Радиальные вентиляторы

Радиальные вентиляторы

Рационально сконструированный вентилятор характеризуется возможно меньшими массой, металлоемкостью и габаритами, высокой экономичностью и надежностью, а также технологичностью конструкции и наименьшими возможными эксплуатационными расходами. Особые требования предъявляются к конструкции корпуса и рабочего колеса.

Рабочее колесо должно быть тщательно отбалансировано. Прочность и жесткость колеса зависят от конструкции и материала, из которого оно выполнено. С увеличением ширины колеса прочность и жесткость его снижаются. Конструктивные исполнения рабочих колес представлены на рис. 1.1.

Лопатки барабанных колес (рис. 1.1, а) загнуты вперед, ширина колес достигает 0,5D. Окружная скорость колес допускается до 30 - 40 м/с.

Ширина кольцевых колес (рис. 1.1,б) находится в пределах (0,2 - 0,4)D. Их окружная скорость допускается до 60 м/с.

Большой прочностью и жесткостью обладают колеса с коническим передним диском (рис. 1.1, в). Их окружная скорость допускается до 85 м/с.

Трехдисковые колеса (рис. 1.1, г) применяются в вентиляторах двустороннего всасывания. Достоинством колес такой конструкции является отсутствие осевого давления.

Однодисковые колеса (рис. 1.1, д) применяются, например, в пылевых вентиляторах и в вентиляторах высокого давления. Лопатки у этих колес присоединяются к диску и ступице.

Бездисковые колеса (рис. 1.1,е) с лопатками, присоединяемыми непосредственно к ступице, находят применение в пылевых вентиляторах.

Рис. 1.1. Конструктивные исполнения рабочих колес радиальных вентиляторов

Жесткость и прочность рабочего колеса во многом определяются способом соединения лопаток с дисками. Наибольшее распространение получили клепаные колеса, которые более трудоемки при изготовлении, но отличаются большой прочностью. Соединение на шипах менее трудоемко при изготовлении и позволяет механизировать сборку колес.Наиболее жесткая и прочная конструкция колеса получается при сварном соединении лопаток с дисками. Однако, несмотря на простоту и дешевизну такого соединения по сравнению с клепаным, цельносварная конструкция колеса рациональна в случаях одинакового срока службы лопаток и дисков. Если же наблюдается интенсивный износ лопаток тяжелонагруженных колес, работающих при больших окружных скоростях, целесообразнее увеличить долговечность дорогостоящих дисков. В этих случаях оправдано применение колес клепаной конструкции, допускающей многократную замену лопаток путем переклепки с последующей балансировкой колеса.

Спиральный корпус, как правило, представляет собой конструкцию, сваренную из листового металла. Очень крупные вентиляторы имеют корпуса, состоящие из двух или трех частей, скрепленных на фланцах болтами. Боковые стенки корпуса, если не придать им дополнительной жесткости, могут вибрировать. Для устранения вибрации стенки оребряют металлическими полосами.

В современных аэродинамических вентиляторах предусматриваются входные патрубки достаточно сложных конфигураций, вследствие чего для их изготовления требуются сложные штампы и мощные прессы. Для серийных вентиляторов, например Ц4-70, эти патрубки могут быть изготовлены из полосы, свернутой в конус. Дополнительную добавочную жесткость патрубку придает кольцо, одновременно предназначенное для ликвидации разрывов аэродинамической характеристики p - L.

Величина зазора между входным патрубком и передним диском колеса, как уже было отмечено, оказывает существенное влияние на КПД вентилятора. С увеличением зазора количество воздуха, перетекающего через него со стороны нагнетания на сторону всасывания, возрастает и подача вентилятора уменьшается.

Вентиляторы изготавливают одностороннего и двустороннего всасывания правого и левого вращения. Если смотреть со стороны входа воздуха, то вентилятор, рабочее колесо которого вращается по часовой стрелке, называется вентилятором правого вращения, против часовой стрелки - левого вращения. На вентилятор двустороннего всасывания следует смотреть со стороны всасывания, свободной от привода.

Для вентиляторов общего назначения ГОСТ 10616 - 73 с изм. устанавливает семь положений корпуса, определяемых углом поворота относительно исходного нулевого положения. Углы поворота корпуса отсчитывают по направлению вращения рабочего колеса в соответствии с рис. 1.2. Положения корпуса Пр 225° и Л 225° отсутствуют, что объясняется трудностью присоединения сети к такому вентилятору. Корпуса мельничных вентиляторов могут устанавливаться в 24 положениях (0 - 345° через 15°). Дутьевые вентиляторы и дымососы имеют 18 положений корпуса (0 - 255° через 15°).

Вентиляторы соединяются с электродвигателями одним из следующих способов:

  • рабочее колесо вентилятора закреплено непосредственно на валу электродвигателя;
  • с помощью эластичной муфты;
  • клиноременной передачей с постоянным передаточным отношением;
  • регулируемой бесступенчатой передачей через гид равлические или индукторные (электрические) муфты скольжения.
Рис. 1.2. Положение корпуса радиальных вентиляторов правого (а) и левого (б) вращения