PL230637B1

PL230637B1 - Rotor of axial fan

Info

Publication number: PL230637B1
Application number: PL413478A
Authority: PL
Inventors: Wiesław Chmielarz; Wieslaw Chmielarz; Krzysztof Dadak; Witold Laskowski; Romuald Laskowski; Przemysław Moczko; Przemyslaw Moczko; Janusz Zajączkowski; Janusz Zajaczkowski; Andrzej Wróblewski; Andrzej Wroblewski; Jacek Wróblewski; Jacek Wroblewski
Original assignee: Wroblewski Andrzej Przed Techniczno Handlowe Energowent; Wróblewski Andrzej Przedsiebiorstwo Techniczno Handlowe Energowent
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2018-11-30
Also published as: PL413478A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest wirnik wentylatora promieniowego, dostoswany do szerokiego i ekonomicznego zakresu zmiany parametrów. Powszechnie przyjmuje się optymalne dostosowanie wentylatora do punktu pracy. Korzystne to jest wówczas, gdy występują ustalone opory sieci i nie wymaga się zmian parametrów. Problem jest w tym, że nie zawsze występuje stała charakterystyka sieci. W przypadku zmiany charakterystyki sieci, zachodzi konieczność regulacji parametrów. Znane i stosowane są sposoby regulacji parametrów wentylatorów promieniowych poprzez:The subject of the invention is a centrifugal fan impeller, adapted to a wide and economical range of parameter changes. It is commonly accepted that the fan is optimally adjusted to the operating point. It is advantageous when there are established network resistances and no parameter changes are required. The problem is that there are not always constant network characteristics. If the network characteristics change, it is necessary to adjust the parameters. Methods of regulating the parameters of centrifugal fans are known and applied by:

- zmianę zawirowania na wlocie do wirnika,- change of swirl at the inlet to the rotor,

- zmianę prędkości obrotowej wirnika.- changing the rotational speed of the rotor.

W przypadku zmiany zawirowania na wlocie do wirnika stosuje się kierownice wlotowe zarówno osiowe, kątowe jak i żaluzjowe. Wadą tych rozwiązań jest uzyskiwanie stosunkowo niskich sprawności, nieznacznie tylko korzystniejszych od metody dławienia. Korzystnym sposobem regulacji jest zmiana prędkości obrotowej wirnika. Ten sposób regulacji parametrów wentylatora promieniowego jest zalecany w przypadku ustalonych oporów sieci a zmiany parametrów wynikają na przykład z procesu technologicznego. W przypadku zmian oporów sieci a zwłaszcza w dużym zakresie okazuje się, że ten sposób regulacji parametrów posiada również wady.In the event of a change in the turbulence at the inlet to the impeller, axial, angular and louvered inlet vanes are used. The disadvantage of these solutions is obtaining relatively low efficiencies, only slightly more advantageous than the throttling method. A preferred method of regulation is to vary the rotational speed of the rotor. This method of adjusting the parameters of the centrifugal fan is recommended in the case of fixed network resistances, and the changes in parameters result, for example, from the technological process. In the case of changes in the network resistance, and especially to a large extent, it turns out that this method of parameter control also has disadvantages.

Zasadniczą wadą objawiającą się przy dużych mocach silników napędowych rzędu 500 kW i powyżej urządzenia do zmiany prędkości obrotowej w postaci falowników bądź kaskad są bardzo kosztowne.The main disadvantage that manifests itself at high drive motor powers of 500 kW and above, devices for changing the rotational speed in the form of inverters or cascades are very expensive.

Prócz tego uzyskiwane sprawności w przypadku rozrzutu oporów sieci wypadają znacznie zaniżone. Stąd wynika konieczność poszukiwania, nowych skutecznych i tanich metod regulacji parametrów wentylatorów promieniowych.Moreover, the obtained efficiencies in the case of the network resistance dispersion are significantly underestimated. Hence the necessity to search for new, effective and cheap methods of regulating the parameters of centrifugal fans.

Znane, choć rzadko stosowane są metody regulacji parametrów wentylatorów promieniowych, w których łopatki składają się z dwóch części to jest stałej na długości ok. ³/4 cięciwy łopatki, licząc od noska łopatki i przestawianych końcówek o długości ok. ¹/4 cięciwy łopatki usytuowanych na spływie.They are known, although rarely used ways to adjust the centrifugal fan in which the blades consist of two parts is fixed to approx. ^3/4 of the chord blade, starting from the nose blade and indexable tip with a length of approx. ^1/4 of the chord blade arranged on the rafting.

