EA015948B1 - Лопасть вентилятора градирни - Google Patents
Лопасть вентилятора градирни Download PDFInfo
- Publication number
- EA015948B1 EA015948B1 EA200900853A EA200900853A EA015948B1 EA 015948 B1 EA015948 B1 EA 015948B1 EA 200900853 A EA200900853 A EA 200900853A EA 200900853 A EA200900853 A EA 200900853A EA 015948 B1 EA015948 B1 EA 015948B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- blade
- baffle
- profile
- chord
- section
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции лопастей вентилятора вентиляторной градирни, и может быть использовано, например, в промышленной теплоэнергетике, в частности на химических, нефтехимических и других предприятиях, где требуется охлаждение оборотной воды. Лопасть вентилятора градирни выполнена в виде полой оболочки и содержит комлевую часть, представляющую собой круглый стержень и предназначенную для крепления лопасти к втулке рабочего колеса вентилятора с возможностью установки требуемого рабочего угла лопасти, перо и переходную часть от комля к ее перу, последнее профилировано и образовано аэродинамическим профилем, имеющим хорду переменной длины L вдоль продольной оси лопасти, скругленную переднюю кромку, заостренную или затупленную заднюю кромку, расположенные на концах хорды профиля и соединенные между собой гладкими линиями верхней и нижней частей контура профиля. В плане форма лопасти выполнена сужающейся к концу лопасти, передняя и задняя кромки выполнены прямолинейными, наклоненными к продольной оси лопасти, причем передняя кромка наклонена под углом α от 15 до 20°, а задняя кромка - под углом β от 5 до 8°, при этом переходная часть лопасти ступенчато сужается в направлении к комлевой части лопасти рабочего колеса, аэродинамический профиль в нормальном сечении к продольной оси лопасти имеет расположенный в начале переходной части лопасти участок максимальной толщины профиля, равный 0,14-0,15 длины L хорды в данном сечении и расположенный на расстоянии от 0,38L до 0,40L, измеренном от передней кромки профиля вдоль его хорды, указанное сечение расположено на расстоянии Sот конца лопасти,
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции лопастей вентилятора вентиляторной градирни, и может быть использовано, например, в промышленной теплоэнергетике, в частности на химических, нефтехимических и других предприятиях, где требуется охлаждение оборотной воды.
Известна конструкция лопасти, содержащая лонжерон, соединенные с ним нервюры и обшивку, при этом лопасть несущего винта на конце до одной трети ее длины выполнена серповидной в плане, выпуклой стороной вперед по движению, сужающейся к концу в 2,5-3,5 раза и с отклонением аэродинамической оси от прямолинейной оси основной части лопасти до 15° вперед и до 60° назад (см. авт.св. 8и № 244895, кл. В64С 27/46, 15.01.1981).
Данная лопасть винта не может быть использована в качестве лопасти вентилятора градирни с точки зрения функционального назначения, что связано с тем, что лопасть работает как консольная балка и обладает неудовлетворительными жесткостью и аэродинамическими характеристиками, поскольку в элементах лопасти возникают повышенные напряжения от изгиба и кручения, причем требуется большая угловая скорость, которую трудно достичь в вентиляторах.
Наиболее близким техническим решением является лопасть вентилятора, выполненная в виде полой оболочки и содержащая комлевую часть, представляющую собой круглый стержень и предназначенную для крепления лопасти к втулке рабочего колеса вентилятора с возможностью установки требуемого рабочего угла лопасти, переходную часть от комля к ее перу, которое профилировано и образовано аэродинамическим профилем, имеющим хорду с максимальной длиной Ь, скругленную переднюю кромку, заостренную или затупленную заднюю кромку, расположенные на концах хорды профиля и соединенные между собой гладкими линиями верхней и нижней частей контура профиля (см. патент ВИ № 2145004 кл. Ρ04Ό 29/38, 27.01.2000).
