PL228694B1

PL228694B1 - Wirnik wentylatora promieniowego

Info

Publication number: PL228694B1
Application number: PL409864A
Authority: PL
Inventors: Eugeniusz Rusiński; Zbigniew Kehle; Przemysław Moczko; Janusz Zajączkowski; Jacek Chojka; Wiesław Chmielarz; Andrzej Wróblewski; Jacek Wróblewski
Original assignee: Wroblewski Andrzej Przed Techniczno Handlowe Energowent
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2018-04-30
Also published as: PL409864A1

Description

(21) Numer zgłoszenia: 409864 _{F04D 29/28 (200601)}

F24F 7/007 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 20.10.2014 (54)

Wirnik wentylatora promieniowego

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 25.04.2016 BUP 09/16	(73) Uprawniony z patentu: WRÓBLEWSKI ANDRZEJ PRZEDSIĘBIORSTWO TECHNICZNO-HANDLOWE ENERGOWENT, Katowice, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2018 WUP 04/18	(72) Twórca(y) wynalazku: EUGENIUSZ RUSIŃSKI, Oława, PL ZBIGNIEW KEHLE, Chojnów, PL PRZEMYSŁAW MOCZKO, Wrocław, PL JANUSZ ZAJĄCZKOWSKI, Opole, PL JACEK CHOJKA, Jelenia Góra, PL WIESŁAW CHMIELARZ, Ozimek, PL ANDRZEJ WRÓBLEWSKI, Katowice, PL JACEK WRÓBLEWSKI, Katowice, PL

'St σ>

co

CM

Ω.

PL 228 694 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wirnik wentylatora promieniowego wysoko obciążonego i wielkogabarytowego. Przeważnie wentylatory tego typu są stosowane w energetyce, jako wentylatory podmuchu i wyciągowe oraz w kopalniach głębionych jako wentylatory głównego przewietrzania. Ze względu na wysokie parametry, wymiary średnicy zewnętrznej wirnika wynoszą ok. 5 m i powyżej a prędkość końca łopatek powyżej 110 m/s. Prócz dużych średnic posiadają one dużą szerokość wirnika. Powyższe wynika z konieczności uzyskiwania wysokich sprawności. Stosowane konstrukcje wirników są spawane, ze stali o podwyższonych własnościach wytrzymałościowych i zwiększonej odporności na korozję. Użytkownicy wentylatorów żądają wysokiej pewności ruchu i trwałości w ruchu ciągłym przez okres 10 lat. Takie wymagania są dużym wyzwaniem dla producentów wentylatorów.

Ze względów wytrzymałościowych stosowane są w tego typu wentylatorach łopatki profilowane aerodynamicznie - dwupowłokowe.

Ciągle są prowadzone prace w kierunku optymalnego rozwiązania węzłów konstrukcyjnych zarówno łopatek, tarczy nośnej, pokrywy, piasty, jak też wzajemnego ich połączenia. Dotychczasowe badania wirników w eksploatacji potwierdzają słuszność przyjętych kierunków prac. Wadą dotychczas stosowanych konstrukcji jest zaniżona trwałość i pewność ruchu oraz uzyskiwane niższe od oczekiwanych sprawności. Problem sprowadza się do doboru jak najniższej masy łopatki, możliwej dużej dokładności wykonania profilu, a jednocześnie spełniającej warunki wytrzymałościowe. Ze względu na duże szerokości wirnika i duże współczynniki stosunku średnic wewnętrznej łopatek wirnika Di do zewnętrznej D2 powstaje duże przeciążenie tarczy nośnej w obrębie od piasty wirnika do łopatek. Objawia się to tym, że tarcza nośna w obrębie początku łopatek systematycznie co pewien okres eksploatacji ulega pęknięciu. Pociąga to za sobą konieczność regeneracji wirnika bez jego demontażu. Istnieje możliwość usunięcia powyższych wad poprzez odpowiednie rozwiązania konstrukcyjne zarówno łopatek, tarczy nośnej, piasty jak ich wzajemnego połączenia.

Celem wynalazku jest opracowanie nowatorskich rozwiązań konstrukcyjnych wirnika wentylatora promieniowego wielkogabarytowego dostosowanego do specyficznych warunków eksploatacji i w ten sposób wyeliminowania wyżej określonych wad, występujących podczas pracy.

