Лопастные нагнетатели

В лопастных нагнетателях движение перемещаемой среды происходит за счет работы сил, возникающих при вращении колеса. По сравнению с объемными нагнетателями, лопастные развивают меньшее давление, а их подача зависит от гидравлического сопротивления сети. Достоинства лопастных машин: плавность подачи, относительная простота ее регулирования, возможность обеспечения перемещения больших объемов жидкости.

Рассмотрим основные конструкции этих нагнетателей.

Центробежные нагнетатели (рис. 1.4). В корпусе (2) размещается рабочее колесо (1) и закрепляется на валу (3), который соединяется с электродвигателем. Через всасывающее отверстие (4) жидкость входит в корпус нагнетателя, совершает поворот на 90^О, проходит между лопатками колеса, поступает в пространство между колесом и корпусом и, пройдя по спирали, выходит через нагнетательное отверстие (5). По такому принципу устроены радиальные вентиляторы со спиральным корпусом (рис. 1.4) и центробежные насосы (рис. 1.5). В насосах жидкость через всасывающий патрубок (1) попадает в каналы, образованные лопастями (в) рабочего колеса (2), основным (б) и покровным (а)дисками. Остальные обозначения на рис. 1.5: 3 – корпус; 4 – диффузор.

Рис.1.4. Схема радиального вентилятора

 

Рис.1.5. Схема центробежного насоса

Прямоточный радиальный вентилятор (рис.1.6). Здесь перемещаемая среда вначале движется в осевом направлении и поступает во вращающееся рабочее колесо, где под действием центробежной силы проходит в радиальном направлении в межлопаточном пространстве, разворачивается на 90^О и выходит по кольцу через радиальный лопастной диффузор. Изготовление таких вентиляторов сложнее, чем радиальных вентиляторов со спиральным корпусом.

Рис.1.6. Схема прямоточного радиального вентилятора

 

Смерчевой вентилятор (рис. 1.7.) имеет рабочее колесо с небольшим числом лопаток, прикрепленных к заднему диску. При вращении колеса возникает вихревое течение, в центральной и периферийной частях которого возникает перепад давлений, создающий движение воздуха. Недостаток этой конструкции – низкий КПД.

Рис.1.7. Схема смерчевого вентилятора

Осевые нагнетатели. Принцип действия этих машин рассмотрим на примере осевого вентилятора (рис. 1.8). Рабочее колесо машины состоит из втулки (1), к которой прикреплены лопатки (2), установленные под некоторым углом к плоскости вращения. Колесо расположено в корпусе обечайки (3). При вращении жидкость подтекает к лопаткам, проходит между ними и сходит с колеса. В целом траектория потока практически параллельна оси вращения колеса. Достоинства осевых машин: компактность, простота конструкции, высокая производительность. Недостаток – низкое давление. КПД осевых и центробежных нагнетателей примерно одинаковы.

Диаметральные вентиляторы (рис. 1.9). Основные элементы этих машин: рабочее колесо (1), коленообразный кожух (2), всасывающее (3) и нагнетательное отверстие (4). В этих вентиляторах воздух, двигаясь примерно параллельно диаметру, дважды пересекает вращающееся колесо, что способствует повышению давления. Достоинство диаметральных машин – простота конструкции и присоединения к воздуховодам. Недостатки – меньший, по сравнению с радиальными вентиляторами, КПД.

Рис.1.8. Схема осевого вентилятора

Рис.1.9. Схема диаметрального вентилятора