RU214075U1 - COUNTERFLOW UNIVERSAL DIAMETER FAN - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области вентиляторостроения и, в частности, может использоваться в системах вентиляции, отопления и как генератор воздушного потока, например, в пневмосистемах зерно- и семяочистительных машин.The utility model relates to the field of fan engineering and, in particular, can be used in ventilation and heating systems and as an air flow generator, for example, in pneumatic systems of grain and seed cleaning machines.

Противоточный диаметральный вентилятор содержит корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющую их плоскую стенку, снабженную жалюзийной решеткой, установленное в корпус рабочее колесо, сопрягающуюся, например, по логарифмической спирали с входной кромкой корпуса вентилятора, выше входного отверстия, прямолинейную стенку, установленную параллельно разделяющей плоской стенке и образующую входной канал. На спиральной части корпуса вентилятора выполнено окно длиной 0,4…0,5 наружного диаметра D₂ рабочего колеса, в котором продольно расположены на равном расстоянии друг от друга и шарнирно закреплены прямолинейные поворотные плоскости длиной 0,4…0,8 D₂, причем их свободные концы направлены в сторону, противоположную рабочему колесу вентилятора.A counterflow crossflow fan comprises a housing with an inlet and an outlet pipe and a flat wall separating them, equipped with a louvered grille, an impeller installed in the housing, mating, for example, in a logarithmic spiral with the inlet edge of the fan housing, above the inlet, a straight wall installed parallel to the dividing flat wall and forming the inlet channel. On the spiral part of the fan housing there is a window with a length of 0.4 ... 0.5 of the outer diameter D ₂ of the impeller, in which rectilinear rotary planes with a length of 0.4 ... 0.8 D ₂ are longitudinally located at an equal distance from each other and pivotally fixed, and their free ends are directed in the direction opposite to the fan impeller.

Полезная модель по сравнению с прототипом обеспечивает за счет конструктивного его исполнения значительное расширение функциональных возможностей использования вентилятора вследствие возможности его использования в трех режимах функционирования. 1 ил.

The utility model, in comparison with the prototype, provides, due to its design, a significant expansion of the functionality of the fan due to the possibility of its use in three operating modes. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области вентиляторостроения и, в частности, может использоваться в системах вентиляции, отопления и как генератор воздушного потока, например, в пневмосистемах зерно- и семяочистительных машин.The proposed utility model relates to the field of fan engineering and, in particular, can be used in ventilation, heating systems and as an air flow generator, for example, in pneumatic systems of grain and seed cleaning machines.

Известен диаметральный вентилятор, состоящий из спирального корпуса с установленным в нем рабочим лопаточным колесом, входного отверстия и выходного патрубка, разделенных плоской стенкой, снабженной со стороны рабочего колеса решеткой, жалюзи которой направлены к рабочему колесу [А.с. №1314144, МКИ F04D 17/04. Диаметральный вентилятор / Н.П. Сычугов, А.Н. Бурков, Н.И. Грабельковский, Н.В. Жолобов, А.А. Гехтман, В.В. Антюхин (СССР). - №4002135/25-06; заявл. 27.11.85; опубл. 30.05.87, Бюл. №20].Known diametral fan, consisting of a spiral casing with installed in it the impeller, the inlet and outlet pipe, separated by a flat wall, equipped with the side of the impeller grill, the louvers of which are directed to the impeller [A.with. No. 1314144, MKI F04D 17/04. Diametric fan / N.P. Sychugov, A.N. Burkov, N.I. Grabelkovsky, N.V. Zholobov, A.A. Gekhtman, V.V. Antyukhin (USSR). - No. 4002135/25-06; dec. 11/27/85; publ. 05/30/87, Bull. No. 20].

В данном вентиляторе центр вращения вихря, расположенный в области радиального зазора, образованного рабочим колесом и плоской стенкой, стабилизируется жалюзийной решеткой. При этом стабилизация центра вращения вихря способствует снижению уровня шума и расширению диапазона устойчивой работы диаметрального вентилятора.In this fan, the center of rotation of the vortex, located in the region of the radial gap formed by the impeller and the flat wall, is stabilized by a louvre. At the same time, the stabilization of the center of rotation of the vortex helps to reduce the noise level and expand the range of stable operation of the crossflow fan.

