксплуатации вентилятора;
  • методики определения потребительских свойств АБ, в том числе — чувствительности к дисбалансу крыльчатки.

IV. Численное моделирование

Рис. 5 – Трехмерная модель вентилятора

Была создана точная трехмерная модель вентилятора с АБ (рис. 5), учитывающая их размерные, силовые и массо-инерционные характеристики. С использованием модели исследуется процесс уравновешивания крыльчатки различными типами шаровых АБ при различных параметрах системы.

V. Выводы

Крыльчатку целесообразно уравновешивать на ходу статически – одним АБ, который необходимо устанавливать внутрь коллектора, насаживая на вал двигателя. Для уравновешивания крыльчатки можно использовать разные типы шаровых АБ, а именно – обычные, с неподвижными и подвижными перегородками.

Список работ:

Автобалансуючий пристрій : Пат. № 75189 Україна, МКІ G01M 1/38 / Г. Б. Філімоніхін, В. С. Майоров (Україна); Г. Б. Філімоніхін, В. С. Майоров. — № 2002032408; Заявл. 27.03.2002; Опубл. 15.03.2006, Бюл.№3.

Пат. 26788 України, МПК G01M 1/38 Автобалансуючий пристрій для зрівноваження роторів із похилою віссю обертання / Філімоніхін Г.Б., Яцун В.В., Коваленко О.В.; заявник та патентовласник Кіровоградський нац. техн. університет. – №200704757; заявл. 27.04.2007; опубл. 10.10.2007, Бюл.№16.

Пат. 35261 України, МПК G01M 1/100 Автобалансуючий пристрій для зрівноваження роторів із похилою віссю обертання / Філімоніхін Г.Б., Яцун В.В., Коваленко О.В.; заявник та патентовласник Кіровоградський нац. техн. університет. – №200804424; заявл. 07.04.2008; опубл. 10.09.2008, Бюл.№17.

Філімоніхін Г.Б. Числове моделювання процесу зрівноваження кульовими автобалансирами крильчатки осьового вентилятора / Філімоніхін Г.Б., Яцун В.В. // Вісник гірничого університету. – 2008. №10, с. 72–77.

Яцун В.В. Експериментальне дослідження ефективності зрівноваження крильчаток осьових вентиляторів пасивними автобалансирами / Яцун В.В., Філімоніхін Г.Б. // Загальнодержавний міжвідомчий н.-т. збірник “Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин”. – 2008, вип. 38, с. 100–105.

Філімоніхін Г.Б. Визначення головного вектора і моменту аеродинамічних сил, діючих на обертову крильчатку вентилятора / Філімоніхін Г.Б., Яцун В.В. // Збірник наукових праць КНТУ. – 2009, вип. 22, с. 364–370.

Яцун В.В. Математична модель зрівноваження кульовими автобалансирами крильчатки осьового вентилятора / Яцун В.В. // Вісник гірничого університету. – 2009. № 9 , с. 11 — 18 .

Читайте так же:  Русский бильярд штрафы

Яцун В.В. Зрівноваження крильчаток осьових вентиляторів пасивними автобалансирами // Тези доповідей 9-го Міжнародного симпозіуму Українських інженерів-механіків у Львові, 20-22.05.09, с. 71-73.

Яцун В.В. Зрівноваження крильчаток осьових вентиляторів кульовими автобалансирами // Тези доповідей міжнар. наук.-техн. конф. “Динаміка, надійність і довговічність механічних і біомеханічних систем та елементів їхніх конструкцій” у Севастополі, 8-11.09.09, с. 235-236.

Яцун В.В. Працездатність пасивних автобалансирів при зрівноваженні крильчаток осьових вентиляторів : автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.02.02 / В.В.Яцун; Нац. ун-т «Львів. політехніка». — Л., 2010. — 20 с.

filimonikhin.narod.ru

Коллектор вентилятора и способ его изготовления

Владельцы патента RU 2514897:

Изобретение относится к коллектору вентилятора и способу его изготовлении. С помощью лазера осуществляют раскрой обечаек, фланцев в виде сегмента окружности, соединительных фланцев и стоек в виде ребер жесткости. Фланцы и стойки выполняют с пазами Т-образной формы, а обечайки — с ответными шипами. Фланцы в виде сегмента окружности, соединительные фланцы и стойки в виде ребер жесткости сваривают в металлические каркасы. Каркасы скрепляют с обечайками путем стыковки шипов в пазах Т-образной формы и сварки в точках стыковки с образованием секторов. Затем осуществляют операцию горячего оцинкования полученной конструкции. Технический результат заключается в повышении долговечности изделия за счет точного раскроя заготовки коллектора и обечайки и осуществления горячего оцинкования изделия. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к теплообменным системам и может быть использовано при изготовлении коллектора, предназначенного для осевого вентилятора.