Skutkuje to opracowaniem nowej konstrukcji całego wirnika tj. łopatek, tarczy nośnej i ich wzajemnego połączenia.

Wirnik wentylatora promieniowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że poszycie, po stronie nadciśnieniowej łopatki posiada grubość gn równą od 1,05 do 1,25 grubości gp poszycia po stronie podciśnieniowej. Korzystnie, żebra profilujące w ilości od 2 do 5 i grubości gż równej od 1,1 do 1,5 grubości gn poszycia od strony nadciśnieniowej rozłożone są równomiernie na szerokości B łopatki. Korzystnie, krawędź natarcia łopatki jest w kształcie kątownika o kącie wierzchołkowym a równym od 15° do 35° i grubości ramienia gk równej od 0,25 do 0,6 grubości gn poszycia od strony nadciśnieniowej łopatki ustawionego stycznie do rury usztywniającej.

Korzystnie, po stronie zewnętrznej tarczy nośnej w obrębie, od średnicy Dp zewnętrznej kołnierza piasty do średnicy D1 równej od 0,8 do 1,1 średnicy D1 opisującej krawędź natarcia łopatki posiada żebra wzmacniające w ilości od 6 do 12 i grubości gwż równej od 0,2 do 0,5 grubości gT tarczy i wysokości od 0,8 do 2,5 grubości gT tarczy nośnej ustawione promieniowo, równomiernie rozmieszczone na obwodzie i przyspawane do tarczy nośnej. Korzystnie, żebra wzmacniające są połączone tarczą nakrywającą i kołnierzem zewnętrznym piasty. Korzystnie, po stronie wewnętrznej tarczy nośnej w obrębie od średnicy Dp zewnętrznej kołnierza piasty do średnicy D1 opisującej krawędź natarcia łopatki posiada żebra wzmacniające w ilości od 6 do 12, grubości gżw równej od 0,2 do 0,5 grubości gT tarczy i wysokości od 0,8 do 2,5 grubości gT tarczy nośnej ustawione promieniowo, równomiernie rozmieszczone na obwodzie i przyspawane do tarczy nośnej. Korzystnie, tarcza nakrywająca jest przyspawana do żeber wzmacniających i na średnicy Dp posiada pierścień zaślepiający przyspawany do tarczy nośnej.

Godny podkreślenia jest fakt, że tego typu wirnik wentylatora promieniowego zapewnia wysoką dokładność wykonania, a to gwarantuje uzyskanie wysokiej sprawności, dużej pewności ruchu i wymaganej trwałości. Niestety przy produkcji wirnika tego typu należy ponieść wyższe koszty wytworzenia, a co za tym idzie będzie wyższa cena zbytu. Wyższa cena zakupu wirnika zwróci się użytkownikowi w bardzo krótkim czasie, dzięki obniżce kosztów eksploatacyjnych, co jest jego główną zaletą.

Przedmiot wynalazku pokazano na przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój osiowy wirnika, fig. 2 przekrój merydionalny wirnika, fig. 3 przekrój łopatki, fig. 4 przekrój