Однако такой вентилятор не имеет входной коробки, позволяющей забирать воздушный поток под требующим углом 360 градусов, то есть когда всасывание и нагнетание происходит в одной плоскости, но в противоположном направлении. Это затрудняет применение вентилятора, например, в конкретных воздушных системах вентиляции, очистки и кондиционирования воздуха.However, such a fan does not have an inlet box that allows it to take in the air flow at the required angle of 360 degrees, that is, when suction and discharge occur in the same plane, but in the opposite direction. This makes it difficult to use the fan, for example, in specific air ventilation, cleaning and air conditioning systems.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели относится противоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и разделяющей их плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, и установленное в корпус рабочее колесо, причем на входной кромке корпуса, выше входного отверстия, закреплена прямолинейная стенка, параллельная разделяющей плоской стенке, образующая входной канал, при этом сопряжение прямолинейной стенки с входной кромкой корпуса выполнено, например, по логарифмической спирали [Пат. 2166671 Российская Федерация, МПК F04D 17/04. Противоточный диаметральный вентилятор / Сычугов Н.П., Сайтов В.Е., Жолобов Н.В., Гатауллин Р.Г.; заявитель и патентообладатель Вятская государственная сельскохозяйственная академия. - №99127392/06; заявл. 21.12.1999; опубл. 10.05.2001, Бюл. №13] - прототип.The closest in terms of technical solution and achieved result to the proposed utility model is a counterflow diametrical fan, containing a housing with inlet and outlet pipes and a flat wall separating them, equipped with a louvered grille, and an impeller installed in the housing, moreover, on the inlet edge of the housing, above the inlet , a rectilinear wall is fixed, parallel to the separating flat wall, forming the inlet channel, while the conjugation of the rectilinear wall with the inlet edge of the body is made, for example, in a logarithmic spiral [US Pat. 2166671 Russian Federation, IPC F04D 17/04. Counterflow diametrical fan / Sychugov N.P., Saitov V.E., Zholobov N.V., Gataullin R.G.; applicant and patent holder Vyatka State Agricultural Academy. - No. 99127392/06; dec. 12/21/1999; publ. May 10, 2001, Bull. No. 13] - prototype.

Прямолинейная стенка, сопряженная с входной кромкой корпуса вентилятора, например, по логарифмической спирали и размещенная выше входного отверстия вентилятора, совместно с разделяющей плоской стенкой, снабженной жалюзийной решеткой, образуют входной канал, который позволяет осуществлять всасывание воздушного потока под углом 360 градусов относительно нагнетаемого потока. При этом всасываемый воздушный движется к рабочему колесу встречно и параллельно нагнетаемому, то есть С-образно.The rectilinear wall conjugated with the inlet edge of the fan housing, for example, in a logarithmic spiral and located above the fan inlet, together with a separating flat wall equipped with a louvered grille, form an inlet channel that allows air flow to be sucked in at an angle of 360 degrees relative to the discharged flow. At the same time, the intake air moves towards the impeller opposite and parallel to the pumped one, that is, in a C-shape.

Данная конструкция вентилятора позволяет использовать его, например, в пневмосистемах зерно- и семяочистительных машин, так как делает возможным установить вентилятор в колене, соединяющем воздухоподводящий канал с пневмосепарирующим каналом, расположенным параллельно и имеющим смежную стенку.This design of the fan allows it to be used, for example, in pneumatic systems of grain and seed cleaning machines, as it makes it possible to install the fan in the elbow connecting the air supply channel with the pneumatic separating channel, located in parallel and having an adjacent wall.

