PL239648B1 - Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego, stosowany zwłaszcza do przetłaczania powietrza o wysokim stopniu zanieczyszczenia mechanicznego lub agresywnych gazów o temperaturze nawet do 500°C. Znane i stosowane są rozwiązania konstrukcyjne w zakresie wentylatorów promieniowych, wysokodepresyjnych do przetłaczania mediów o intensywnej ścieralności. Dotyczy to rozwiązania konstrukcyjnego między innymi według patentu PL211971B a także zgłoszenia patentowego P.430047. Powyższe rozwiązania nie uwzględniają możliwości przetłaczania czynnika o cechach oblepiania się układu łopatkowego. W tych przypadkach zachodzi konieczność stosowania dużych kątów wylotowych ze spływu łopatki, dochodzących nawet do 90° (łopatki ustawione promieniowo). Duże kąty wylotowe łopatek powodują obniżenie sprawności wentylatora. Stąd wynika konieczność poszukiwania rozwiązań konstrukcyjnych, które to wolne byłyby od wad w postaci oblepiania się, zwłaszcza łopatek, możliwości uzyskiwania dużych depresji przy akceptowalnych wartościach sprawności wentylatora. To dopinguje konstruktorów wentylatorów w zakresie pracy nad innowacyjnymi rozwiązaniami technicznymi wirnika wraz z elementami napływu czynnika na wirnik jak również odpowiedniego ukształtowania szczeliny na szyjce wirnika. W przedmiotowym przypadku rozpatrywane jest rozwiązanie kompleksowo zarówno wirnika jak też króćca wlotowego. Celem wynalazku jest opracowanie optymalnego rozwiązania zespołu wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego, wysokodepresyjnego, wyróżniającego się wysoką sprawnością wentylatora o wartości 0,8 i powyżej. Ze względu na konieczność uzyskiwania wysokich spiętrzeń zachodzi potrzeba stosowania dużych prędkości końca łopatek rzędu 150 m/s a przy tym przetłaczania czynnika agresywnego chemicznie, o dużym zanieczyszczeniu mechanicznym i temperaturze nawet do 500°C. Powyższe stwarza duże problemy w zakresie odpowiedniego ukształtowania łopatek jak też pokrywy wirnika. Ten przypadek dotyczy przedmiotowego wynalazku.

Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego, wysokodepresyjnego według wynalazku charakteryzuje się tym, że segment wyoblony pokrywy wirnika posiada identyczny promień R z częścią króćca wlotowego. Korzystnie, segment wyoblony pokrywy posiada grubość gpi równą od 0,7 do 0,9 grubości gT tarczy nośnej, natomiast część stożkowa pokrywy posiada grubość gp2 równą od 0,45 do 0,65 grubości gT tarczy nośnej.

Korzystnie, łopatka wirnika od strony tarczy nośnej w części od wlotu do średnicy D’i równej od 0,3 do 0,6 średnicy Di na wlocie do wirnika i na szerokości B’2 równej od 0,25 do 0,4 szerokości B2 na wylocie i od strony pokrywy do średnicy D1” równej od 1,1 do 1,5 średnicy Di i szerokości B2” równej od 0,6 do 0,85 szerokości B2 posiada grubość g1 równą od 0,65 do 0,85 grubości gT tarczy nośnej, natomiast aż do wylotu z wirnika łopatka posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy nośnej. Korzystnie, wirnik w wersji dwuwieńcowej posiada łopatkę od wlotu do średnicy D'2 równej od 0,65 do 0,85 średnicy D2 na wylocie grubość g1 równą od 0,60 do 0,85 grubości gT tarczy nośnej, natomiast łopatka drugiego wieńca jest przestawiona o połowę podziałki i posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy nośnej. Korzystnie, wirnik i króciec wlotowy są ze sobą połączone tylko na czas montażu wspornikami w ilości od 3 a najkorzystniej 4 składającymi się z łącznika i podpórek. Korzystnym jest stosowanie uszczelnienia szyjki wirnika poprzez dodatkową wkładkę połączoną śrubami z króćcem wlotowym. Korzystnie, wirnik posiada wkładkę profilującą, znajdującą się między łopatkami połączoną z tarczą nośną i tuleją piasty. Nowe, przedstawione wyżej rozwiązanie konstrukcyjne zapewnia przy ekstremalnych warunkach eksploatacyjnych dużą funkcjonalność, wymagającą pewność ruchu wentylatora a przy tym sprawność wentylatora 0,8 i powyżej.

Przedmiot wynalazku pokazano na przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój osiowy wirnika i króćca wlotowego, fig. 2 rozwinięcie łopatki wirnika, fig. 3 przekrój osiowy pokrywy, fig. 4 przekrój merydionalny wirnika, fig. 5 fragment zespołu wirnika i króćca wlotowego, fig. 6 przekrój merydionalny wirnika w wersji dwu-wieńcowej.

Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego, którego segment 1 wyoblony pokrywy 2 wirnika 3 posiada identyczny promień R z częścią 4 króćca 5 wlotowego. Segment 1 wyoblony pokrywy 2 posiada grubość gp1 równą od 0,7 do 0,9 grubości gT tarczy 6 nośnej, natomiast część 7 stożkowa pokrywy 2 posiada grubość gp2 równą od 0,45 do 0,65 grubości gT tarczy 6 nośnej. Łopatka 8 wirnika 3 od strony tarczy 6 nośnej w części od wlotu do średnicy D’1 równej od 0,3 do 0,6 średnicy D1 na wlocie do wirnika 2 i na szerokości B’2 równej od 0,25 do 0,4 szerokości B2 na wylocie i od strony pokrywy 2 do średnicy D1” równej od 1,1 do 1,5 średnicy D1 i szerokości B2” równej od 0,6 do 0,85 szerokości B2 posiada grubość g1 równą od 0,65 do 0,85 grubości gT tarczy 6 nośnej,

PL 239 648 B1 natomiast aż do wylotu z wirnika 3 łopatka 8 posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy 6 nośnej.

Wirnik 3 w wersji dwuwieńcowej posiada łopatkę 9 od wlotu do średnicy D’2 równej od 0,6 do 0,85 średnicy D2 na wylocie grubość gi równą od 0,65 do 0,85 grubości gT tarczy 6 nośnej, natomiast łopatka 10 drugiego wieńca jest przestawiona o połowę podziałki i posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy 6 nośnej. Wirnik 3 i króciec 5 wlotowy są ze sobą połączone tylko na czas montażu wspornikami 11 w ilości od 3 a najkorzystniej 4 składającymi się z łącznika 12 i podpórek 13.

Korzystnym jest uszczelnienie szyjki wirnika 3 poprzez dodatkowo wkładkę 14 połączoną śrubami 15 z króćcem 5 wlotowym. Wirnik 3 posiada wkładkę 16 profilującą, znajdującą się między łopatkami 8 lub 9 połączoną z tarczą 6 nośną i tuleją 17 piasty.

Zastrzeżenia patentowe

Claims (7)

Zastrzeżenia patentowe

1. Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego, znamienny tym, że segment (1) wyoblony pokrywy (2) wirnika (3) posiada identyczny promień R z częścią (4) króćca (5) wlotowego.

2. Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego według zastrz. 1, znamienny tym, że segment (1) wyoblony pokrywy (2) posiada grubość gp1 równą od 0,7 do 0,9 grubości gT tarczy (6) nośnej, natomiast część (7) stożkowa pokrywy (2) posiada grubość gp2 równą od 0,45 do 0,65 grubości gT tarczy (6) nośnej.

3. Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że łopatka (8) wirnika (3) od strony tarczy (6) nośnej w części od wlotu do średnicy D’1 równej od 0,3 do 0,6 średnicy D1 na wlocie do wirnika (2) i na szerokości B’2 równej od 0,25 do 0,4 szerokości B2 na wylocie i od strony pokrywy (2) do średnicy D1” równej od 1,1 do 1,5 średnicy D1 i szerokości B2” równej od 0,6 do 0,85 szerokości B2 posiada grubość g1 równą od 0,65 do 0,85 grubości gT tarczy (6) nośnej, natomiast aż do wylotu z wirnika (3) łopatka (8) posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy (6) nośnej.

4. Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego według zastrz. 1 lub 2 albo 3, znamienny tym, że wirnik (3) w wersji dwuwieńcowej posiada łopatkę (9) od wlotu do średnicy D’2 równej od 0,60 do 0,85 średnicy D2 na wylocie grubość g1 równą od 0,65 do 0,85 grubości gT tarczy (6) nośnej, natomiast łopatka (10) drugiego wieńca jest przestawiona o połowę podziałki i posiada grubość g2 równą od 0,45 do 0,6 grubości gT tarczy (6) nośnej.

5. Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego według zastrz. 1 lub 2 albo 3 lub 4, znamienny tym, że wirnik (3) i króciec (5) wlotowy są ze sobą połączone tylko na czas montażu wspornikami (11) w ilości od 3 a najkorzystniej 4 składającymi się z łącznika (12) i podpórek (13).

6. Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego według zastrz. 1 lub 2 albo 3 lub 4 albo 5, znamienny tym, że korzystnym jest stosowanie uszczelnienia szyjki wirnika (3) poprzez dodatkowo wkładkę (14) połączoną śrubami (15) z króćcem (5) wlotowym.

7. Zespół wirnika i króćca wlotowego wentylatora promieniowego wysokodepresyjnego według zastrz. 1 lub 2 albo 3 lub 4 albo 5 lub 6, znamienny tym, że wirnik (3) posiada wkładkę (16) profilującą, znajdującą się między łopatkami (8) lub (9) połączoną z tarczą (6) nośną i tuleją (17) piasty.