PL 228 694 B1 kątownika pełniącego rolę krawędzi natarcia łopatki, fig. 5 fragment przekroju osiowego wirnika w obrębie piasty i wzmocnienie tarczy nośnej, fig. 6 fragment widoku wirnika w obrębie piasty od strony zewnętrznej. Wirnik wentylatora promieniowego z łopatkami profilowanymi, powłokowymi, których poszycie 1 po stronie nadciśnieniowej łopatki 2 posiada grubość gn równą od 1,05 do 1,25 grubości gp poszycia 3 po stronie podciśnieniowej. Łopatki 2 posiadają żebra 4 profilujące w ilości od 2 do 5 i grubości gż równej od 1,1 do 1,5 grubości gn poszycia 1 od strony nadciśnieniowej rozłożone równomiernie na szerokości B łopatki 2. Krawędź 5 natarcia łopatki 2 jest w kształcie kątownika o kącie wierzchołkowym a równym od 15° do 35° i grubości ramienia gk równej od 0,25 do 0,6 grubości gn poszycia 1 od strony nadciśnieniowej łopatki 2 ustawionego stycznie do rury 6 usztywniającej. Po stronie zewnętrznej tarczy 7 nośnej, wysokości wż od 0,8 do 2,5 grubości gT tarczy 7 nośnej w obrębie od średnicy Dp zewnętrznej kołnierza 8, piasty 9 do średnicy Di równej od 0,8 do 1,1 średnicy Di opisującej krawędź 5 natarcia łopatki 2 są żebra 10 wzmacniające w ilości od 6 do 12 i grubości gżw równej od 0,2 do 0,5 grubości gT tarczy 7 nośnej ustawione promieniowo, równomiernie rozmieszczone na obwodzie i przyspawane do tarczy 7 nośnej. Żebra 10 wzmacniające są połączone z tarczą 11 nakrywającą i kołnierzem 8 zewnętrznym piasty 9. Po stronie wewnętrznej tarczy 7 nośnej w obrębie od średnicy Dp zewnętrznej kołnierze 8 piasty 9 do średnicy D1 opisującej krawędź 5 natarcia łopatki 2 posiada żebra 12 wzmacniające w ilości od 6 do 12, grubości gżw równej od 0,2 do 0,5 grubości gT tarczy 7 nośnej, wysokości wż od 0,8 do 2,5 grubości gT tarczy 7 nośnej ustawione promieniowo, równomiernie rozmieszczone na obwodzie i przyspawane do tarczy 7 nośnej. Tarcza 13 nakrywająca jest przyspawana do żeber 12 wzmacniających i na średnicy Dp posiada pierścień 14 zaślepiający przyspawany do tarczy 7 nośnej.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wirnik wentylatora promieniowego z łopatkami profilowanymi, powłokowymi, znamienny tym, że poszycie (1) po stronie nadciśnieniowej łopatki (2) posiada grubość gn równą od 1,05 do 1,25 grubości gp poszycia (3) po stronie podciśnieniowej.
2. Wirnik wentylatora promieniowego według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że posiada żebra (4) profilujące w ilości od 2 do 5 i grubości gż równej od 1,1 do 1,5 grubości gn poszycia (1) od strony nadciśnieniowej rozłożone równomiernie na szerokości B łopatki (2).
3. Wirnik wentylatora promieniowego według zastrzeżenia 1 lub 2, znamienny tym, że krawędź (5) natarcia łopatki (2) jest w kształcie kątownika o kącie wierzchołkowym a równym od 15° do 35° i grubości ramienia gk równej od 0,25 do 0,6 grubości gn poszycia (1) od strony nadciśnieniowej łopatki (2) ustawionego stycznie do rury (6) usztywniającej.
4. Wirnik wentylatora promieniowego według zastrzeżenia 1 lub 2, albo 3, znamienny tym, że po stronie zewnętrznej tarczy (7) nośnej w obrębie od średnicy Dp zewnętrznej kołnierza (8) piasty (9) do średnicy D1 równej od 0,8 do 1,1 średnicy D1 opisującej krawędź (5) natarcia łopatki (2) posiada żebra (10) wzmacniające w ilości od 6 do 12, i grubości gżw równej od 0,2 do 0,5 grubości gT tarczy (7) nośnej i wysokości wż od 0,8 do 2,5 grubości gT tarczy (7) nośnej ustawione promieniowo, równomiernie rozmieszczone na obwodzie i przyspawane do tarczy (7) nośnej.
5. Wirnik wentylatora promieniowego według zastrzeżenia 1 lub 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że żebra (10) wzmacniające są połączone z tarczą (11) nakrywającą i kołnierzem (8) zewnętrznym piasty (9).
6. Wirnik wentylatora promieniowego według zastrzeżenia 1 lub 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienny tym, że po stronie wewnętrznej tarczy (7) nośnej w obrębie od średnicy Dp zewnętrznej kołnierza (8) piasty (9) do średnicy D1 opisującej krawędź (5) natarcia łopatki (2) posiada żebra (12) wzmacniające w ilości od 6 do 12, grubości gżw równej od 0,2 do 0,5 grubości gT tarczy (7) nośnej, wysokości wż od 0,8 do 2,5 grubości gT tarczy (7) nośnej ustawione promieniowo, równomiernie rozmieszczone na obwodzie i przyspawane do tarczy (7) nośnej.
7. Wirnik wentylatora promieniowego według zastrzeżenia 1 lub 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że tarcza (13) nakrywająca jest przyspawana do żeber (12) wzmacniających i na średnicy Dp posiada pierścień (14) zaślepiający przyspawany do tarczy (7) nośnej.