Однако такой вентилятор не имеет устройства, позволяющего направлять или всасывать воздушный поток, соответственно, из корпуса либо в корпус вентилятора, для совершения, например, технологических операций, таких как подача воздуха в определенную рабочую зону зерно- и семяочистительных машин; отсос пыли и легких примесей из выгрузных и загрузочных приспособлений и т.п. Это обстоятельство значительно ограничивает функциональные возможности использования данного противоточного диаметрального вентилятора.However, such a fan does not have a device that allows directing or sucking in an air flow, respectively, from the housing or into the fan housing, for performing, for example, technological operations, such as air supply to a certain working area of grain and seed cleaning machines; suction of dust and light impurities from unloading and loading devices, etc. This circumstance significantly limits the functionality of using this counterflow crossflow fan.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что у известного противоточного универсального диаметрального вентилятора, содержащего корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющую их плоскую стенку, снабженную жалюзийной решеткой, установленное в корпус рабочее колесо, сопрягающуюся, например, по логарифмической спирали с входной кромкой корпуса вентилятора, выше входного отверстия, прямолинейную стенку, установленную параллельно разделяющей плоской стенке и образующую входной канал, на спиральной части корпуса вентилятора выполнено окно длиной 0,4…0,5 наружного диаметра D₂ рабочего колеса, в котором, продольно расположены на равном расстоянии друг от друга и шарнирно закреплены прямолинейные поворотные плоскости длиной 0,4…0,8 D₂, причем их свободные концы направлены в сторону, противоположную рабочему колесу вентилятора.The essence of the proposed utility model lies in the fact that a well-known countercurrent universal diametrical fan, containing a housing with an inlet and an outlet pipe and a flat wall separating them, equipped with a louvered grille, has an impeller installed in the housing, mating, for example, in a logarithmic spiral with the inlet edge of the fan housing, above the inlet, a straight wall installed parallel to the separating flat wall and forming the inlet channel, on the spiral part _of the fan housing there is a window 0.4 ... straight-line rotary planes 0.4…0.8 D ₂ long are hinged from each other and are hinged, and their free ends are directed in the direction opposite to the fan impeller.

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемой разработки. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявленной совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.As a result of the analysis of literary sources, no identical implementation of the proposed development was found. At the same time, the features that are distinctive from the prototype give the claimed combination new properties, manifested in a positive effect.

Выполнение на спиральной части корпуса вентилятора окна, длиной 0,4…0,5 наружного диаметра D₂ рабочего колеса позволяет задействовать оптимальную рабочую зону для движения, через окно, воздушного потока и наружного закрепления в нем прямолинейных плоскостей. Расположение окна длиной 0,4…0,5 D₂ в оптимальной рабочей зоне спиральной части корпуса вентилятора обуславливается перемещением места положения центра вихря внутри рабочего колеса навстречу его вращению в зависимости от степени нагрузки сети, в которую установлен вентилятор.The execution of a window on the spiral part of the fan housing, with a length of 0.4 ... 0.5 of the outer diameter D ₂ of the impeller allows you to use the optimal working area for movement through the window, air flow and external fixation of straight planes in it. The location of a window with a length of 0.4 ... 0.5 D ₂ in the optimal working area of the spiral part of the fan housing is determined by the displacement of the location of the vortex center inside the impeller towards its rotation, depending on the degree of load of the network in which the fan is installed.

Расположение в окне, в продольном направлении, на равном расстоянии друг от друга шарнирно закрепленных прямолинейных плоскостей позволяет равномерно распределять между ними проходящий объем воздушного потока, как при входе в окно, так и на выходе из него. Это обуславливает равномерному истечению из окна или прохождению в окно воздушного потока, необходимого для качественного выполнения технологического процесса вентилятором.The location in the window, in the longitudinal direction, at an equal distance from each other of the hinged rectilinear planes allows you to evenly distribute the passing volume of the air flow between them, both at the entrance to the window and at the exit from it. This causes a uniform outflow from the window or passage into the window of the air flow necessary for the high-quality performance of the technological process by the fan.

Кроме этого, шарнирные места соединений прямолинейных плоскостей позволяют поворачивать их в нужном направлении, обуславливая прохождение воздушного потока из корпуса вентилятора или в его корпус, через окно, в зависимости от желаемого технологического эффекта. Это обстоятельство значительно расширяет функциональные возможности использования данного вентилятора.In addition, the hinged joints of the rectilinear planes allow them to be rotated in the desired direction, causing the passage of air flow from the fan housing or into its housing, through the window, depending on the desired technological effect. This circumstance greatly expands the functionality of the use of this fan.

Длина прямолинейных плоскостей, составляющая 0,4…0,8 D₂, способствует выравниванию скоростей воздушных потоков, проходящих между прямолинейными плоскостями, что обуславливает снижению пульсации основного воздушного потока в корпусе вентилятора, при входе или выходе из него воздушного потока через окно и прямолинейные плоскости.The length of the rectilinear planes, which is 0.4 ... 0.8 D ₂ , helps to equalize the speeds of air flows passing between the rectilinear planes, which leads to a decrease in the pulsation of the main air flow in the fan housing, when the air flow enters or leaves it through the window and rectilinear planes .