В промышленности коллектор вентилятора изготавливается приваркой заготовленных стоек и обечайки к коллектору и, поскольку неизбежно возникают поводки, невозможно оцинковать изделие, качество его оставляет желать лучшего.

Известно изобретение ЦЕНТОБЕЖНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР — Патент РФ №2390657, которое относится к области вентиляторостроения, в частности к центробежным вентиляторам, и позволяет при его использовании регулировать режим работы и эффективно устранять отрывное вихреобразование в зоне покрывного диска рабочего колеса вентилятора. Указанный технический результат достигается в центробежном вентиляторе, содержащем корпус, установленное в его полости рабочее колесо с телескопическим входным патрубком, состоящим из неподвижно закрепленного кольцевого направляющего элемента и подвижного патрубка, которые образуют кольцевой канал с обечайкой, установленной снаружи подвижного патрубка и жестко связанной с ним с помощью спиц с обеспечением их совместного осевого перемещения, причем подвижный патрубок выполнен телескопическим и имеет прямолинейную образующую, подвижную обечайку и тороидальный выходной участок, обечайка установлена в кольцевом канале и имеет входной тороидальный коллектор, выполненный из внутренней и внешней частей с возможностью осевого перемещения во входной коробке (1).

Известно изобретение ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ БЛОК СО СВОБОДНЫМ РАДИАЛЬНЫМ РАБОЧИМ КОЛЕСОМ — Патент РФ №2429386, которое относится к вентиляторным блокам со свободным радиальным рабочим колесом, предназначенным для использования преимущественно в канальных вентиляторах. Технический результат: увеличение производительности при повышении статического давления и снижении уровня шума. Вентиляторный блок содержит радиальное рабочее колесо 1, включающее передний 3 и основной 4 диски, установленные между ними загнутые назад лопатки 5 с предкрылками 24 и входной коллектор 2, содержащий сужающийся входной 12, выходной 13 участки и расположенный между ними дополнительный участок 16 с поверхностью малой кривизны и длиной Lцк не менее 0,04 диаметра D рабочего колеса 1. Передний диск 3 и выходной участок 13 коллектора 2 расположены с образованием кольцевого зазора 15, перед которым установлены пластины 18. В проекции на плоскость, перпендикулярную оси 6 рабочего колеса 1, прямая, соединяющая ось 6 и носок 27 предкрылка 24, не выходит за пределы ±0,05 углового межлопаточного шага t лопаток 5 относительно прямой, соединяющей ось 6 и точку 29 примыкания к переднему диску 3 (2).

Известно изобретение ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ГРАДИРНЯ КОЧЕТОВА — Патент РФ №2418250, которое относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды. Вентиляторная градирня содержит корпус, разбрызгивающее устройство, бак для сбора жидкости и вентилятор, корпус состоит из двух частей — верхней части, включающей ороситель и каплеотделитель, между которыми расположен коллектор разбрызгивающего устройства с цельнофакельными форсунками, и нижней части, в которой расположен бак-водосборник для сбора охлаждаемой воды с установленным на нем вентилятором, причем корпус изготовлен из тонколистовой нержавеющей стали, а в баке-водосборнике имеется диффузор, который представляет собой часть корпуса и соединен с вентилятором, выполненным с пластиковым рабочим колесом и многоскоростным электродвигателем, позволяющим в процессе работы, в зависимости от погодных условий, изменять производительность градирни за счет изменения расхода воздуха, а ороситель содержит сложенные слоями параллельно друг другу трубчатые элементы из термопластичного материала с решетчатой стенкой, причем по торцам трубчатые элементы сварены между собой, трубчатые элементы выполнены с треугольным поперечным сечением и между каждым слоем трубчатых элементов поперек трубчатых элементов вдоль каждого их торца проложена полоса из термопластичного материала, сваренная с трубчатыми элементами в местах их соприкосновения с полосой, причем в процессе сварки оплавляют торцевые участки трубчатых элементов и проложенных между ними полос и формируют в процессе оплавления монолитные торцевые стенки блока, причем полости каждого из трубчатых элементов и межтрубное пространство заполнено полыми полимерными шарами, причем диаметр шаров на 5-10% больше максимального размера ячейки решетчатой стенки трубчатых элементов. Технический результат — повышение производительности работы градирни (3).

