NL8501925A - AXIAL FAN. - Google Patents

Description

i i * Ν425i i * Ν425

Paul Pollrich GmbH & Comp.Paul Pollrich GmbH & Comp.

MSnchengladbach.MSnchengladbach.

Bondsrepubliek Duitsland 5 AxiaalventilatorFederal Republic of Germany 5 Axial fan

De uitvinding heeft betrekking op een axiaalventilator, bij voorkeur een lagedruk ventilator zonder leischijf voor het opvoeren van koellucht in koeltorens en met ribben 10 voorziene koelpijpen, met aan een naaf aangebrachte schoepen en kleine naafverhouding.The invention relates to an axial fan, preferably a low-pressure fan without a guide disc, for supplying cooling air in cooling towers and ribbed cooling pipes, with vanes mounted on a hub and a small hub ratio.

Voor het verplaatsen van lucht voor koeldoeleinden worden axiaalventilatoren zonder leischijven toegepast, die grote luchthoeveelheden en kleine drukverhogingen 15 leveren. De axiaalventilatoren hebben in het algemeen een klein aantal schoepen ( 3 tot 6) en een kleine naafver-houding (verhouding tussen de buitendiameter van de naaf tot de buitendiameter van het loopwiel). De ventilatoren worden direct vóór of achter het koelerelement geplaatst.Axial fans without guide discs are used for displacing air for cooling purposes, which supply large air volumes and small pressure increases. The axial fans generally have a small number of blades (3 to 6) and a small hub ratio (ratio of the outer diameter of the hub to the outer diameter of the impeller). The fans are placed directly in front of or behind the cooler element.

2o Om een zoveel mogelijk gelijkmatige aanstroom op zo groot mogelijk vlak van een onmiddellijk erachter geplaatste koeler te verkrijgen, vertonen de bekende axiaalventilatoren een naaf met kleine buitendiameter. Het is bekend, deze naaf vanwege de kosten als eenvoudige schijf zonder 05 speciale aërodynamische vorm uit te voeren. Dit heeft grote aërodynamische verliezen in de nabijheid van de naaf tot gevolg, welke bestaan uit terugstromingen, storingen om de schoepeinden aan de naaf en loslaten van de stroming aan de profielen van de schoepen.The known axial fans have a hub with a small outer diameter in order to obtain as much uniform flow as large as possible from an immediately placed cooler behind it. It is known, for reasons of cost, to use this hub as a simple disk without 05 special aerodynamic shape. This results in large aerodynamic losses in the vicinity of the hub, consisting of backflows, faults around the blade ends at the hub and loss of flow at the blades' profiles.

30 Om dergelijke verliezen te verhinderen, is het verder bekend, de schoepen op een cilindervormig naaflichaam, zonder spleet tussen naaf en schoepen aan te brengen en het lichaam van de naaf te voorzien van een aërodynamisch gevormde aanstroomkap, die halfbolvormig of elliptisch ' ' 1 Ι’ΐ rf * V’ i t 2 gevormd kan zijn. De fabricage van zulke naaflichamen is echter zo moeilijk, dat ze ten opzichte van de eenvoudige naafschijf uit kostenoogpunt niet kunnen konkurjperen.In order to prevent such losses, it is further known to arrange the blades on a cylindrical hub body without a gap between the hub and blades, and to provide the hub body with an aerodynamically shaped flow cap, which is hemispherical or elliptical. 'ΐ rf * V' it 2 may be formed. However, the manufacture of such hub bodies is so difficult that they cannot compete with regard to the simple hub disc from a cost point of view.

De uitvinding heeft ten doel de voordelen van een cylin-5 drisch naaflichaam met aanstroomkap te verenigen met de eenvoud van een naafschijf, en bijgevolg een axiaalventi-lator te vershcaffen, die goedkoop is te vervaardigen, maar duidelijk mindér aërodynamische verliezen vertoont dan het geval is bij een uitvoeringsvorm met een uit een schijf 10 bestaande naaf.The object of the invention is to combine the advantages of a cylindrical hub body with a cap with the simplicity of a hub disc, and thus to provide an axial fan which is inexpensive to manufacture, but which exhibits clearly more aerodynamic losses than is the case. in an embodiment with a disc 10 hub.