Направление свободных концов прямолинейных плоскостей в сторону, противоположную рабочему колесу вентилятора создает возможность для их беспрепятственного пространственного поворота от минимального до максимальных рабочих положений, что позволяет плавно и эффективно настраивать режимы работы вентилятора без применения дополнительных регулировочных заслонок. Это обуславливает относительно низкую металлоемкость, эргономичность и трудоемкость обслуживания устройства в целом.The direction of the free ends of the straight planes in the direction opposite to the fan impeller creates the possibility for their unhindered spatial rotation from the minimum to the maximum operating positions, which allows you to smoothly and effectively adjust the fan operation modes without the use of additional control dampers. This causes a relatively low metal consumption, ergonomics and labor intensity of maintenance of the device as a whole.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, превосходящий эффект прототипа. Новая совокупность заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта обладает существенными отличиями.As a result, during the operation of the proposed device, a positive effect is achieved that exceeds the effect of the prototype. The new combination of the proposed device, which provides a positive effect, has significant differences.

На фигуре представлена аэродинамическая схема противоточного универсального диаметрального вентилятора.The figure shows the aerodynamic scheme of a countercurrent universal diametral fan.

Противоточный универсальный диаметральный вентилятор содержит корпус 1 с входным отверстием 2 и выходным патрубком 3 и разделяющую их плоскую стенку 4 с жалюзийной решеткой 5, а также установленное в корпус 1 рабочее колесо 6. Ниже входного отверстия 2 параллельно разделяющей плоской стенке 4 установлена прямолинейная стенка 7, которая сопрягается, например, по логарифмической спирали с входной кромкой 8 корпуса 1 вентилятора. Прямолинейная стенка 7 и разделяющая плоская стенка 4 с жалюзийной решеткой 5 совместно образуют входной канал 9. На спиральной части корпуса 1 вентилятора выполнено окно 10 длиной 0,4…0,5 наружного диаметра D₂ рабочего колеса 6. В окне 10 продольно расположены на равном расстоянии друг от друга и шарнирно закреплены прямолинейные поворотные плоскости 11. Свободные концы прямолинейных поворотных плоскостей 11 направлены в сторону противоположную рабочему колесу 6 вентилятора.The counterflow universal crossflow fan comprises a housing 1 with an inlet 2 and an outlet pipe 3 and a flat wall 4 separating them with a louvered grille 5, as well as an impeller 6 installed in the housing 1. A straight wall 7 is installed below the inlet 2 parallel to the separating flat wall 4, which is mated, for example, in a logarithmic spiral with the input edge 8 of the housing 1 fan. The rectilinear wall 7 and the separating flat wall 4 with the louvered grille 5 together form the inlet channel 9. On the spiral part of the fan housing 1, a window 10 with a length of 0.4 ... 0.5 of the outer diameter D ₂ of the impeller 6 is made. distance from each other and pivotally fixed rectilinear rotary planes 11. The free ends of the rectilinear rotary planes 11 are directed in the direction opposite to the impeller 6 of the fan.

Противоточный универсальный диаметральный вентилятор работает следующим образом.The counterflow universal crossflow fan operates as follows.

При вращении рабочего колеса 6 воздух всасывается во входной канал 9 и через входное отверстие 2 подводится к рабочему колесу 6, проходит его внутреннее пространство, выходит из колеса 6 и нагнетается в выходной патрубок 3. Корпус 1 формирует и направляет воздушный поток, выходящий из рабочего колеса 6, а стенка 4 разделяет всасываемый и нагнетаемый воздушные потоки. При этом образуется вихрь, центр которого стабилизируется жалюзийной решеткой 5. Стабилизация центра вихря способствует снижению уровня шума и расширению диапазона устойчивой работы диаметрального вентилятора. Также всасываемый воздух, движущийся по входному каналу 9, по отношению к нагнетательному воздуху, выходящему из вентилятора через выходной патрубок 3, движется противоточно и параллельно, то есть под углом 360 градусов.When the impeller 6 rotates, air is sucked into the inlet channel 9 and through the inlet 2 is supplied to the impeller 6, passes through its interior, exits the impeller 6 and is injected into the outlet pipe 3. The housing 1 forms and directs the air flow coming out of the impeller 6, and the wall 4 separates the intake and discharge air flows. In this case, a vortex is formed, the center of which is stabilized by the louvered grille 5. Stabilization of the vortex center helps to reduce the noise level and expand the range of stable operation of the crossflow fan. Also, the intake air moving through the inlet channel 9, with respect to the discharge air leaving the fan through the outlet pipe 3, moves countercurrently and in parallel, that is, at an angle of 360 degrees.

