Робоче колесо відцентрового вентилятора двобічного всмоктування

Робоче колесо відцентрового вентилятора двобічного всмоктування, яке містить в собі корінний та покривний диски, розташовані між ними лопатки та перегородки, окреслені дугою кола, яке відрізняє ться тим, що на одному з боків колеса по всій ширині півколеса встановлена суцільна циліндрична обичайка, зовнішній діаметр якої дорівнює діаметру входу на лопатки, а торці примикають до покривного та корінного дисків і закріплені на них. (19) (21) 2000116401 (22) 13.11.2000 (24) 15.05.2001 (33) UA (46) 15.05.2001, Бюл. № 4, 2001 р. (72) Ковалевська Вікторія Іонівна, Пак Вітольд Вітольдович, Співак Володимир Андрійович, Лелека Валентина Віталіївна, Мізін Вадим Олександрович, Васильєв Юрій Валерійович (73) Донецький державний науково-дослідний проектно-конструкторський та експериментальний 38885 ними лопатки та перегородки, окреслені дугою кола, згідно з винаходом, на одному з боків колеса по всій ширині півколеса установлена суцільна циліндрична обичайка, зовнішній діаметр якої дорівнює діаметру входу на лопатки, а торці примикають до покривного та корінного дисків і закріплені на них. Зазначена ознака, а саме - наявність циліндричної обичайки, зовнішній діаметр якої дорівнює діаметру входу на лопатки, на одному з боків колеса, складає суть винаходу, тому що є необхідною та достатньою для досягнення технічного результату - зміщення зони економічної роботи, та оптимального режиму в область менших подач. Причинно-наслідковий зв'язок ознак, що складають суть винаходу, з технічним результатом, що досягається, пояснюється таким чином: при наявності на одному з боків колеса двобічного всмоктування по всій ширині півколеса суцільної циліндричної обичайки, зовнішній діаметр якої дорівнює діаметру входу на лопатки, повністю відключаються міжлопаткові канали цього боку колеса, закриті зсередини, повітря не циркулює в них і робоче колесо двобічного всмоктування починає працювати як колесо однобічного всмоктування без додаткових втрат тиску. Сказане підтверджується експериментами, проведеними на аеродинамічному стенді. При цьому зона економічної роботи зміщується у бік менших подач; подача на оптимальному режимі знижується удвічі, а тиск та ККД на оптимальному режимі залишаються практично незмінними. В результаті при роботі на постійній подачі, на режимі, який знаходиться в лівій частині зони економічної роботи вентилятора двобічного всмоктування, застосування цього винаходу дає змогу зменшити витрату електроенергії на провітрювання, а якщо урахувати, що на провітрювання витрачається 30-40% усієї електроенергії, яка йде на видобування вугілля, то е фективність того, що пропонується, є очевидною. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг. 1 показано робоче колесо відцентрового вентилятора двобічного всмоктування, на фіг. 2 розріз А-А по фіг. 1, на фіг. 3 виносний елемент по фіг. 1, на фіг. 4 - зони роботи колеса двобічного всмоктування, та зона роботи колеса згідно винаходу. Робоче колесо містить в собі корінний 1 та покривні 2, 3 диски та закріплені між ними з обох боків корінного диска 1 лопатки 4 з вхідною кромкою 5. По всій ширині півколеса від корінного 1 до покривного 2 диска встановлено суцільну циліндричну обичайку 6, яка прилягає до вхідних кромок 5 лопаток 4. Торець обичайки 7 примикає до корінного диска 1, а торець обичайки 8 примикає до покривного диска 2. Циліндрична обичайка 6 кріпиться до перегородки 9 за допомогою болтів 10. Працює робоче колесо відцентрового вентилятора таким чином: Половина робочого колеса, обмежена корінним 1 та покривним 3 дисками, працює як колесо однобічного всмоктування, а саме: повітряний потік, який поступає через вхідний отвір робочого колеса, повертається на 90° до вхідних кромок 5 лопаток 4 і входить в міжлопаткові канали, що утворюються поверхнями корінного 1, покривного 3 дисків, та лопаток 4, де відбувається передача енергії від колеса, яке обертається, потоку. У другій половині робочого колеса, обладнаній циліндричною обичайкою 6, повітряний потік в міжлопаткові канали не надходить, через що подача вентилятора двобічного всмоктування зменшується удвічі і дорівнює подачі вентилятора однобічного всмоктування, а це приводить до зміщення режиму його роботи (при малих подачах) в область високих ККД внаслідок чого економічність роботи вентилятора підвищується на 15-20%. Повітря, що знаходиться в міжлопаткових каналах відключеної від зовнішньої мережі частини колеса, здійснює циркуляційний рух, що призводить до втрат на його тертя о поверхні міжлопаткових каналів, які, як відомо, не перевищують 1-2% потужності, яку затрачує вентилятор. В результаті маємо значне підвищення ККД при практично тому же, що у вентилятора двобічного всмоктування, тиску та удвічі меншій подачі. В цьому полягає один з позитивних ефектів того, що пропонується. Другий позитивний ефект у порівнянні з прототипом полягає в тому, що циліндрична обичайка розташована не на вихідних кромках лопаток з діаметром D2, а на вхідних кромках 5 з діаметром D1, який дорівнює (0,6-0,7)D2, завдяки чому відцентрові сили власної маси обичайки знижуються у D2/D1 разів. Більш того, циліндрична обичайка не тільки надійно кріпиться до елементів 9 корінного та покривного дисків за допомогою, наприклад, болтів, але й обпирається своєю зовнішньою поверхнею на вхідні кромки 5 лопаток 4, розвантажуючи кріпильні елементи, внаслідок чого забезпечується надійна робота того, що пропонується. Третім аспектом ефекту є відсутність осьової сили від перепаду тисків по обидва боки корінного диска, яка має місце і діє на підшипники при робочому колесі однобічного всмоктування. Відсутність осьової сили пояснюється тим, що обидва боки робочого колеса двобічного всмоктування сполучені в вентиляторі двобічного всмоктування трійником, що забезпечує вирівнювання статичного тиску. 2 38885 Фіг. 1 Фіг. 2 3 38885 Фіг. 3 Фіг. 4 Ä - робоча точка. Q1, N 1 – подача та потужність, що витрачається робочим колесом згідно з винаходом. Q2, N 2 – подача та потужність, що витрачається робочим колесом двобічного всмоктування. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4