W tym przypadku wyróżnia się dwa sposoby:In this case, there are two ways:

- przestawianie końcówek łopatek na postoju wirnika,- adjustment of the blade tips when the rotor is at a standstill,

- przestawianie końcówek łopatek podczas ruchu wirnika.- shifting the blade tips while the rotor is moving.

W przypadku przestawiania końcówek łopatek w ruchu zastosowanie tego sposobu jest znikome z powodu bardzo skomplikowanych, drogich w produkcji i mało pewnych ruchowo mechanizmów.In the case of moving the blade tips in motion, the application of this method is negligible due to very complicated, expensive to produce and not very reliable in movement mechanisms.

Natomiast stosowane rozwiązania konstrukcyjne przestawiania końcówek łopatek na postoju wirnika są stosunkowo proste lecz nie gwarantują:On the other hand, the design solutions used for shifting the blade tips when the rotor is standing still are relatively simple, but they do not guarantee:

- dokładnego ustawienia wszystkich końcówek łopatek,- precise positioning of all the blade tips,

- możliwości szybkiego przestawiania końcówek łopatek w przypadku przetłaczania mediów zanieczyszczonych mechanicznie i chemicznie.- the possibility of quick adjustment of the blade tips in the case of pumping mechanically and chemically contaminated media.

Najlepszą metodą poszukiwania nowych rozwiązań jest eliminacja wad istniejących rozwiązań konstrukcyjnych. Dotyczy to zarówno mechanizmu do przestawiania .końcówek łopatek jak też blokowania ich po przestawieniu.The best method of searching for new solutions is to eliminate the disadvantages of the existing design solutions. This applies to both the mechanism for resetting the blade tips as well as locking them after the adjustment.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji mechanizmu do przestawiania końcówek łopatek wirnika wentylatora promieniowego gwarantującego dużą dokładność ustawienia, łatwość przestawiania i uzyskanie dużej pewności ruchu.The aim of the invention is to develop a construction of a mechanism for adjusting the tips of the blades of a centrifugal fan rotor that guarantees high accuracy of positioning, easy adjustment and high certainty of movement.

Wirnik wentylatora promieniowego według powyższego rozwiązania charakteryzuje się tym, że od średnicy podziałowej Dp1 określonej zależnością D_p1 = ^P1+°² · %₁, gdzie X1 wynosi od 1,09 do 1,12 posiada pokrywę wirnika równoległą do tarczy nośnej aż do średnicy zewnętrznej D2 oraz na średnicy Dp1 znajduje się trzpień końcówki łopatki wirnika.The rotor of a centrifugal fan according to the above solution is characterized by the fact that from the mean diameter Dp1 determined by the relation D _p1 = ^P1 + ° ² % ₁ , where X1 is from 1.09 to 1.12, it has a rotor cover parallel to the support disk up to the outer diameter D2 and the diameter Dp1 is the pin of the rotor blade tip.

Korzystnie, trzpień wciśnięty w tuleję końcówki łopatki i ustalony kołkiem jest łożyskowany w panewce osadzonej w gnieździe pokrywy i w panewce osadzonej w gnieździe tarczy nośnej wirnika.Preferably, the pin pressed into the vane tip bushing and fixed with a pin is mounted in a bushing in the cover seat and in a bushing in the rotor carrier disk seat.

Korzystnie, trzpień z uszczelnieniem od strony zewnętrznej pokrywy i z uszczelnieniem od strony zewnętrznej tarczy nośnej skręcony jest nakrętkami zabezpieczonymi podkładkami.Preferably, the spindle with a seal on the outer side of the cover and a seal on the outer side of the support disc is twisted with nuts secured with washers.

Korzystnie, wirnik na średnicy podziałowej Dp2 określonej zależnością D_p2 = °¹⁺2°² · x2, gdzie X2 wynosi od 1,145 do 1,155 posiada zespół blokowania końcówki łopatki zarówno od strony pokrywy jak i tarczy nośnej w postaci sworznia dociskanego sprężyną umieszczoną w gnieździe i ustaloną nakrętką zabezpieczoną podkładką, który z jednej strony blokuje końcówkę łopatki poprzez tulejkę końcówki łopatki a z, drugiej strony posiada nakrętkę z dźwignią dystansową.Preferably, the rotor at the mean diameter Dp2 defined by the relation D _p2 = ° ¹⁺ 2 ° ² · x2, where X2 is from 1.145 to 1.155, has a blade tip blocking assembly, both from the cover side and the support disk in the form of a pin pressed by a spring placed in the seat and fixed with a nut secured with a washer, which on one side blocks the tip of the blade through the sleeve of the blade tip, and on the other side has a nut with a distance lever.