Известно также изобретение КОМБИНИРОВАННАЯ ГРАДИРНЯ С РАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ — Патент РФ №2445563, которое относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций и промышленных предприятий, где применяются башенные и/или вентиляторные градирни. Комбинированная градирня содержит корпус, в нижней части которого расположена водосборная ванна, выполненная по форме корпуса из водосборных щитов, а над ванной установлено устройство для забора воздуха, выполненное в виде жалюзийных решеток, расположенных по периметру корпуса, при этом в верхней части корпуса градирни установлен корпус осевого вентилятора, выполненный из стеклопластика и включающий в себя конфузор, расположенный над каплеуловителем, соосно корпусу градирни, и жестко соединенный с ним, причем с конфузором соосно соединены цилиндрическая часть, внутри которой размещено с зазором рабочее колесо вентилятора, и диффузор, в котором закреплены, по крайней мере, три регулируемые растяжки для установки вентилятора со встроенным электродвигателем, при этом в средней части корпуса градирни расположена водораспределительная система с коллекторами переменного сечения и закрепленными на них форсунками, разбрызгивающими воду над оросительным устройством, фиксируемым в корпусе посредством ребер жесткости, система оборотного водоснабжения имеет раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды, при этом в нижней части корпуса градирен располагают, по крайней мере, два бака для сбора воды, которые соединяют между собой компенсационной трубой, обеспечивая гидравлическую независимость контуров приготовления рабочей воды и ее потребления, при этом один бак соединяют с насосом, который подает охлажденную в градирне воду потребителю, которая снова поступает через вентиль по трубопроводу во второй бак, из которого нагретую воду насосом через фильтр и вентиль подают по трубопроводу в коллектор с форсунками, размещенными в верхней части корпуса градирни, а на участке между фильтром и вентилем устанавливают систему контроля гидравлического сопротивления фильтра, состоящую из манометра и вентиля. Изобретение позволяет повысить эффективность использования вторичных энергоресурсов путем увеличении величины активной области градирни без увеличения аэродинамического сопротивления (4).

Читайте так же:  Штраф ип за продажу алкоголя

Однако вышеописанные конструкции коллекторов недостаточно обеспечивают спрямление потока воздуха, что отражается на эффективности КПД. Предложенный коллектор предназначен для работы осевого вентилятора, позволяет избежать деформации и поводок при сборке секторов коллектора и их последующем горячем оцинковании.

Задачей предлагаемого решения является промышленное изготовление коллектора вентилятора улучшенного качества, технический результат — долговечность изделия за счет точного раскроя заготовки коллектора и обечайки с возможностью горячего оцинкования изделия.

Предложен коллектор вентилятора, включающий заготовку коллектора со стойками и обечайку, характеризующийся тем, что заготовка коллектора состоит из «n» секторов, имеющих металлический каркас, состоящий из фланца сегмента радиуса, соединительного фланца, стойки ребра жесткости, скрепленных между собой с помощью сварки, каждый сектор изготавливают с пазами Т-образной формы, соответствующую заготовку обечайки изготавливают с ответными шипами, входящими в пазы сектора, при этом осуществляется сборка сектора заготовки коллектора с заготовкой обечайки и торцами стоек и сварка указанных составляющих в точках пазов Т-образной формы перед операцией горячего оцинкования.

Способ изготовления коллектора вентилятора, включающий сварку заготовки коллектора со стойками и обечайкой, характеризующийся тем, что с помощью лазера осуществляют раскрой «n» секторов заготовок коллектора и обечайки и стоек, получают пазы Т-образной формы в каждом секторов заготовки коллектора и ответные шипы в заготовке обечайки, собирают указанные составляющие путем их стыковки в пазах Т-образной формы, сваривают составляющие в точках стыковки, собирают сваренные указанные секторы в окружность коллектора вентилятора путем их соединения друг с другом, например, болтами, и проводят операцию горячего оцинкования коллектора вентилятора.