Volgens de uitvinding wordt dit bereikt als de naaf uit twee schijfvormige lichamen bestaat met ongelijke uitwendige diameters waarvan de ene schijf aan de instroomzijde een kleinere diameter heeft dan de tweede schijf aan de ^5 uitstroomzijde, en de schoepen aan hun kant van aanstroom over de uitwendige diameter van de grote schijf naar de as van het loopwiel naar binnen toe gerichte en neusvormig gevormde gebieden hebben. De naaf vertoont daarmee aan de zijde van de aanstroom een kleinere diameter dan de 20 " oorspronkelijke” naafdiameter, die zoals bekend, door de diameter van de grote schijf wordt bepaald. Samen met deze goedkoop te vervaardigen naaf wordt door de naar binnen gerichte, neusvormig gevormde gebieden van de schoepen bereikt, dat deze wat hun vorm betreft aan de aanstroom-25 zijde van de buitendiameter van de naaf tot buiten de as van het loopwiel zijn verlengd. Door de op die manier gevormde extra schoependelen wordt· de orazet van energie van de schoepen bij de naaf vergroot. Door deze vergrote omzet van energie binnen het stuwgebied direct voor de naaf wordt 30 een drukverhoging aan de kant van de afstroomzijde van de schoepen verkregen en in samenhang met de volgens de uitvinding gevormde naaf wordt een terugstroom die tot verliezen leidt, verhinderd.According to the invention this is achieved when the hub consists of two disc-shaped bodies with unequal external diameters, one disc on the inflow side having a smaller diameter than the second disc on the outflow side, and the vanes on their side of inflow over the external diameter of the large disc to the axis of the running wheel have inwardly directed and nose-shaped areas. The hub thus has a smaller diameter on the inlet side than the 20 "original" hub diameter, which, as is known, is determined by the diameter of the large disc. Together with this cheaply manufactured hub, the inward, nose-shaped formed areas of the blades are extended in their shape on the inflow side of the outer diameter of the hub beyond the axis of the impeller The additional blades formed in this way increase the energy of the blades at the hub This increased energy conversion within the stowage area directly in front of the hub results in a pressure increase on the side of the outflow side of the blades and in conjunction with the hub formed according to the invention, a backflow is created which leads to losses leads, prevented.

Een doelmatige uitvoering van de uitvinding kan zijn, 35 dat de naaf een naafschijf met kleinere buitendiameter -> -> Λ J Λ ζί .. j j -) ·, - · -» w * · 3 vertoont, welke het dragende deel ervan vormt, en aan de uitstroomzijde een uitstroomschaal met de grotere buitendiameter heeft. Verder kan erin worden voorzien, dat de profieldikte van de schoepen in axiale richting gezien 5 binnen de gebieden die naar de naaf toe gewend zijn een breedte heeft die een directe verbinding met de naafschijf mogelijk maakt. Door de naar binnen gerichte en neusvormig gevormde gebieden van de schoepen, kan de dikte van het profiel binnen deze gebieden zo groot worden gekozen, dat 10 voor de bevestiging van schoepen aan de naafschijf dusdanige dwarsdoorsneden ontstaan, die voldoende zijn om de optredende trek- en buigspanningen op te vangen. Daardoor is het overbodig om te voorzien in aanvullende verdikkingen langs de profielen, die fungeren als lichamen die storingen 15 in het stromingsbeeld zouden kunnen veroorzaken.An effective embodiment of the invention can be that the hub has a hub disc with a smaller outer diameter -> -> Λ J Λ ζί .. yy -) ·, - · - »w * · 3, which forms the supporting part thereof, and on the outflow side has an outflow scale with the larger outer diameter. Furthermore, it can be provided that the profile thickness of the blades, viewed in axial direction, within the areas facing the hub, has a width which allows direct connection to the hub disc. Due to the inwardly directed and nose-shaped areas of the blades, the thickness of the profile within these areas can be chosen so great that, for the attachment of blades to the hub disc, such cross sections are formed that are sufficient to prevent the tensile and absorb bending stresses. Therefore, it is unnecessary to provide additional thickenings along the profiles, which act as bodies that could cause disturbances in the flow image.