PL 230 637 B1PL 230 637 B1

Korzystnie, że przy każdej końcówce łopatki jest od 3 do 20 zespołów blokujących, zależnie od ilości położeń końcówki w zakresie kąta ustawienia a od -60° do +80°.Preferably, there are from 3 to 20 locking assemblies at each tip of the blade, depending on the number of positions of the tip in the angle of inclination α from -60 ° to + 80 °.

Korzystnie, że panewki wraz z gniazdami oraz nakrętkami jak również zespołami blokowania końcówek osłonięte są obudową połączoną z pokrywą i obudową połączoną z tarczą nośną.Preferably, the shells with the sockets and nuts as well as the terminal locking assemblies are covered by a housing connected to the cover and a housing connected to the support plate.

Nowe przedstawione wyżej rozwiązanie konstrukcyjne zapewnia dokładność ustawienia wszystkich końcówek, ułatwia przestawianie końcówek i gwarantuje wymaganą pewność ruchu wirnika. To przekłada się na małą histerezę ustawień końcówek łopatek a to powoduje uzyskanie wysokich sprawności w żądanym zakresie pracy wentylatora.The new design solution presented above ensures the accuracy of positioning of all tips, facilitates the adjustment of the tips and guarantees the required certainty of the rotor movement. This translates into a small hysteresis of the blade tips settings, which results in obtaining high efficiencies in the desired fan operating range.

Przedmiot wynalazku pokazano na przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój osiowy wirnika, fig. 2 przekrój merydionalny wirnika, fig. 3 przekrój osiowy łożyskowania końcówek łopatek, fig. 4 przekrój osiowy zespołu blokowania końcówek łopatek w pozycji przy pokrywie wirnika zablokowania, a przy tarczy nośnej odblokowania.The subject of the invention is shown on the embodiment in the drawings, in which Fig. 1 shows an axial section of the rotor, Fig. 2 a meridional section of the rotor, Fig. 3 an axial section of the blade tip bearing, Fig. 4 an axial section of the blade tip locking assembly in the position at the locking rotor cover and unlocking at the support plate.

Wirnik wentylatora promieniowego od średnicy podziałowej Dpi określonej zależnością D_p1 = °¹⁺2°² · xx, gdzie xi wynosi od 1,09 do 1,12 posiada pokrywę 1 wirnika 2, równoległą do tarczy 3 nośnej wirnika 2 aż do średnicy zewnętrznej D2 oraz na średnicy Dp1 znajduje się trzpień 4 końcówki 5 łopatki 6 wirnika 2. Trzpień 4 wciśnięty w tuleję 7 końcówki 5 łopatki 6 i ustalony kołkiem 8 jest łożyskowany w panewce 9 osadzonej w gnieździe 10 pokrywy 1 i w panewce 11 osadzonej w gnieździe 12 tarczy 3 nośnej wirnika 2. Trzpień 4 z uszczelnieniem 13 od strony zewnętrznej pokrywy 1 i z uszczelnieniem 14 od strony zewnętrznej tarczy 3 skręcony jest nakrętkami 15 i 16 zabezpieczonymi podkładkami 17 i 18. Na średnicy podziałowej Dp2 określonej zależnością D_p2 = ^Ο1+2°² · x2, gdzie X2 wynosi od 1,145 do 1,155 posiada zespół 19 blokowania końcówki 5 łopatki 6 zarówno od strony pokrywy 1 jak i tarczy 3 nośnej w postaci sworznia 20 dociskanego sprężyną 21 umieszczoną w gnieździe 22 i ustaloną nakrętką 23 zabezpieczoną podkładką 24, który z jednej strony blokuje końcówkę 5 łopatki 6 poprzez tulejkę 25 końcówki 5 łopatki 6 a z drugiej strony posiada nakrętkę 26 z dźwignią 27 dystansową.The rotor of the centrifugal fan on the pitch diameter Dpi determined by the dependence D _p1 = ° ¹⁺ 2 ° ² xx, where xi is from 1.09 to 1.12, has a rotor cover 1 2, parallel to the rotor 2 supporting plate 3 up to the outer diameter D2 and on the diameter Dp1 there is a pin 4 of the tip 5 of the blade 6 of the rotor 2. The pin 4 pressed into the sleeve 7 of the tip 5 of the blade 6 and fixed with a pin 8 is bearing in the bush 9 seated in the seat 10 of the cover 1 and in the bush 11 seated in the seat 12 of the support 3 impeller 2. The mandrel 4 with the seal 13 on the outer side of the cover 1 and the seal 14 on the outer side of the disc 3 is twisted with nuts 15 and 16 secured by washers 17 and 18. On the pitch diameter Dp2 determined by the relation D _p2 = ^{Ο1 +} 2 ° ² x2, where X2 is from 1.145 to 1.155, it has a locking assembly 19 for the tip 5 of the blade 6 both from the side of the cover 1 and the support disk 3 in the form of a pin 20 pressed by a spring 21 placed in the socket 22 and a fixed nut 23 secured by the washer 24, which on the one hand locks the tip 5 of the blade 6 through the sleeve 25 of the tip 5 of the blade 6, and on the other hand has a nut 26 with a distance lever 27.