Коллектор вентилятора показан на фигурах: фиг.1 — заготовка коллектора, фиг.2 — заготовка обечайки, фиг.3 — сектор коллектора, фиг.4 — коллектор в сборе.

Цифрами на фигурах обозначены: 1 — фланец сегмента радиуса, 2 — паз Т-образной формы крепления обечайки, 3 — паз крепления стойки ребра жесткости, 4 — паз крепления соединительного фланца каркаса, 5 — соединительный фланец, 6 — стойка ребра жесткости, 7 — обечайка, 8 — шип обечайки, 9 — усики в пазу сектора, служащие для фиксации обечайки, 10 — сектор коллектора.

Необходимость разработки разборного коллектора возникла в результате применения вентиляторов диаметром более 1,5 м в целях удобства перевозки и монтажа. Отличительной особенностью представленной разработки является точность сборки, что обеспечивает необходимые параметры зазора между лопастями вентилятора и корпусом коллектора.

Для обеспечения точности сборки детали коллектора 1, 5, 6, 7 изготавливаются с помощью лазерной резки стального листа.

Конструкция коллектора представляет собой металлический корпус цилиндрической формы, разделенный на сектора 10, скрепленные между собой, например, с помощью болтов. Крепление может быть сваркой, клепкой и т.п. методами.

Сектора коллектора имеют металлический каркас, состоящий из деталей 1, 5, 6, скрепленных между собой с помощью сварки (электродуговой или полуавтоматической), и обечайку 7, скрепленную с каркасом при помощи шипов 8, входящих в пазы 2 фланцев 1. Способ соединения обечайки 7 с фланцами 1 каркаса позволяет избежать деформации и поводок при сборке секторов коллектора и их последующем горячем оцинковании. Горячее оцинкование металлического коллектора обеспечивает его устойчивость к коррозии, что повышает его долговечность.

1. Патент на изобретение РФ №2390657, опубликовано 27.05.2010, МПК F04D 17/08.

2. Патент на изобретение РФ №2429386, опубликовано 20.09.2011, МПК F04D 29/42.

3. Патент на изобретение РФ №2418250, опубликовано 10.05.2011, МПК F28C 1/02, F28F 25/08.

4. Патент на изобретение РФ №2445563, опубликовано 20.03.2012, МПК F28C 1/06.

1. Коллектор вентилятора, выполненный в виде цилиндрического корпуса, состоящего из соединенных между собой «n» секторов, отличающийся тем, что каждый сектор корпуса выполнен в виде скрепленных между собой обечайки и металлического каркаса, состоящего из сваренных между собой фланцев в виде сегмента окружности, соединительных фланцев и стоек в виде ребер жесткости, каждый фланец выполнен с пазами Т-образной формы, а обечайка — с ответными шипами, при этом каждый металлический каркас соединен с обечайкой посредством шипов, размещенных в упомянутых пазах фланцев, причем коллектор выполнен оцинкованным.

2. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что пазы сектора имеют фиксирующие усики.

3. Способ изготовления коллектора вентилятора по п.1, характеризующийся тем, что с помощью лазера осуществляют раскрой обечаек, фланцев в виде сегмента окружности, соединительных фланцев и стоек в виде ребер жесткости, при этом фланцы и стойки выполняют с пазами Т-образной формы, а обечайки — с ответными шипами, при этом фланцы в виде сегмента окружности, соединительные фланцы и стойки в виде ребер жесткости сваривают в металлические каркасы, которые скрепляют с обечайками путем стыковки шипов в пазах Т-образной формы и сварки в точках стыковки с образованием секторов, и затем осуществляют операцию горячего оцинкования.

www.findpatent.ru

4.2.2 Осевые вентиляторы

Схема конструкции соевого вентилятора приведена на рис. 4.1.

Основные размеры осевых вентиляторов различных типов даются в зависимости от диаметра рабочего колеса на аэродинамических схемах. На рис. 4.14 показана аэродинамическая схема осевого вентилятора типа В (высоконапорный).

Рисунок 4.14 Аэродинамическая схема осевого вентилятора серии В: 1 – коллектор; 2 – кок; 3 – рабочее колесо; СА – спрямляющий аппарат.

Осевые вентиляторы общего назначения изготовляются в соответствии с ГОСТ для санитарно – технических и производственных целей.

Аналогично центробежным вентиляторам номер осевого вентилятора – диаметр окружности, на которой лежат наружные концы рабочих лопастей (диаметр рабочего колеса), выраженный в дециметрах.