Volgens een verdere vormgeving van de uitvinding kan erin worden voorzien, dat de neusvormig gevormde gebieden van de schoepen in steelvormige verlengingen kunnen uitlopen, waaraan de schoepen op de naaf zijn bevestigd.According to a further design of the invention, provision can be made for the nose-shaped regions of the blades to extend into stem-shaped extensions to which the blades are attached to the hub.

20 Dit maakt een eenvoudige instelmogelijkheid van de schoepen gedurende stilstand op de gewenste waarde van de hoeveelheid koellucht en de drukverhoging mogelijk.This allows a simple adjustment of the blades during standstill to the desired value of the amount of cooling air and the pressure increase.

De naafschijf en de uitstroomschaal zijn volgens een doelmatige vorm van de uitvinding losneembaar met elkaar ver-25 bonden.According to an effective form of the invention, the hub disc and the outflow tray are releasably connected to each other.

Met een verdere vormgeving volgens de uitvinding kan erin zijn voorzien, dat de schoepen aan de uitstroomkant van het aan de naaf grenzende deel axiaalcilindrisch gevormd zijn, en de zijkanten tussen het axiaalcilindrische deel en 30 de achterkant van de schoepen afgerond zijn.With a further design according to the invention, provision can be made for the blades on the outflow side of the part adjacent to the hub to be axially cylindrical and for the sides to be rounded between the axial cylindrical part and the back of the blades.

Het rendement van axiaalventilatoren in ingebouwde toestand wijkt in het algemeen af van het rendement dat onder proefstand-omstandigheden is gemeten, omdat een deel van de dynamische energie van de stroming tussen 30 ventilator en koeler door de aërodynamische schokverliezen __ *” * - Γ * ·' v- & 'i/ “ > « * k verloren gaat. Het is gebleken dat axiaalventilatoren volgens de uitvinding in ingebouwde toestand rendementen bereiken, die slechts onbeduidend onder het maximaal mogelijke rendement liggen, bij optimale vormgeving van 5 de naaf met aanstroomkap.The efficiency of axial fans in built-in condition generally differs from the efficiency measured under test mode conditions, because some of the dynamic energy of the flow between fan and cooler due to the aerodynamic shock losses __ * ”* - Γ * · 'v- &' i / “>« * k is lost. It has been found that axial fans according to the invention, in the built-in condition, achieve efficiencies that are only insignificantly below the maximum possible efficiency, with optimum design of the hub with cap.

De speciale vormgeving van de schoep bij axiaalventilatoren volgens de uitvinding kan economisch op een voordelige manier gerealiseerd worden door het gebruiken van met glasvezel gewapend kunststof.The special shape of the blade with axial fans according to the invention can be economically realized in an economical manner by using glass-fiber reinforced plastic.

10 De uitvinding wordt hierna aan de hand van het in de tekeningen geillustreerde uitvoeringsvoorbeeld nader toegelicht. Deze tonen met:The invention will be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment illustrated in the drawings. These show with:

Fig.1 een schematisch'aanzicht van een doorsnede van 15 een axiaalventilator volgens de uitvinding, die vóór een koelerelement is geplaatst;Fig. 1 shows a schematic cross-sectional view of an axial fan according to the invention, which is placed in front of a cooler element;

Fig.2 een deelaanzicht van de opstelling volgens fig.1; ;>0 Fig.3 een doorsnede langs de lijn XIX - III van fig.2;Fig. 2 is a partial view of the arrangement according to Fig. 1; > 0 Fig. 3 shows a section along the line XIX - III of Fig. 2;

Fig.4 een doorsnede volgens de lijn IV - IV van fig.2;Fig. 4 shows a section along the line IV - IV of Fig. 2;

Fig.5 een doorsnede volgens de lijn V - V van fig.2.Fig. 5 is a section on the line V - V of Fig. 2.

