способ установки ротора вентилятора

Формула изобретения

Способ установки ротора вентилятора, основанный на установке оси его ротора горизонтально или вертикально относительно поверхности Земли, отличающийся тем, что вентилятор устанавливают так, что ось его ротора параллельна оси вращения Земли и находится в меридианальной плоскости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к эксплуатации вентиляторов и касается способа установки ротора вентилятора относительно оси вращения Земли.

Известны способы монтажа вентилятора осевого или центробежного с установкой оси его ротора горизонтально, с точностью до 0,3 мм на 1 м длины или вертикально относительно поверхности Земли.

Однако при этом не учитываются потери мощности, связанные с гироскопическим эффектом ротора, а вентилятор с ротором, имеющим ось вращения, перпендикулярную к собственной оси вращения Земли, обладает наибольшими потерями мощности.

Так для вентилятора осевого ВОД-30 с частотой вращения n-500 об/мин, потери мощности, связанные с гироскопическим эффектом, составляют около 18 МВт/сут, а для вентилятора центробежного ВЦ-15 при n=1500 об/мин - до 84 МВт/сут.

Указанный недостаток устраняется с помощью предлагаемого технического решения.

Задачей изобретения является снижение потерь мощности в подшипниковых узлах ротора, вызванных действием гироскопических сил.

Указанный технический результат достигается за счет установки вентилятора таким образом, что ось его ротора находится в меридиональной плоскости Земли и параллельна ее оси вращения.

Как объект механического движения ротор вентилятора можно рассматривать в качестве гироскопа, описывающего конусные поверхности в системах отсчета, связанных с осью Земли и ее орбитальным движением относительно Солнца.

Гироскоп-ротор обладает свойством сохранять ориентацию своей мгновенной оси вращения на определенную точку небесной сферы, поэтому изменение момента импульса ротора на эту ось, вызванное собственным вращением Земли, сопровождается работой сил реакции подшипниковых опор ротора и, соответственно, повышением трения в них.

На чертеже показаны варианты установки ротора вентилятора в плоскости сечения Земли, перпендикулярной оси ее вращения.

Имеется вентилятор А, ось ротора которого установлена горизонтально в подшипниках R, вентилятор Б, ось ротора которого установлена вертикально поверхности Земли и вентилятор C, ось которого находится в меридиональной плоскости Земли и параллельна ее оси вращения.

При вращении Земли на оси вентиляторов А и Б действует сила F, стремящаяся сохранить ориентацию оси ротора (Д.В. Сивухин, Общий курс физики. М.: Наука, т. 1).

Сила F уравновешивается силой реакции в опорах подшипников R, которая вызывает повышение сил трения в них, что влечет за собой дополнительные потери мощности и увеличение потребляемой энергии на величину, которую можно оценить, как

E_тр= 2J²,

где

I - осевой момент инерции ротора, кгм²;

- угловая скорость вращения, рад/с

Для вентилятора C потери E_тр составляют значительно меньшую (примерно на порядок) величину из-за сравнительно малого изменения угла наклона оси ротора относительно оси вращения Земли.

Значит при установке вентилятора таким образом, что ось его ротора находится в мериональной плоскости Земли и параллельна ее оси вращения, снижаются потери мощности в подшипниковых опорах ротора и происходит экономия потребляемой энергии.