Крышный вентилятор

 

Сущность изобретения: крышный вентилятор содержит двигатель 6, установленный на верхней площадке 9 обечайки 3. Обечайка 3 имеет вид кругового цилиндра со спрямляющей решеткой, расположенной напротив выходного сечения рабочего колеса 1 и выполненной из равномерно расположенных пластин 7, являющихся частью цилиндрической обечайки, причем пластины 7 отогнуты в сторону от рабочего колеса на угол 30-40^o к поверхности обечайки, а внутренний диаметр обечайки составляет 1,1...1,6 от диаметра колеса. 2 ил.

Изобретение относится к области вентиляторостроения, а именно к крышным радиальным вентиляторам, и может быть использовано для вентиляции жилых зданий, коттеджей, бытовых спортивных и административных сооружений, а также для промышленных и сельскохозяйственных объектов.

Известен крышный вентилятор, содержащий: рабочее колесо, вокруг которого установлена цилиндрическая обечайка с вертикальными прорезями напротив выходного сечения рабочего колеса; входной патрубок и колпак конической или цилиндрической формы [1] Этот вентилятор обладает целям рядом недостатков: металлоемок, сложен в изготовлении. Кроме того, обечайка содержит стойки для поддержания двигателя, что приводит к увеличению шума вентилятора.

Наиболее близким аналогом является крышный радиальный вентилятор, описанный в патенте США [2] содержащий рабочее колесо, входной патрубок, обечайку, составленную из вертикальных элементов, каждый из которых образован двумя пластинами, соединенными под углом друг с другом, и имеющую отверстия между элементами. При виде в плане элементы придают обечайке форму многоугольника. Обечайка служит несущей конструкцией для поддержания двигателя с редуктором и колпака вентилятора.

Недостатком технического решения по патенту [2] является образование застойных зон в местах стыка пластин. Это приводит к увеличению энергетических затрат, а также к повышенному уровню шума.

Кроме того, конструкция обечайки обладает малой местной жесткостью пластин, работающих на сжатие и изгиб под действием массы двигателя, редуктора и колпака, и большой металлоемкостью.

Решаемой задачей является повышение энергетической эффективности вентилятора при уменьшении его массы. Технический результат заключается в уменьшении гидравлических потерь, снижении шума при уменьшении материалоемкости обечайки, что приводит к уменьшению потребной мощности электропривода и уменьшению массы вентилятора в целом. Технический результат достигается путем изготовления обечайки в виде кругового цилиндра со спрямляющей решеткой, которая расположена напротив выходного сечения рабочего колеса. При этом спрямляющая решетка выполнена из равномерно расположенных пластин, которые являются частью цилиндрической обечайки, причем пластины отогнуты в сторону от рабочего колеса на угол 30-40^o к поверхности обечайки, а внутренний диаметр обечайки составляет 1,1-1,6 от диаметра колеса.

Выполнение обечайки в виде кругового цилиндра со спрямляющей решеткой с отогнутыми в сторону от рабочего колеса пластинами обеспечивает увеличение местной жесткости стенки обечайки, уменьшение материалоемкости конструкции обечайки.

Особенностью крышного вентилятора является то, что его эффективность определяется статическим давлением и статическим КПД, так как динамическое давление выходящего из него воздуха не используется. Поэтому в конструкции крышного вентилятора должно быть предусмотрено повышение статического давления и статического КПД за счет уменьшения величины динамического давления на выходе из вентилятора, т.е. уменьшение окружной и радиальной составляющих скорости потока (где ; ; ). Для уменьшения этих составляющих скорости необходимо увеличивать диаметр D₁ цилиндрической обечайки. Однако при этом увеличиваются габариты и масса вентилятора. В предлагаемом изобретении соответствующим подбором диаметра обечайки и диаметра рабочего колеса D₂ (D₁/D₂ 1,1-1,6) обеспечивается наиболее эффективное уменьшение составляющих скорости и динамического давления.

Спрямляющая решетка, являющаяся частью цилиндрической обечайки, с отгибом пластин под углом 30-40^o к поверхности обечайки выполняет роль спрямляющего аппарата, частично раскручивает поток, выходящий из рабочего колеса и тем самым дополнительно увеличивает статическое давление вентилятора.

Пластины расположены по периметру обечайки таким образом, чтобы уменьшить интенсивность аэроакустического взаимодействия лопаточных систем рабочего колеса и спрямляющей решетки и тем самым снизить создаваемый вентилятором шум.

Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 представлен разрез вентилятора; на фиг. 2 график, определяющий уменьшение составляющих скорости и динамического давления с увеличением диаметра D₁ обечайки. Скорости и давление (динамического) выходящего из вентилятора воздуха рассматриваются по отношению к тем же параметрам за рабочим колесом, а диаметр обечайки D₁ по отношению к диаметру D₂ рабочего колеса. Резкое снижение динамического давления характерно для диапазона значений D₁/D₂ 1,1-1,6.

Крышный радиальный вентилятор устроен следующим образом. Вентилятор содержит рабочее колесо 1, входной патрубок 2 соединяющий вентилятор с воздуховодом, и цилиндрическую обечайку 3. Вал 4 рабочего колеса 1 соединен с электродвигателем 6, который размещен над рабочим колесом 1 и закрыт сверху колпаком 5 вентилятора. Обечайка 3 напротив выходного сечения рабочего колеса 1 оснащена спрямляющей решеткой, выполненной из равномерно расположенных пластин 7, являющихся частью цилиндрической обечайки 3, причем пластины отогнуты в сторону от рабочего колеса 1 на угол 30-40^o к поверхности обечайки 3 с образованием на поверхности обечайки щелей 8 между пластинами 7.

При этом внутренний диаметр D₁ обечайки 3 составляет 1,1-1,6 от диаметра D₂ колеса 1.

Крышный радиальный вентилятор работает следующим образом. Двигатель 6, установленный на верхней площадке 9, опирающейся на обечайку 3, приводит во вращение рабочее колесо 1, которое через входной патрубок 2 осуществляет забор воздуха из помещений.

После прохождения через рабочее колесо 1 воздух выходит через щели 8, обтекая пластины 7 спрямляющей решетки обечайки 3. В результате движение воздуха происходит без отрыва потока, что снижает гидравлические потери и уменьшает уровень шума вентилятора. И, кроме того, наличие такой спрямляющей решетки приводит к уменьшению динамического давления выходящего из вентилятора воздуха и тем самым повышается статический КПД вентилятора.

Выполнение обечайки 3 цилиндрической формы со спрямляющей решеткой, выполненной из равномерно расположенных пластин 7, обеспечивает повышение местной жесткости обечайки 3, что позволяет использовать ее в качестве несущей конструкции для установки двигателя 6 с колесом 1 и колпака 5.

Формула изобретения

Крышный радиальный вентилятор, содержащий двигатель, входной патрубок, рабочее колесо, обечайку, отличающийся тем, что обечайка имеет вид кругового цилиндра со спрямляющей решеткой, расположенной напротив выходного сечения рабочего колеса и выполненной из равномерно расположенных пластин, являющихся частью цилиндрической обечайки, причем пластины отогнуты в сторону от рабочего колеса на угол 30 40° к поверхности обечайки, а внутренний диаметр обечайки составляет 1,1 1,6 диаметра колеса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2