Заводы выпускают осевые вентиляторы с диаметрами рабочих колёс от 300 до 2000 мм на подачи до 130 м/с и давления 30 – 1000 Па .

Лопасти рабочих колёс могут выполняться поворотными и неповоротными (жёстко закреплёнными на втулке).

В конструкциях осевых вентиляторов с одним и несколькими рабочими колёсами применяются устройства, улучшающие аэродинамику потока и повышающие КПД вентиляторов: коки, обтекатели, направляющие и спрямляющие аппараты.

На рис. 4.15 показаны лопасти и параллелограммы скоростей двухступенчатого осевого вентилятора. Рассмотрим назначение отдельных элементов конструкций осевого вентилятора.

Рисунок 4.15 Лопасти и параллелограммы скоростей двухступенчатого соевого вентилятора

Читайте так же:  Международная организация юристов

Кок К представляет собой тело, штампованное из тонкого листового металла, закрепляемое неподвижно перед направляющим аппаратом. Его назначение – обеспечить постепенное возрастание скорости потока до значения на входе в направляющий аппарат первой ступени при минимальных потерях энергии. Направляющий аппаратНА состоит из венца неподвижных лопаток, располагающихся перед входом в рабочее колесо.

Выходные углы лопаток НА могут быть выбраны так, что будет отрицательно, т.е. поток на выходе ихНА будет иметь направление, противоположное направлению вращения рабочего колеса. Это приводит к увеличению напора вентилятора.

Положение лопастей рабочего колеса определяется в основном значением угла схода потока с лопаток НА.

Назначение спрямляющего аппарата СА состоит в безударном принятии потока, сходящего с лопастей рабочего колеса, и приданий потоку осевого направления. Если последнее не выполнено, то энергия будет потеряна. Раскручивание потока, т.е. уменьшениедо нуля, приводит к повышению КПД вентилятора. ОбтекательО , располагаемый неподвижно за спрямляющим аппаратом, уменьшает потери в потоке при постепенном уменьшении скорости. Параллелограммы скоростей решёток лопастей на рис. 4.15 дают представление о кинематической структуре потока в осевом двухступенчатом вентиляторе.

Регулирование подачи осевых вентиляторов может производится изменением частоты вращения, направляющим аппаратом НА на входе, поворотом рабочих лопастей РЛ и одновременно двумя последними способами.

Наиболее часто, в случае привода от электродвигателя с постоянной частотой вращения, применяется регулирование НА на входе.

Некоторые конструкции одноступенчатых осевых вентиляторов допускают реверсирование, т.е. при изменении направления вращения или углов расположения лопастей они изменяют направление потока. Лопасти таких вентиляторов должны выполняться с симметричным сечением.

Характеристики напора осевых вентиляторов имеют обычно седловидную форму. Это отчётливо замечается, например, в безразмерной характеристике вентилятора серии МЦ (рис. 4.16). Конструкция этого вентилятора показана на рис. 4.17. Её основные особенности: винтовая форма лопасти, жёсткое крепление лопастей на втулке, расположение рабочего колеса непосредственно на валу двигателя.

Рисунок 4.16 Безразмерная характеристика вентилятора серии МЦ

Рисунок 4.17 Осевой вентилятор № 4 серии МЦ

Расположение электродвигателя в потоке газа в некоторых случаях недопустимо, и тогда двигатель выносят из потока (рис. 4.18).

Рисунок 4.18 Вентилятор с электродвигателем, вынесенным из потока

На рис. 4.19 представлена конструкция вертикального двухступенчатого осевого вентилятора типа К – 06. Регулирование подачи этого вентилятора – направляющими аппаратами на входе. Вентилятор имеет КПД до 80 % при коэффициенте давления .

Рисунок 4.19 Двухступенчатый вентилятор типа К — 06

studfiles.net

Осевые вентиляторы

Простейший осевой вентилятор (рис. VI.36) представляет собой расположенное в цилиндрическом корпусе лопастное рабочее колесо пропеллерного типа. При вращении колеса поступающий через входное отверстие воздух под воздействием лопастей перемещается, между ними в осевом направлении, причем давление увеличивается. Далее воздух поступает в выпускное отверстие.