2525

In een huis 1 met instroomtuit is een loopwiel 2 van een axiaalventilator zonder leischijf op een oplegging die schematisch is geïllustreerd en met 3 aangegeven, geplaatst Het lager 3 staat in verbinding met het huis 1 door middel 30 van houders 4. De bijbehorende aandrijfmotor voor de axiaal ventilator is in de tekening niet weergegeven. De aan-stroomzijde is met A en de uitstroomzijde met B aangegeven. Een met koelribben voorziene pijp is met 5 aangegeven, die in stroomrichting gezien achter de axiaalventilator is 35 opgesteld en schematisch is weergegeven. De axiaalventilator c;;:· 1 * * 5 heeft schoepen 6, die op een gezamenlijk met 7 aangegeven naaf geplaatst zijn. De naaf 7 bestaat uit een naafschijf 8 en een daaraan losneembaar aangebrachte uitstroomschaal 9In a housing 1 with inflow spout, an impeller 2 of an axial fan without guide disc is placed on a support which is schematically illustrated and indicated with 3. The bearing 3 is connected to the housing 1 by means of holders 4. The associated drive motor for the axial fan is not shown in the drawing. The inflow side is indicated by A and the outflow side by B. A pipe provided with cooling ribs is indicated by 5, which is arranged behind the axial fan in flow direction and is shown schematically. The axial fan c ;;: · 1 * * 5 has blades 6, which are placed on a hub indicated jointly with 7. The hub 7 consists of a hub disc 8 and an outflow tray 9 which is removably mounted thereon

De buitendiameter D_ van de naafschijf is kleiner dan deThe outer diameter D_ of the hub disc is smaller than the

EE

5 uitwendige diameter D^ van de afstroomschaal. De schoepen 6 tonen aan hun naar de aanstroomkant gerichte zijde neus- vormig gevormde delen 10, die over de uitwendige diameter D„ aan de aanstroomkant A naar binnen gericht zijn. Zoals £ uit fig.3 tot 5 blijkt strekt de profilering van de schoepen ΙΟ zich uit tot in de delen 10. Het plaatsen van schoepen gebeurt op de naafschijf 8 op daarvoor geschikt gemaakte delen 11. Deze delen 11 zijn zo breed dat geen uit de profielomlijning uitstekende flenzen of andere verdikkingen noodzakelijk zijn. De gebieden 12 van de schoepen, aangrenzend aan de 15 naaf 7, zijn aan de afstroomkant B axiaalcilindrisch gevormd.5 external diameter D ^ of the outflow scale. The blades 6 have nose-shaped parts 10 on their upward-facing side, which are inwardly directed over the outside diameter D 'on the upstream side A. As can be seen from Figs. 3 to 5, the profiling of the blades ΙΟ extends into the parts 10. The placing of the blades takes place on the hub disc 8 on suitable parts 11. These parts 11 are so wide that none of the profile outline protruding flanges or other bulges are necessary. The areas 12 of the blades, adjacent to the hub 7, are axially cylindrical on the outflow side B.

De zijkanten tussen de gebieden 12 en de eventuele achterkanten van de schoepen 13 zijn afgerond. De schoepen zijn gemaakt van kunststof gewapend met glasvezel.The sides between the areas 12 and any back sides of the blades 13 are rounded. The blades are made of plastic reinforced with fiberglass.

