вентилятор

Формула изобретения

Вентилятор, содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, центробежную одностороннюю полуоткрытого типа крыльчатку, соединенную с приводным валом, отличающийся тем, что крыльчатка в своей периферийной части сообщена с камерой, выполненной в корпусе за задней стенкой, снабжена дополнительными радиальными лопатками, причем на периферии камеры, охватывающей дополнительные радиальные лопатки, выполнена спиралевидная канавка, витки которой направлены в сторону, противоположную направлению вращения крыльчатки, и сообщены с отводящим каналом, снабженным жиклером, а корневая часть камеры сообщена с дополнительным отводящим каналом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к роторным насосам необъемного вытеснения, используемым в центробежных вентиляторах для отсасывания газожидкостной смеси, преимущественно в системах суфлирования масляных полостей газотурбинных двигателей.

Известен вентилятор, содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, центробежную одностороннюю полуоткрытого типа крыльчатку, соединенную с приводным валом.

Рабочее тело из подводящего канала поступает в межлопаточные каналы крыльчатки, где ему сообщается кинетическая энергия. Пройдя между лопастями крыльчатки, газ собирается в отводящем устройстве, служащем также для преобразования кинетической энергии в статическое давление, и удаляется через отводящий канал в окружающую атмосферу. Этот вентилятор не предусматривает очистку сбрасываемого в окружающую атмосферу воздуха от включений масла, топлива и других веществ в случае работы вентилятора в пневмосистемах, где осуществляется непосредственный контакт или усиленное перемешивание воздуха с каплями рабочей жидкости, или распыленными твердыми частицами. Чтобы защитить окружающую атмосферу от загрязнения экологически вредными веществами, в пневмосистемах в магистрали за вентилятором обычно устанавливают специальные очистные, либо улавливающие устройства, например фильтропакеты, маслоулавливающие бачки, центрифуги и тому подобное, что усложняет эксплуатацию пневмосистем и снижает их надежность. Кроме того, в пневмосистемах происходит невосполнимая утечка рабочей жидкости. При выработке ресурса фильтропакетов их необходимо сжигать. При засорении фильтра или центрифуги из-за роста гидравлического сопротивления за вентилятором падает производительность последнего, приводящая к нарушению режима работы машины. Так в системе суфлирования авиационного газотурбинного двигателя появляются отрицательные перепады давлений на уплотнениях опор ротора, приводящие к уходу смазки в проточную часть двигателя, что вызывает поломку трансмиссии машины.

Задача изобретения - отделение в вентиляторе экологически вредных компонентов от газа в поле действия центробежных сил и возврат этих компонентов в пневмосистему для повторного использования.

Указанная задача достигается тем, что в вентиляторе, содержащем корпус с подводящим и отводящим каналами, центробежную полуоткрытого типа крыльчатку, соединенную с приводным валом, в нем крыльчатка в своей периферийной части сообщена с камерой, выполненной в корпусе за задней стенкой, снабженной дополнительными радиальными лопатками, причем на периферии камеры, охватывающей дополнительные радиальные лопатки, выполнена спиралевидная канавка, витки которой направлены в сторону, противоположную направлению вращения крыльчатки, и сообщены с отводящим каналом, снабженным жиклером, а корневая часть камеры сообщена с дополнительным отводящим каналом.

Новым здесь является то, что крыльчатка в своей периферийной части сообщена с камерой, выполненной в корпусе за задней стенкой, снабженной дополнительными радиальными лопатками, причем на периферии камеры, охватывающей дополнительные радиальные лопатки, выполнена спиралевидная канавка, витки которой направлены в сторону, противоположную направлению вращения крыльчатки, и сообщены с отводящим каналом, снабженным жиклером, а корневая часть камеры сообщена с дополнительным отводящим каналом.

Снабдив заднюю стенку центробежной односторонней крыльчатки радиальными лопатками с противоположной входу стороны и поместив их в камеру, сообщающуюся с периферийной зоной крыльчатки, а через спиралевидную канавку с противоположным вращению крыльчатки направлением нарезки с отводящим каналом, снабженным жиклером, и имеющую в корневой части дополнительный отводящий канал, мы получили возможность осуществить сепарацию неоднородной системы (газ+рабочая жидкость) в поле действия центробежных сил и развести в разные стороны потоки чистого газа и рабочей жидкости. Поток очищенного газа направляется в окружающую атмосферу, а поток рабочей жидкости можно вернуть для повторного использования.