Przy każdej końcówce 5 łopatki 6 jest od 3 do 20 zespołów blokujących, zależnie od ilości położeń końcówki 5 w zakresie kąta ustawienia a od -60° do +60°.At each tip 5 of the paddle 6 there are from 3 to 20 locking assemblies, depending on the number of positions of the tip 5 within the angle of inclination a from -60 ° to + 60 °.

Panewki 9 i 11 wraz z gniazdami 10 i 12 oraz nakrętkami 15 i 16 jak również zespołami 19 blokowania końcówek 5 osłonięte są obudową 28 połączoną z pokrywą 1 i obudową 29 połączoną z tarczą 3 nośną.The shells 9 and 11 together with the seats 10 and 12 and the nuts 15 and 16 as well as the terminal locking assemblies 19 are covered by a housing 28 connected to the cover 1 and a housing 29 connected to the support plate 3.

Claims

Patent claims

1. A centrifugal fan rotor, characterized in that the pitch diameter Dp1 is determined by the relation D _p1 = ^{Di +} 2 ² x4, where X1 is from 1.09 to 1.12, has a rotor cover (1) parallel to the disk (3 ) of the rotor bearing (2) up to the outer diameter D2 and the diameter Dp1 there is a pin (4) of the tip (5) of the rotor (6) of the rotor (2).

2. A centrifugal fan impeller according to claim 1 A method as claimed in claim 1, characterized in that the pin (4) pressed into the sleeve (7) of the tip (5) of the blade (6) and fixed with the pin (8) is bearing in the bush (9) seated in the seat (10) of the cover (1) and in the bush ( 11) mounted in the seat (12) of the rotor support plate (3) (2).

3. A centrifugal fan impeller according to claim 1 1 or 2, characterized in that the spindle (4) with the seal (13) on the outer side of the cover (1) and with the seal (14) on the outer side of the support disc (3) are twisted with nuts (15) and (16) secured with washers ( 17) and (18).

4. A centrifugal fan impeller according to claim 1 1 or 2 or 3, characterized in that on the mean diameter Dp2 defined by the relation D _p2 = ^ ⁴ ^ ² _{% 2} , where X2 is from 1.145 to 1.155, it has a set (19) for blocking the tip (5) of the vane (6) both from the sides of the cover (1) and the support disc (3) in the form of a pin (20) pressed by a spring (21) placed in the socket (22) and a fixed nut (23) secured with a washer (24), which blocks the end (5) on one side the blade (6) through the sleeve (25) of the tip (5) of the blade (6) and on the other side it has a nut (26) with a distance lever (27).

5. A centrifugal fan impeller according to claim 1 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that at each tip (5) of the blade (6) there are 3 to 20 locking units, depending on the number of positions of the tip (5) within the angle of setting a from -60 ° to + 60 °.

PL 230 637 Β1

A centrifugal fan impeller according to claim 1 1 or 2 or 3 or 4 or 5, characterized in that the shells (9) and (11) with seats (10) and (12) and nuts (15) and (16) as well as end-locking assemblies (19) ( 5) are covered with a casing (28) connected to the cover (1) and a casing (29) connected to the support shield (3).