Диаметральные вентиляторы

Диаметральный вентилятор, схема которого приведена на рис. 14 состоит из колеса барабанного типа с загну­тыми вперед лопатками и корпуса, имеющего на входе патрубок и на выходе диффузор. Известны диаметраль­ные вентиляторы как с направляющим одно- и много­лопаточным аппаратом, расположенным внутри рабо­чего колеса, так и без него.

Оптимальной компоновочной особенностью таких вентиляторов является возможность выполнения их ко­лес с относительной шириной, значительно превышаю­щей ширину колес радиальных вентиляторов. Приме­нение таких колес позволяет значительно увеличить подачу.

В вентиляторах без направляющего аппарата рабо­чее колесо может быть выполнено в виде двух дисков, к которым приклепаны (или приварены) лопатки из листовой стали. При этом подшипники, в которых на­ходится вал, размещены с обеих сторон корпуса, вслед­ствие чего обеспечивается высокая жесткость всей кон­струкции. Это особенно важно при колесах большой ширины.

При наличии направляющего аппарата рабочее ко­лесо напоминает конструкцию рабочего колеса радиаль­ного вентилятора низкого давления с односторонним всасыванием: лопатки одним концом крепятся к диску, установленному на валу, другим - к кольцу. Направ­ляющий аппарат, состоящий из одной или нескольких лопаток, закрепляется на боковой стенке корпуса, про­тивоположной диску рабочего колеса.

Основной отличительной особенностью диаметраль­ных вентиляторов являются большие значения коэффи­циента полного давления, которые достигают 3 и более.Причиной этого, как уже отмечалось, является дву­кратное (диаметральное) прохождение потока через одну и ту же решетку вращающегося колеса. Высокие значения коэффициентов давления и подачи по сравне­нию с их значениями для вентиляторов других типов позволяют диаметральным вентиляторам иметь мень­шие габариты и скорости вращения рабочего колеса. Вместе с тем весьма сложный характер течения потока внутри корпуса, приводящий к большой неравномер­ности поля скоростей, обусловливает значительные по­тери энергии. В связи с этим максимальные значения полного КПД диаметральных вентиляторов находятся в пределах 0,55-0,61. Эффект от применения направ­ляющих аппаратов достигается главным образом за счет повышения энергоемкости вентилятора. (Под энергоемкостью в данном случае следует понимать полезно затраченную мощность вентилятора). Это происходит в результате стабилизации и ограничения вихревой зоны в заданном месте внутри корпуса, а также вследствие повышения эффективности работы «центробежной» части рабочего колеса.

Серийно диаметральные вентиляторы в настоящее время не выпускаются. Разработанный А. Г. Коровкиным и др. в ЦАГИ им. Н. Е. Жуковского ряд аэроди­намических схем диаметральных вентиляторов находит применение либо только в бытовой отопительно-вентиляционной технике и в малогабаритных установках кон­диционирования воздуха, либо в специальных техноло­гических устройствах или машинах. Так, в замкнутых проточных контурах, в которых давление перемещаемо­го газа ниже атмосферного, применяется вентилятор типа Д22-36 с так называемым профильным вихреобразователем, расположенным в корпусе с внешней сто­роны колеса.

Маркировка диаметральных вентиляторов соответствует маркировке, установленной ГОСТом для лопастных машин. Буква Д означает диаметральный, число при Д - увеличенное в 5 раз – значение коэффициента давления при работе в режиме ,а последнее чис­ло - быстроходность.

Диаметральные вентиляторы обычно работают в пе­ременных условиях, поэтому необходимо регулировать режимы их работы. Это осуществляется различными способами. Например, регулирование можно проводить путем поворота направляющего аппарата. Это обеспе­чивает получение у одного и того же вентиляционного агрегата больших коэффициентов давления в широком диапазоне значений коэффициента подачи.

С помощью входного многолопаточного направляю­щего аппарата, выполненного в виде жалюзи или ре­шеток, можно осуществлять регулирование путем дросселирования. Однако при этом способе снижение номи­нальной подачи, например, на 10% приводит к сниже­нию КПД на 19%.

В качестве регулирующего органа может использо­ваться направляющая поворотная лопатка, устанавли­ваемая в выходном патрубке корпуса. При этом доби­ваются изменения в достаточно широком диапазоне поля скоростей на выходе из вентилятора, но суммар­ные аэродинамические характеристики вентилятора в этом случае изменяются незначительно.