Кроме этого, аэродинамическая схема действия диаметрального вентилятора предусматривает три вида его работы, которые делают его универсальным. В случае, если прямолинейные плоскости 11 повернуты свободными концами в сторону противоположную входной кромке 8 корпуса 1 вентилятора часть воздуха, создаваемого вращающимся рабочим колесом 6, через окно 10 проходит между прямолинейными плоскостями 11 и нагнетается за пределы корпуса 1 вентилятора, и используется дальше по технологическому назначению в определенную рабочую зону зерно- и семяочистительных машин. При установке прямолинейных плоскостей 11 свободными концами в направлении, противоположном воздушному потоку, выходящему из выходного патрубка 4 вентилятора, то есть в плоскости разделяющей плоской стенки 4, воздушный поток из корпуса 1 вентилятора через окно 10 не выходит, так как вихревые движения воздуха между параллельными плоскостями 11 создают сопротивление выходу воздушного потока из корпуса 1 и вентилятор работает в обычном режиме, нагнетая воздушный поток только в выходной патрубок 3. В случае, если прямолинейные плоскости 11 повернуты свободными концами в сторону входной кромки 8 воздушный поток всасывается из-за пределов корпуса 1 вентилятора в результате разряжения, создаваемого вращающимся рабочим колесом 6, и далее сливается с основным воздушным потоком. В результате этого расход воздуха в области номинальных и максимальных подач увеличивается на величину, забираемую вентилятором из-за пределов корпуса 1 вентилятора через прямолинейные плоскости 11 и окно 10.In addition, the aerodynamic scheme of the diametrical fan provides for three types of its operation, which make it universal. In the event that the straight planes 11 are turned with their free ends in the direction opposite to the inlet edge 8 of the fan housing 1, part of the air created by the rotating impeller 6 passes through the window 10 between the straight planes 11 and is pumped outside the fan housing 1, and is used further according to the technological purpose in a certain working area of grain and seed cleaning machines. When installing rectilinear planes 11 with free ends in the direction opposite to the air flow coming out of the fan outlet 4, that is, in the plane of the separating flat wall 4, the air flow from the fan housing 1 through the window 10 does not go out, since the vortex air movements between the parallel planes 11 create resistance to the exit of the air flow from the casing 1 and the fan operates in the normal mode, forcing the air flow only into the outlet pipe 3. If the straight planes 11 are turned with their free ends towards the inlet edge 8, the air flow is sucked in from outside the casing 1 of the fan as a result of the vacuum created by the rotating impeller 6, and then merges with the main air flow. As a result, the air flow in the area of nominal and maximum flows increases by the amount taken by the fan from outside the fan housing 1 through straight planes 11 and window 10.

Преимуществом предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом является то, что оно позволяет использовать его в трех режимах функционирования, применение которых обуславливается различными по назначению видами технологического процесса, например, зерно- и семяочистительных машин, что значительно расширяет функциональные возможности использования вентилятора.The advantage of the proposed utility model compared to the prototype is that it allows you to use it in three modes of operation, the use of which is determined by different types of technological process, for example, grain and seed cleaning machines, which greatly expands the functionality of the fan.

Claims (1)

Противоточный диаметральный вентилятор, содержащий корпус с входным отверстием и выходным патрубком и разделяющую их плоскую стенку, снабженную жалюзийной решеткой, установленное в корпус рабочее колесо, сопрягающуюся по логарифмической спирали с входной кромкой корпуса вентилятора, выше входного отверстия, прямолинейную стенку, установленную параллельно разделяющей плоской стенке и образующую входной канал, отличающийся тем, что на спиральной части корпуса вентилятора выполнено окно длиной 0,4…0,5 наружного диаметра D₂ рабочего колеса, в котором продольно расположены на равном расстоянии друг от друга и шарнирно закреплены прямолинейные поворотные плоскости длиной 0,4…0,8 D₂, причем их свободные концы направлены в сторону, противоположную рабочему колесу вентилятора.A counterflow diametrical fan, comprising a housing with an inlet and an outlet pipe and a flat wall separating them, equipped with a louvered grille, an impeller installed in the housing, mating in a logarithmic spiral with the inlet edge of the fan housing, above the inlet, a straight wall installed parallel to the separating flat wall and forming an inlet channel, characterized in that on the spiral part of the fan housing there is a window with a length _of 0.4 ... 4…0.8 D ₂ , and their free ends are directed in the direction opposite to the fan impeller.

Images