Однако данная конструкция лопасти в силу особенностей ее конструкции, связанных с использованием аэродинамического профиля и не в полной мере учитывающих работу вентилятора в условиях откачки паровоздушной смеси с переменными параметрами по составу и температуре, не позволяет в полной мере обеспечить стабильную работу вентилятора при его длительной эксплуатации со знакопеременными нагрузками при работе в широком диапазоне меняющихся нагрузок, скоростей обтекания и углов атаки ее профильных сечений.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является оптимизация аэродинамического профиля лопатки вентилятора для работы в градирне.
Технический результат заключается в повышении производительности и стабильности работы градирни.
Технический результат достигается тем, что лопасть вентилятора градирни выполнена в виде полой оболочки и содержит комлевую часть, представляющую собой круглый стержень и предназначенную для крепления лопасти к втулке рабочего колеса вентилятора с возможностью установки требуемого рабочего угла лопасти, перо и переходную часть от комля к ее перу, последнее профилировано и образовано аэродинамическим профилем, имеющим хорду переменной длины Ь вдоль продольной оси лопасти, скругленную переднюю кромку, заостренную или затупленную заднюю кромку, расположенные на концах хорды профиля и соединенные между собой гладкими линиями верхней и нижней частей контура профиля, в плане форма лопасти выполнена сужающейся к концу лопасти, передняя и задняя кромки выполнены прямолинейными, наклоненными к продольной оси лопасти, причем передняя кромка наклонена под углом α от 15 до 20°, а задняя кромка - под углом β от 5 до 8°, при этом переходная часть лопасти ступенчато сужается в направлении к комлевой части лопасти рабочего колеса, аэродинамический профиль в нормальном сечении к продольной оси лопасти имеет расположенный в начале переходной части лопасти участок максимальной толщины профиля, равный 0,14-0,15 длины Ь хорды в данном сечении и расположенный на расстоянии от 0,3 8Ь до 0,40Ь, измеренном от передней кромки профиля вдоль его хорды, указанное сечение расположено на расстоянии 81 от конца лопасти, составляющем от 0,70 до 0,72 от длины лопасти 8, при этом линия верхней части аэродинамического контура выполнена выпуклой по отношению к хорде, а линия нижней части аэродинамического контура по отношению к хорде выполнена выпуклой со стороны передней кромки, плавно сопряженной с вогнутой со стороны задней кромки с формированием серповидного профиля, на конце лопасти участок с максимальной толщиной профиля, составляющей (0,10-0,12)Ь, расположен от передней кромки профиля на расстоянии, составляющем 0,38 до 0,40 от Ь, угол установки сечения лопасти на конце лопасти выполнен по отношению к плоскости вращения лопасти в сторону, противоположную углу установки сечения лопасти в начале переходной части лопасти.
Предпочтительно на конце лопасти установлено концевое крылышко. Предпочтительно крутка лопасти составляет от 36 до 40°. Аэродинамическая компоновка лопасти вентилятора, под которой понимается форма поверхности лопасти, т. е. задаваемая численно координатами наружная поверхность лопасти, непосредственно обтекаемая потоком при ее вращении, включает координаты аэродинамического профиля лопасти, т.е. координаты кривых, образованных в сечениях поверхности лопасти плоскостями, перпендикулярными к ее продольной оси (нормальное сечение лопасти к продольной оси лопасти);
- 1 015948 форму в плане, т.е. величину хорды лопасти по ее длине;
геометрическую крутку лопасти, т.е. углы поворота хорд относительно комля лопасти вокруг ее продольной оси;
характер изменения максимальных толщин аэродинамических профилей по длине лопасти.
В результате выполненных расчетных исследований, опытно-конструкторских и экспериментальных работ были определены оптимальные параметры геометрической крутки сечений лопасти относительно ее продольной оси, изменения толщины профиля по длине пера лопасти, формы лопасти в плане, которые являются оптимальными для лопастей вентиляторов, устанавливаемых в градирнях для достижения необходимых аэродинамических характеристик, в частности производительности и КПД, принимая во внимание ограничения, в частности конструктивные, весовые и прочностные ограничения, которые накладывают конкретные условия эксплуатации вентилятора в градирне.