·» ·. -* λ %· »·. - * λ%

Claims (7)

1. Axiaalventilator , bij voorkeur een lagedruk ventilator 5 zonder leischijf voor het opvoeren van koellucht in koeltorens en met ribben voorziene koelpijpen, met aan een naaf aangebrachte schoepen en kleine naafverhouding, met het kenmerk, dat de naaf (7) uit twee schijfvormige lichamen bestaat met ongelijke uitwendige diameters, 10 waarvan de ene schijf (8) aan de instroomzijde een kleinere diameter heeft dan de tweede schijf(9) aan de uitstroomzijde, en de schoepen (6) aan hun kant van aanstroom over de uitwendige diameter van de grote schijf naar de as van het loopwiel naar binnen toe gerichte en neusvormig gevormde gebieden (10) hebben.Axial fan, preferably a low-pressure fan 5 without a guide disc for supplying cooling air in cooling towers and ribbed cooling pipes, with hub-mounted blades and small hub ratio, characterized in that the hub (7) consists of two disc-shaped bodies of unequal external diameters, one of which has one disc (8) on the inflow side with a smaller diameter than the second disc (9) on the outflow side, and the vanes (6) on their side of inflow over the outer diameter of the large disc have inwardly directed and nose-shaped regions (10) towards the axis of the running wheel. 2. Axiaalventilator volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de naaf (7) een naafschijf (8) met kleinere buitendiameter (Dg) vertoont, welke het dragende 2o deel ervan vormt, en aan de uitstroomzijde (B) een uit- stroomschaal (9) met de grotere buitendiameter (D^) heeft.Axial fan according to claim 1, characterized in that the hub (7) has a hub disc (8) with a smaller outer diameter (Dg), which forms the load-bearing part thereof, and on the outflow side (B) an outflow scale (9 ) with the larger outer diameter (D ^). 3. Axiaalventilator volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de profieldikte van de schoepen (6) 25 in axiale richting gezien binnen de gebieden (11) die naar de naaf (7) toe gewend zijn een breedte heeft die een directe verbinding met de naafschijf (ö) mogelijk maakt.Axial fan according to claim 1 or 2, characterized in that the profile thickness of the blades (6) 25 viewed in axial direction within the areas (11) facing the hub (7) has a width which is a direct connection with the hub disc (ö). 4. Axiaalventilator volgens conclusies 1 tot 3 30 met het kenmerk, dat de neusvormig gevormde gebieden (lO) van de schoepen in steelvormige verlenging kunnen uitlopen, waaraan de schoepen op de naaf (7) zijn bevestigd. a s ^ 1 o 9 5Axial fan according to claims 1 to 3, characterized in that the nose-shaped regions (10) of the blades can extend in stem-shaped extension, to which the blades are attached to the hub (7). a s ^ 1 o 9 5 5* Axiaalventilator volgens conclusies 2 tot h met het kenmerk, dat de naaf schijf (8) en de uitstroomschaal (9) losneembaar met elkaar verbonden zijn. 5Axial fan according to claims 2 to h, characterized in that the hub disc (8) and the outflow tray (9) are detachably connected to each other. 5 6. Axiaalventilator volgens conclusies 1 tot 5 met het kenmerk, dat de schoepen (6) aan de uitstroomkant (B) van het aan de naaf (7) grenzende deel (12) axiaal-cilindrisch gevormd zijn, en de zijkanten tussen het axiaal-10 cilindrische deel (12) en de achterkant van de schoepen (13) afgerond zijn.Axial fan according to claims 1 to 5, characterized in that the blades (6) on the outflow side (B) of the part (12) adjoining the hub (7) are axially cylindrical and the sides between the axial 10 cylindrical part (12) and the back of the blades (13) are rounded. 7- Axiaalventilator volgens conclusies 1 tot 6 met het kenmerk, dat de schoepen (6) van kunststof gewapend 15 met glasvezel gemaakt zijn. ^ j ; i $ - **Axial fan according to claims 1 to 6, characterized in that the blades (6) are made of plastic reinforced with glass fiber. ^ j; i $ - **