Из уровня техники неизвестны вентиляторы, у которых крыльчатка в своей периферийной части сообщена с камерой, выполненной в корпусе за задней стенкой, снабженной дополнительными радиальными лопатками, причем на периферии камеры, охватывающей дополнительные радиальные лопатки, выполнена спиралевидная канавка, витки которой направлены в сторону, противоположной направлению вращения крыльчатки, и сообщены с отводящим каналом, снабженным жиклером, а корневая часть камеры сообщена с дополнительным отводящим каналом. Поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

На чертеже показан продольный разрез вентилятор.

В корпусе 1 консольно на приводном валу 2 закреплена односторонняя полуоткрытого типа центробежная крыльчатка 3 с радиальными лопатками 4. На периферии задней стенки 5 крыльчатки выполнены по окружности каналы 6, сообщающие каждый межлопаточный канал крыльчатки 3 с камерой 7, образованной в корпусе 1 с внешней стороны задней стенки 5. Задняя стенка 5 крыльчатки со стороны камеры 7 снабжена дополнительными радиальными лопатками 8. На периферии камеры 7, охватывающей дополнительные и радиальные лопатки 8, выполнена спиралевидная канавка 9 с направлением нарезки, противоположным направлению вращения крыльчатки 3, сообщающая камеру 7 через кольцевую проточку 10, охватывающую радиальные лопатки 4 крыльчатки 3 снаружи, с отводящим каналом 11 вентилятора через жиклер 12. Корневая часть 13 камеры 7 через дополнительный отводящий канал 14 сообщена с окружающей атмосферой, в то время как отводящий канал 11 выведен к потребителю, например, в маслосистему машины. Вход в крыльчатку 3 сообщен с подводящим каналом 15. Вентилятор используется в пневмосистеме с интенсивным перемешиванием воздуха с частицами жидкой смазки, а именно в системе суфлирования масляных полостей опор ротора авиационного газотурбинного двигателя.

Вентилятор работает следующим образом.

При вращении крыльчатки 3 от приводного вала 2 частицы смазки вместе с воздухом будут поступать из подводящего канала 15 в межлопаточный канал крыльчатки 3. При этом крупные включения смазки (капли), соприкасаясь с поверхностью радиальных лопаток 4, под действием центробежных сил будут получать большое центробежное ускорение и отбрасываться мимо каналов 6 в кольцевую проточку 10. Поскольку выход из кольцевой проточки задросселирован жиклером 12, в ней образуется кольцо уплотняющей жидкости (своеобразный гидравлический затвор), препятствующий проникновению в отводящий канал 11 сред с меньшей плотностью (воздух с пылевидными включениями смазки), поскольку напор крыльчатки 3 для проталкивания такой среды в задросселированный канал 11 будет явно недостаточным. Учитывая, что каналы 6 по проходному сечению значительно больше проходного сечения жиклера 12, а корневая часть 13 камеры 7 сообщена с зоной пониженного давления (окружающей атмосферой) среда с пониженной плотностью при движении по межлопаточным каналам крыльчатки 3 будет поворачиваться по каналам 6 в камеру 7 и попадать в межлопаточные каналы дополнительных радиальных лопаток 8, густота решетки которых выполнена существенно большей чем у радиальных лопаток 4, где и будет происходить очистка воздуха от мельчайших включений смазки в поле действия центробежных сил. В результате частицы смазки будут отбрасываться на периферию камеры 7 и заполнять спиралевидную канавку 9, по которой смазка будет поступать в кольцевую проточку 10 фрикционным действием, а очищенный воздух, как более легкая фракция системы, будет перемещаться в корневую часть 13 камеры 7 и выбрасываться в окружающую атмосферу через дополнительный отводящий канал 14. Уловленная из воздуха смазка из кольцевой проточки 10 и жиклер 12 будет переправлена к потребителю для подготовки к повторному использованию. Размеры жиклера 12 выбираются с учетом конкретных характеристик пневмосистемы (расход воздуха, расход масла на смазку и охлаждение, температура масла и воздуха, вязкость масла и т.д.).

Как видно из описания изобретения для его реализации используются элементы, каждый из которых в отдельности широко используются в промышленности. Из этого можно сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию "промышленная применимость".

Литеретура

Лопаточные машины для жидкости и газов. Карл Пфлейдерер, М. Машгиз, 1960 г., стр. 515, фиг. 314.