В ходе проведенных исследований были выявлены наиболее оптимальные соотношения максимальных толщин аэродинамического профиля лопастей по длине лопасти в направлении от конца лопасти к ее переходной (прикомлевой) части.
Было выявлено, что выход за пределы вышеуказанного диапазона значений максимальных толщин аэродинамического профиля приводит к повышению значений местных возмущений скорости и давлений и, как следствие, к росту аэродинамического сопротивления профиля и снижению аэродинамических характеристик вентилятора.
На фиг. 1 представлен общий вид лопасти, вид спереди; на фиг. 2 - общий вид лопасти, вид сверху; на фиг. 3 - сечение лопасти нормальное (перепендикулярное) к продольной оси (оси вращения лопасти); на фиг. 4 - вид А по фиг. 1; на фиг. 5 - наложенные друг на друга нормальные к продольной оси лопасти сечения лопасти на ее конце и в начале переходной части лопасти для определения крутки лопасти.
Лопасть вентилятора градирни, представленная на фиг. 1 и 2 и выполненная в виде полой оболочки, включает в себя перо 1 лопасти, комлевую часть 2 и переходную часть 3 от пера 1 лопасти к комлевой части 2.
Комлевая часть 2 представляет собой круглый стержень, спрофилированный для непосредственного крепления лопасти к втулке рабочего колеса (не показаны на чертеже) с возможностью установки требуемого рабочего угла путем вращения лопасти вокруг ее продольной оси 4.
Перо лопасти профилировано и образовано аэродинамическим профилем, имеющим хорду переменной длины Ь вдоль продольной оси 4 лопасти, скругленную переднюю кромку 5, заостренную или затупленную заднюю кромку 6, расположенные на концах хорды профиля и соединенные между собой гладкими линиями верхней 7 и нижней 8 частей контура профиля.
В плане (на виде сверху) форма лопасти выполнена сужающейся к концу лопасти, а передняя 5 и задняя 6 кромки выполнены прямолинейными, наклоненными к продольной оси лопасти, причем передняя кромка наклонена под углом α от 15 до 20°, а задняя кромка - под углом β от 5 до 8°. Переходная часть 3 лопасти ступенчато сужается в направлении к комлевой части 2 лопасти рабочего колеса. Аэродинамический профиль в нормальном (перпендикулярном) сечении к продольной оси лопасти имеет расположенный в начале переходной части 3 лопасти участок максимальной толщины профиля, равный 0,14-0,15 длины Ь хорды в данном сечении и расположенный на расстоянии от 0,38Ь до 0,40Ь, измеренном от передней кромки 5 профиля вдоль его хорды 9. Указанное сечение расположено на расстоянии 81 от конца лопасти, составляющем от 0,70 до 0,72 от длины лопасти 8.
Линия верхней части 7 аэродинамического контура выполнена выпуклой по отношению к хорде 9, а линия нижней части 8 аэродинамического контура по отношению к хорде 9 выполнена выпуклой со стороны передней кромки 5, плавно сопряженной с вогнутой со стороны задней кромки 6 с формированием серповидного профиля. На конце лопасти участок с максимальной толщиной профиля, составляющий (0,10-0,12) Ь, расположен от передней кромки 5 профиля на расстоянии, составляющем от 0,38 до 0,40 Ь, угол γ установки сечения лопасти на конце лопасти выполнен по отношению к плоскости вращения лопасти в сторону, противоположную углу δ установки сечения лопасти в начале переходной части 3 лопасти.
На конце лопасти может быть установлено концевое крылышко 10. Добавление концевых крылышек 10 к лопастям вентилятора позволяет улучшить аэродинамику лопастей вентилятора и таким образом повысить эффективность вентилятора.
Крутка лопасти составляет угол ξ от 36 до 40°.
Лопасть осевого вентилятора работает следующим образом.
При вращении рабочего колеса вокруг своей оси лопасть, закрепленная на его втулке с возможностью установки требуемого рабочего угла, воздействуя на воздух, а затем на паровоздушный поток, сообщает ему энергию, что вызывает перемещение воздуха и создание в градирне потока воздуха, охлаждающего оборотную воду, например системы теплоснабжения предприятия.