VI.36. Осевой вентилятор


VI.37. Осевое лопастное рабочее колесо:
1 — сварное; 2 — штампованное

Осевые колеса (рис. VI.37) состоят из втулок и прикрепленных к ним лопастей. В зависимости от профиля лопастей колеса называют нереверсивными или реверсивными.

Фактически все осевые колеса реверсивны, так как при изменении направления вращения обязательно меняется направление подачи. Однако называть реверсивными принято только колеса с лопастями, имеющими симметричный профиль, а поэтому работающими одинаково при обоих направлениях вращения.

В аэродинамическом отношении более совершенны лопасти со специально рассчитанным несимметричным профилем.

Лопасти осевых колес, рассчитанных на основе вихревой теории Н. Е. Жуковского, по мере приближения к втулке расширяются и закручиваются. В целях упрощения конструкции, что однако несколько ухудшает аэродинамические качества, применяют и незакрученные лопасти постоянной ширины.

Лопасти выполняют из металла или пластмасс, листовые и объемные, причем последние могут быть монолитными (литыми) или пустотелыми.

Втулки осевых вентиляторов (в современных конструкциях они имеют относительно большой диаметр) изготовляют сварными, литыми и штампованными. Штампуют одновременно лопасти и втулки, т. е. все колесо полностью (рис. VI.37). В центре втулок располагают ступицы для посадки колеса на вал привода.

Лопасти к втулкам приваривают или крепят на стержнях. При стержневом креплении лопасти можно поворачивать (в специальных конструкциях даже при вращении колеса), благодаря чему регулировку можно вести просто и в широких пределах.

При реверсировании осевых вентиляторов с такими несимметричными поворотными лопастями нет необходимости для сохранения неизменной подачи менять направление вращения и переворачивать колесо — достаточно повернуть лопасти на 180°.

Правильным для несимметричных лопастей является вращение тупыми кромками или вогнутостью вперед.

Осевые нереверсивные вентиляторы, лопастные колеса которых правильно вращаются по часовой стрелке по отношению к наблюдателю, находящемуся на стороне всасывания, называют правыми, а в другую сторону — левыми.

Очень значительно на работу осевого вентилятора влияет зазор между концами лопастей и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса — он не должен превышать 1,5 % длины лопастей. К сожалению, при монтаже, если осевой вентилятор поставляется не в комплекте, а одно его колесо, необходимые зазоры часто не обеспечиваются, что снижает эффективность работы вентилятора.


VI.38. Компоновка осевых вентиляторов:
К — колесо; СА — спрямляющий аппарат; ВНА — направляющий аппарат

При отсутствии всасывающего воздуховода на входе перед вентилятором следует устанавливать коллектор (К), обеспечивающий хорошее заполнение корпуса, полезно устанавливать и обтекатель, а также направляющий (ВНА) и спрямляющий (СА) лопастные аппараты (рис. VI.38). При последовательном расположении осевых колес спрямляющий аппарат обязателен. Лопасти этих аппаратов могут конструироваться подвижными, и тогда осуществлять регулировку удобно путем изменения углов установки. Схемы соединения осевых вентиляторов с приводом показаны на рис. VI.39.


VI.39. Соединение осевых вентиляторов с двигателями:
1, 2 — на одном валу; 3, 4, 5 — на одной оси; 6 — через редуктор

Обычные осевые вентиляторы используют при давлениях от 30 до 300 Па. Производительность их при больших диаметрах колес может достигать нескольких миллионов кубических метров в час.

Проточные размеры и другие параметры осевых вентиляторов регламентированы.

Путем изменения числа лопастей или угла их установки при неизменном диаметре или даже постоянной частоте вращения можно в широких пределах изменять аэродинамические характеристики. Поэтому номенклатуру выпускаемых осевых вентиляторов по сравнению с радиальными можно ограничить.

Осевые вентиляторы у нас начали применять с 30-х годов. В первое время выпускались нереверсивные двух-, трех- и четырехлопастные осевые вентиляторы (вернее, осевые колеса) ЦАГИ, соответственно именовавшиеся сериями № 18, 7 и 4, а также реверсивные вентиляторы ЦАГИ с восемью поворотными лопастями. Позднее были внедрены в серийное производство осевые вентиляторы конструкции ЦАГИ типа М, МЦ, Д, В, У, а за последнее время — еще более совершенные серии (сведения о новых осевых вентиляторах типа 0,6. . .30 см. в приложении).

www.stroitelstvo-new.ru


Обсуждение закрыто.