DE9111573U1 - Gebläse - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
- F04D17/165—Axial entry and discharge
-
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- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
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Description
DUNPHY OIL AND GAS BURNERS LIMITED
UZ: 162/Ma ^DE
UZ: 162/Ma ^DE
Gebläse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gebläse und insbesondere
auf ein Gebläse, das für die Zuführung von Luft zu einer Verbrennungsvorrichtung für fossile Brennstoffe wie öl- und
gasbefeuerte Kessel geeignet ist.
Gebläse zur Zuführung von Verbrennungsluft zu gas- und
ölbefeuerten Kesseln sind bekannt. Üblicherweise umfassen
solche Gebläse ein Gehäuse, das eine Einlaßöffnung zur
Atmosphäre und einen Auslaß umfaßt, der mit einem Brennerkopf verbunden ist. Ein Rotor ist innerhalb des Gehäuses
zwischen dem Einlaß und dem Auslaß derart angeordnet, daß er um eine vorbestimmte Achse, welche durch den Einlaß und den
Auslaß verläuft, drehbar ist. Der Rotor definiert radial relativ zur Achse sich erstreckende Kanäle und wird durch
einen Motor angetrieben, derart, daß Luft durch den Einlaß angesaugt und radial nach außen durch die Kanäle ausgeblasen
wird, die durch den Rotor definiert sind. Eine durch das Gehäuse bestimmte Kammer erstreckt sich um den Umfang des
Rotors und Luft wird von der Kammer durch einen innerhalb des Gehäuses zwischen dem Rotor und dem Auslaß angeordneten
Diffusor geleitet. Der Diffusor weist Kanäle auf, die sich radial relativ zur Orehachse von der Kammer in Richtung auf
den Auslaß erstrecken. Der Diffusor weist eine Vielzahl gebogener Schaufeln auf, deren radial sich erstreckende
Enden um den Diffusor herum an der der Kammer zugeordneten
Seite verteilt sind.
Die Luft innerhalb der Kammer wird in Umf angsri chtung als
Folge der Rotation des Rotors in Umdrehung versetzt. Dieser sich drehende Luftkörper hat eine Geschwindigkeitskomponente,
die sich senkrecht zu den radial verlaufenden Rändern der Di ffusorschaufel &eegr;, die der Kammer gegenüberliegen,
erstreckt. Auf diese Weise wird die in die Kanäle, die durch
den Diffusor bestimmt sind, hineingedrängte Luft gezwungen,
die Bewegungsrichtung abrupt zu ändern, wenn sie in axialer Richtung in die Di ffusorkanäle geschoben wird. Als Ergebnis
hiervon ist das Gebläse relativ geräuschvoll in Betrieb und relativ ineffizient als Folge des Energieverlustes aufgrund
der Richtungsänderung der Bewegung der bewegten Luft.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung das oben erwähnte Problem zu vermeiden oder zu verringern.
Gemäß der Erfindung umfaßt das Gebläse ein Gehäuse, das einen Einlaß und eine Auslaß begrenzt, einen Rotor, der
innerhalb des Gehäuses zwischen dem Einlaß und dem Auslaß angeordnet ist, wobei der Rotor um eine vorbestimmte Achse
drehbar ist und Kanäle aufweist, die sich radial relativ zur Achse erstrecken, einen Motor für den Drehantrieb des Rotors
um die vorbestimmte Achse, eine vom Gehäuse bestimmte Kammer, die sich am Umfang des Rotors um diesen herum
erstreckt und einen Oiffusor, der innerhalb des Gehäuses zwischen Rotor und Auslaß angeordnet ist, und der Kanäle
aufweist, die sich in radialer Richtung relativ zur Achse von der Kammer zum Auslaß erstrecken und ist dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Kammer am Umfang des Oiffusors
derart erstreckt, daß die radial äußeren Enden der durch den Diffusor bestimmten Kanäle sich in radialer Richtung in die
Kammer erstrecken.
Vorzugsweise weist der Rotor eine Vielzahl von Rotorschaufein,
beispielsweise zwölf, auf, deren radial äußere Ränder
sich parallel zu der Rotationsachse erstrecken. Jede Rotorschaufel kann gekrümmt sein und einen Krümmungsradius
von zum Beispeil neun cm aufweisen, wobei jeder Schnitt durch die Rotorschaufel parallel zur Rotorachse gerade
verläuft. Die Krümmungsrichtung einer jeden Schaufel ist vorzugsweise so, daß ihr radial äußerer Rand relativ zur
Bewegungsrichtung des Rotors nach hinten geschwungen ist.
Vorzugsweise weist der Diffusor eine Vielzahl von Diffusorschaufeln
auf, deren radial äußere Ränder parallel zur Rotationsachse verlaufen. Die radial äußeren Ränder der
Diffusorschaufel &eegr; können sich mit gleichem radialen Abstand
von der Rotationsachse wie die radial äußeren Ränder der
Rotorschaufeln befinden. Jede Diffusorschaufel kann gebogen
sein und einen Biegeradius von beispielsweise neun cm
aufweisen, wobei jeder Schnitt durch eine Diffusorschaufel
parallel zur Rotationsachse gerade verläuft. Die Krümmungsrichtung einer jeden Diffusorschaufel kann vorzugsweise so
ausgebildet sein, daß ihr radial äußerer Rand relativ zur Bewegungsrichtung des Rotors nach vorne geschwungen ist.
Auf diese Weise muß der innerhalb der Kammer rotierende Luftkörper nicht abrupt seine Richtung ändern, wenn er in
die radial äußeren Enden der vom Diffusor bestimmten Kanäle eintritt. Als Ergebnis hiervon wird das abgegebene Geräusch
reduziert und der Wirkungsgrad erhöht. Ein Ergebnis des
3 -
verbesserten Wirkungsgrades besteht darin, daß die durch das
Gebläse geförderte Luft nicht so weit erhitzt ist, wie dies bei bekannten Vorrichtungen der Fall ist und deshalb kann
das Gebläse eine größere Luftmenge liefern als dies bei einem Gebläse mit geringerem Wirkungsgrad der Fall ist.
IO
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Vorzugsweise ist der Motor symmetrisch, um die Rotationsachse innerhalb des Einlasses des Gehäuses angeordnet. Dies
ermöglicht dem Luftstrom beim Einströmen in den Einlaß, den Motor zu kühlen und außerdem wird hierdurch eine kompakte
Gesamtanordnung geschaffen.
Das Gebläse kann in Verbindung mit einer Vorrichtung, wie zum Beispiel einer mit Gas, Öl oder Mehrstoff betriebenen
Einheit verwendet werden, die eine wirkungsvolle Einrichtung
zur Lieferung von Verbrennungsluft erfordert.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Rotor für ein Gebläse mit einer Vielzahl von Rotorschaufeln, der dadurch
gekennzeichnet ist, daß die radial inneren Ränder der Rotorschaufeln sich in Richtung auf die Rotationsachse des
Rotors verjüngen. Jede Rotorschaufel kann gekrümmt sein und einen Krümmungsgrad von zum Beispiel neun cm aufweisen,
wobei jeder Schnitt durch die Rotorschaufel parallel zur Rotorachse verläuft. Die Krümmungsrichtung einer jeden
Rotorschaufel ist vorzugsweise so ausgebildet, daß ihr
radial äußerer Rand relativ zur Bewegungsrichtung des Rotors
nach hinten geschwungen ist. Die Rotorschaufeln können aus
Streifen gebildet und zwischen einem Plattenpaar befestigt sein. Vorzugsweise schließt eine vom Krümmungsmittelpunkt
zum radial äußeren Rand der Rotorschaufel gezogene Linie
einen Winkel von 30° mit einer radial vom Rotationszentrum
des Rotors ausgehenden zum radial äußeren Rand verlaufenden Linie ein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter
Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
Figur 1: einen Schnitt durch ein Gebläse nach der Erfi ndung;
Figur 2: eine Teilansicht des in Figur 1 im Schnitt !5 gezeigten Rotors nach der Linie 2-2;
Figur 3: eine Draufsicht auf eine Schaufel des Rotors gemäß Figur 2; und
Figur 4·: einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Figur 1,
der die Ausbildung der Schaufeln innerhalb eines Diffusors bei dem Gebläse nach Figur 1
zei gt.
Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen umfaßt das
Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ein Gehäuse 1, das
einen Einlaß 2, in welchen Luft über eine Seitenöffnung 3
eintritt und einen Auslaß 4 aufweist. Ein Motor 5 ist
innerhalb des Einlasses 2 angeordnet und treibt einen Rotor an, der eine rückwärtige Platte 6 und einen Radkranz 7
aufweist. Ein durch eine Vielzahl von Di ffusorschaufel &eegr; 8
definierter Diffusor ist innerhalb des Gehäuses angeordnet und eine Kammer 9 erstreckt sich am Umfang sowohl des Rotors
als auch des Diffusors.
Figur 2 zeigt den Aufbau des Rotors in vergrößerter
Darstellung. Die rückwärtige Platte 6 weist eine zentrale Öffnung 10 auf, durch welche sich eine Welle des Motors 5
erstreckt. Die rückwärtige Platte 6 ist auf der Welle
befestigt, so daß sie mit dieser in Umdrehung versetzt werden kann, wie dies aus Figur 1 hervorgeht. Der radial
innere Rand des Radkranzes 7 ist in Richtung auf den Einlaß 2 kurvenförmig ausgebildet, so daß zusammen mit einem
kegel stumpfförmigen Teil 11, das innerhalb des Einlasses 2
befestigt ist, ein Luftströmungskanal gebildet ist. Zwölf Rotorschaufeln 12 sind an der rückwärtigen Platte 6 und dem
Radkranz 7 befestigt, so daß zwölf radial sich erstreckende Kanäle gebildet sind. Jede der Rotorschaufeln 12 ist aus
einem flachen Metallstreifen mit zinnenförmigen Rändern
gebildet, wie dies in Figur 3 gezeigt ist. Die Vorsprünge an den zinnenförmigen Rändern sind in nicht dargestellte
Öffnungen in der rückwärtigen Platte 6 und dem Radkranz 7 eingesetzt und in dieser Lage durch geeignete Deformation
gesi chert.
Wie in Figur 2 gezeigt, dreht sich die Rotoranordnung im Uhrzeigersinn, so daß die äußeren Ränder der Rotorschaufeln
relativ zur Drehrichtung des Rotors nach hinten geschwungen sind. Die radial äußeren Ränder der Rotorschaufeln 12
verlaufen parallel zur Rotorachse des Rotors und jeder Schnitt durch eine der Rotorschaufeln in einer Richtung
parallel zur Rotorachse verläuft gerade. Hierdurch weisen die einzelnen zwischen jeweils einem Paar benachbarter
Rotorschaufeln gebildeten Kanäle im wesentlichen einen
rechteckigen Querschnitt auf. In der dargestellten Anordnung
beträgt der Krümmungsradius der Rotorschaufeln ungefähr 9 cm
und eine vom Krümmungsmittelpunkt zum radial äußeren Rand
der Rotorschaufel gezogene Linie schließt mit einer vom
Rotationszentrum des Rotors durch den radial äußeren Rand gezogene Linie einen Winkel von 30° ein.
Figur 4 zeigt die Anordnung der Oiffusorschaufel &eegr; innerhalb
des Diffusors. Jede Diffusorschaufel 8 ist als ein Gußstück
1^ auf dem Gehäuse ausgebildet und es sind beispielsweise
zwanzig Diffusorschaufel &eegr; vorgesehen, die zwanzig radial
sich erstreckende Kanäle bilden. Bevorzugt werden jedoch die Diffusorschaufein nicht durch spanabhebende Verformung
sondern beispielsweise bei der Herstellung angeformt. Jede
1^ Diffusorschaufel ist gebogen und hat einen Krümmungsradius
von beispielsweise 9 cm und ist so angeordnet, daß jeder
Schnitt durch die Diffusorschaufel der parallel zur Rotationsachse
verläuft, im wesentlichen gerade ist. Die radial äußeren Enden der Diffusorschaufel &eegr; 8 sind relativ zur
Drehrichtung des Rotors nach vorne geschwungen. Hierdurch wird ein in der Kammer 9 befindlicher Luftkörper, der
aufgrund der Rotation des Rotors in Drehbewegung versetzt wird, in Richtung des Pfeiles 13 in Figur 4 wandern.
Aus Figur 1 ist erkennbar, daß die Kammer 9 sich am Umfang des Diffusors um diesen herum erstreckt. Bei bekannten
Vorrichtungen erstrecken sich die Di ffusorschaufel &eegr; 8 radial
nach außen bis zur Berührung der radialen Innenfläche des Gehäuses und deshalb sind die radial sich erstreckenden
Schaufel ränder durch die Kammer begrenzt, die den Rotor
umgibt. Eine solche Anordnung zwingt die in die Diffusorkanäle eintretende Luft zu einer abrupten Richtungsänderung.
Im Falle der vorliegenden Erfindung jedoch, ist die Richtungsänderung des Luftstromes relativ sanft, wenn die
Luft in die Kanäle eintritt, die zwischen den Diffusorschaufeln
8 begrenzt sind, da sich die Kammer 9 über den radial
äußeren Rändern der Di ffusorschaufel &eegr; erstreckt. Auf diese
Weise tritt ein geringer Energieverlust ein und der
Geräuschpegel und das unerwünschte Aufheizen werden wesentlich reduziert.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist einen Platte 14 an den
axialen Rändern der Diffusorschaufel &eegr; 8 befestigt, um so die
zwischen den Di ffusorschaufel &eegr; 8 definierten Durchgänge von
der rückwärtigen Platte 6 des Rotors zu trennen. Auf diese
Weise wird die durch den Rotor radial nach außen geblasene Luft in die Kammer 9 gedrückt und wird dann in radialer
Richtung nach innen durch die zwischen den Di ffusorschaufel &eegr;
8 begrenzten Kanäle in den Auslaß 4 gerichtet.
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Claims (14)
1. Gebläse umfassend ein Gehäuse, das einen Einlaß und
einen Auslaß begrenzt, einen Rotor, der innerhalb des Gehäuses zwischen dem Einlaß und dem Auslaß angeordnet ist,
wobei der Rotor um eine vorbestimmte Achse drehbar ist und Kanäle aufweist, die sich radial relativ zur Achse erstrecken,
einen Motor für den Drehantrieb des Rotors um die vorbestimmte Achse, eine vom Gehäuse bestimmte Kammer, die
sich am Umfang des Rotors um diesen herum erstreckt und einen Diffusor, der innerhalb des Gehäuses zwischen Rotor
und Auslaß angeordnet ist und der Kanäle aufweist, die sich in radialer Richtung relativ zur Achse von der Kammer zum
Auslaß erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kammer (9) am Umfang des Diffusors derart erstreckt, daß die
radial äußeren Enden der durch den Diffusor bestimmten Kanäle sich in radialer Richtung in die Kammer (9)
erstrecken .
2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
3Q der Rotor (6, 7) eine Vielzahl von Schaufeln (12) aufweist,
deren radial äußeren Ränder sich parallel zu der Rotationsachse erstrecken.
3. Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Rotorschaufel (12) so gebogen ist, daß jeder
Schnitt durch die Rotorschaufel parallel zur Rotationsachse
gerade verläuft.
4. Gebläse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Krümmungsrichtung einer jeden Rotorschaufel (12) so ist,
daß ihr radial äußerer Rand relativ zur Bewegungsrichtung des Rotors nach hinten geschwungen ist.
5. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor eine Vielzahl
von Diffusorschaufel &eegr; (8) aufweist, deren radial äußere
Ränder parallel zur Rotationsachse verlaufen.
6. Gebläse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die radial äußeren Ränder der Diffusorschaufel &eegr; (8) mit
gleichem radialen Abstand von der Rotationsachse wie die
2Q radial äußeren Ränder der Rotorschaufeln (12) befinden.
7. Gebläse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Diffusorschaufel (8) so gebogen ist, daß jeder Schnitt
durch eine Diffusorschaufel parallel zur Rotationsachse
gerade verläuft.
8. Gebläse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Krümmungsrichtung einer Diffusorschaufel (8) so ist, daß
ihr radial äußerer Rand relativ zur Bewegungsrichtung des
3Q Rotors nach vorne geschwungen ist.
9. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (5) symmetrisch um
die Rotationsachse innerhalb des Einlasses (2) des Gehäuses
(1 ) angeordnet i st.
10. Rotor für ein Gebläse mit einer Vielzahl von Rotorschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß die radial
inneren Ränder der Rotorschaufeln (12) sich in Richtung auf
die Rotationsachse des Rotors verjüngen.
11. Rotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Rotorschaufel (12) so gekrümmt ist, daß jeder Schnitt
durch die Rotorschaufel parallel zur Rotationsachse gerade
verlauft.
2_5
12. Rotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Krümmungsrichtung einer jeden Rotorschaufel (12) so ist,
daß ihr radial äußerer Rand relativ zur Bewegungsrichtung
des Rotors nach hinten geschwungen ist.
13. Rotor nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rotorschaufeln (12) aus Streifen
gebildet und zwischen einem Plattenpaar (6, 7) befestigt si nd.
14. Rotor nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Krümmungsmittelpunkt zum radial
äußeren Rand der Rotorschaufel (12) gezogene Linie einen
Winkel von 30° mit einer radial vom Rotationszentrum des
Rotors zum radial äußeren Rand der Rotorschaufel verlaufen-
2Q den Linie einschließt.
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