Настоящее изобретение может быть использовано в промышленной теплоэнергетике, в частности на химических, нефтехимических и других предприятиях, где требуется охлаждение оборотной воды.
Claims (3)
1. Лопасть вентилятора градирни, выполненная в виде полой оболочки и содержащая комлевую часть, представляющую собой круглый стержень и предназначенную для крепления лопасти к втулке рабочего колеса вентилятора с возможностью установки требуемого рабочего угла лопасти, перо и переходную часть от комля к ее перу, последнее профилировано и образовано аэродинамическим профилем, имеющим хорду переменной длины Б вдоль продольной оси лопасти, скругленную переднюю кромку, заостренную или затупленную заднюю кромку, расположенные на концах хорды профиля и соединенные между собой гладкими линиями верхней и нижней частей контура профиля, отличающаяся тем, что в плане форма лопасти выполнена сужающейся к концу лопасти, передняя и задняя кромки выполнены прямолинейными, наклоненными к продольной оси лопасти, причем передняя кромка наклонена под углом α от 15 до 20°, а задняя кромка - под углом β от 5 до 8°, при этом переходная часть лопасти ступенчато сужается в направлении к комлевой части лопасти рабочего колеса, аэродинамический профиль в нормальном сечении к продольной оси лопасти имеет расположенный в начале переходной части лопасти участок максимальной толщины профиля, равный 0,14-0,15 длины Б хорды в данном сечении и расположенный на расстоянии от 0,38Б до 0,40Б, измеренном от передней кромки профиля вдоль его хорды, указанное сечение расположено на расстоянии 8| от конца лопасти, составляющем от 0,70 до 0,72 от длины лопасти 8, при этом линия верхней части аэродинамического контура выполнена выпуклой по отношению к хорде, а линия нижней части аэродинамического контура по отношению к хорде выполнена выпуклой со стороны передней кромки, плавно сопряженной с вогнутой со стороны задней кромки с формированием серповидного профиля, на конце лопасти участок с максимальной толщиной профиля, составляющей (0,10-0,12)Б, расположен от передней кромки профиля на расстоянии, составляющем от 0,38Б до 0,40Б, угол установки сечения лопасти на конце лопасти выполнен по отношению к плоскости вращения лопасти в сторону, противоположную углу установки сечения лопасти в начале переходной части лопасти.
2. Лопасть по п.1, отличающаяся тем, что на конце лопасти установлено концевое крылышко.
3. Лопасть по п.1, отличающаяся тем, что крутка лопасти составляет угол α от 36 до 40°.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200900853A EA015948B1 (ru) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | Лопасть вентилятора градирни |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200900853A EA015948B1 (ru) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | Лопасть вентилятора градирни |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200900853A1 EA200900853A1 (ru) | 2011-02-28 |
EA015948B1 true EA015948B1 (ru) | 2011-12-30 |
Family
ID=43778095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200900853A EA015948B1 (ru) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | Лопасть вентилятора градирни |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA015948B1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4242467A1 (en) * | 2022-03-08 | 2023-09-13 | GT Karbon Izleme Ve Enerji Verimliligi Sanayi Ticaret Anonim Sirketi | Axial flow fan tandem blade |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4569633A (en) * | 1983-04-18 | 1986-02-11 | United Technologies Corporation | Airfoil section for a rotor blade of a rotorcraft |
RU2120037C1 (ru) * | 1996-06-14 | 1998-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Контакт" | Лопатка соплового аппарата |
WO2000004290A1 (en) * | 1998-07-20 | 2000-01-27 | Nmb (Usa) Inc. | Axial flow fan |
GB2362927A (en) * | 2000-03-07 | 2001-12-05 | Elta Fans Ltd | A hub for a fan blade |
US6394754B1 (en) * | 1999-11-02 | 2002-05-28 | Lg Electronics, Co. Ltd. | Axial flow fan |
RU2228461C2 (ru) * | 1999-12-06 | 2004-05-10 | Дженерал Электрик Компани | Профилированная лопатка компрессора, имеющая двойной изгиб |
US20050249600A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation | Blade shape creation program and method |
RU2274770C2 (ru) * | 2003-08-11 | 2006-04-20 | Сафа Алисафа оглы Гюльмамедов | Лопасть осевого вентилятора |
RU69591U1 (ru) * | 2007-03-12 | 2007-12-27 | Вячеслав Ефремович Леженников | Композиционная лопасть осевого вентилятора |
-
2009
- 2009-07-20 EA EA200900853A patent/EA015948B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4569633A (en) * | 1983-04-18 | 1986-02-11 | United Technologies Corporation | Airfoil section for a rotor blade of a rotorcraft |
RU2120037C1 (ru) * | 1996-06-14 | 1998-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Контакт" | Лопатка соплового аппарата |
WO2000004290A1 (en) * | 1998-07-20 | 2000-01-27 | Nmb (Usa) Inc. | Axial flow fan |
US6394754B1 (en) * | 1999-11-02 | 2002-05-28 | Lg Electronics, Co. Ltd. | Axial flow fan |
RU2228461C2 (ru) * | 1999-12-06 | 2004-05-10 | Дженерал Электрик Компани | Профилированная лопатка компрессора, имеющая двойной изгиб |
GB2362927A (en) * | 2000-03-07 | 2001-12-05 | Elta Fans Ltd | A hub for a fan blade |
RU2274770C2 (ru) * | 2003-08-11 | 2006-04-20 | Сафа Алисафа оглы Гюльмамедов | Лопасть осевого вентилятора |
US20050249600A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation | Blade shape creation program and method |
RU69591U1 (ru) * | 2007-03-12 | 2007-12-27 | Вячеслав Ефремович Леженников | Композиционная лопасть осевого вентилятора |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4242467A1 (en) * | 2022-03-08 | 2023-09-13 | GT Karbon Izleme Ve Enerji Verimliligi Sanayi Ticaret Anonim Sirketi | Axial flow fan tandem blade |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200900853A1 (ru) | 2011-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102046965B (zh) | 带有辅助翼面的风力涡轮机叶片 | |
US9932960B2 (en) | Rotor blade of a wind turbine | |
US2682925A (en) | Aerodynamic improvement in fan blades | |
US9175666B2 (en) | Slat with tip vortex modification appendage for wind turbine | |
AU2017204260B2 (en) | Blade for a wind turbine having a guide vane | |
KR20130112770A (ko) | 윈드 터빈을 위한 플랫백 슬랫 | |
AU2007361564B2 (en) | Wind turbine blade and wind power generator using the same | |
EP1996460A2 (en) | Rotary fluid dynamic utility structure | |
WO2014006542A2 (en) | Turbine arrangement | |
CN101169101B (zh) | 装有喷气襟翼翼型叶片的风力机叶轮 | |
CN111550363B (zh) | 一种叶尖小翼、风力机叶片及其叶片增效计算方法 | |
EA015948B1 (ru) | Лопасть вентилятора градирни | |
RU2407924C1 (ru) | Лопасть вентилятора градирни | |
RU2407923C1 (ru) | Лопасть вентилятора градирни (варианты) | |
RU2407925C1 (ru) | Лопасть вентилятора градирни | |
RU2407922C1 (ru) | Лопасть вентилятора градирни | |
CN109563804B (zh) | 带有尖端锯齿的风力涡轮机叶片 | |
EA015947B1 (ru) | Лопасть вентилятора градирни | |
EA015966B1 (ru) | Лопасть вентилятора градирни (варианты) | |
EA015884B1 (ru) | Лопасть вентилятора градирни (варианты) | |
CN201116510Y (zh) | 装有喷气襟翼翼型叶片的风力机叶轮 | |
EA015968B1 (ru) | Лопасть вентилятора градирни | |
CN202468156U (zh) | 垂直轴风力发电机叶片 | |
CN114321010B (zh) | 风轮结构及风机 | |
US11773819B2 (en) | Rotor blade for a wind turbine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |