DE2809597A1

DE2809597A1 - Radial-ventilator

Info

Publication number: DE2809597A1
Application number: DE19782809597
Authority: DE
Inventors: Guenter Ing Grad Gierse; Peter Ing Grad Voss
Original assignee: KONRAD REITZ MASCHINEN U APPAR; KONRAD REITZ MASCHINEN- U APPARATEBAU KG
Current assignee: Konrad Reitz - Maschinen- und Apparatebau & C GmbH
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1978-03-06
Publication date: 1979-10-04

Description

MACH- ::iF:£^lwi

Konrad Reitz _ _

Maschinen- u. Apparatebau KG 2809597

Hansastraße

3470 Höxter 1-Albaxen ' * 3'

Aktenzeichen RE 1/78

RADIAL-VENTILATOR

Die Erfindung betrifft einen Radial-Ventilator bestehend aus einem Gehäuse und einem, in diesem angeordneten, vorzugsweise elektromotorisch angetriebenen Laufrad zum Umwälzen und / oder Absaugen von dampfförmigen Medien, wobei das Laufrad aus einer mit der Antriebsvorrichtung mechanisch gekoppelten Tragscheibe besteht, auf der senkrecht im peripheren Bereich eine Vielzahl von gekrümmten Laufradschaufeln angeschweißt sind, die in ihrem, von der Tragscheibe abgewandten Kanten-Bereich begrenzt sind, derart, daß das zu transportierende Medium koaxial angesaugt und nach Passieren der Laufradkammern radial abgeführt wird.

Derartige Radial-Ventilatoren sind ansich bekannt und werden insbesondere dort eingesetzt, wo entweder in Fabrikationsräumen durch Verschmutzung eine Gefährdung der in diesen Räumen arbeitenden Personen droht, oder aber im Rahmen von Fertigungsprozessen eine gezielte Abfuhr von Gasen erforderlich ist.

Hier ist beispielsweise die Entstaubung bzw. die Entlüftung von Kokereien, Hüttenwerken, Müllverbrennungen und auch Kunststoffherstellungsanlagen zu nennen. In derartigen Einsatzorten, wo ein hoher Staub- bzw. Schmutzanfall vorliegt, verschleißen die Laufräder, insbesondere die in diesen angeordneten Laufradschaufeln, sodaß in relativ kurzen Zeitabständen kostspielige Wartungen derselben durchgeführt werden müssen, wenn nicht das Risiko einer Laufradzerstörung, in Folge hoher Unwucht, eingegangen werden soll.

9 0 9 B 4 0 / 0 Π 1B3att -2-

Blatt -{-

Erhöhte Staub- und Schmutzanbackungen an den Laufradschaufeln können ebenfalls dazu führen, daß die Laufräder unwuchtig werden, sodaß hierdurch unter Umständen Laufradzerstörungen erfolgen können.

Eine andere Gefahr der Zerstörung des Laufrades ist darin zu sehen, daß die mit hoher Geschwindigkeit auf die Laufrad schaufeln auftreffenden Staub- bzw. Schmutzpartikelchen diese geradezu mechanisch zerstören, was ebenfalls einen Ausbau und einen Viedereinbau eines neuen Laufrades mit den damit verbundenen Kosten mit sich bringt.

In der DTAS 1 063 323 ist bereits vorgeschlagen worden zur Vermeidung dieser Nachteile den Laufradschaufeln in ihrem vom Lufteintritt entgegengesetzten Bereich eine nach hinten abfallende Form zu geben. Versuche haben jedoch gezeigt, daß auch diese Maßnahme das eigentliche Problem nicht löst.

Die Erfindung hat sich demgemäß die Aufgabe gestellt, eine Zerstörung des Laufrades bzw. der Laufradschaufeln sicher zu vermeiden, auch dann, wenn diese mit Luft oder Gasen angereichert mit erhöhtem Staub- und Schmutzanteil, beaufschlagt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im koaxialen Ansaugbereich des Laufrades etwa senkrecht zur Tragscheibenebene Leitschaufeln angeordnet sind, die von der Mitte des Laufrades sternförmig in Richtung der Laufradschaufeln ausgerichtet sind.

Hierbei ist es notwendig und zweckmäßig, daß entsprechend der Anzahl der Laufradschaufeln auch Leitschaufeln vorgesehen sind.

Blatt -3-

909840/0013

Blatt 4

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist fernerhin vorgesehen, daß die Leitschaufeln jeweils mittig zwischen den Einlaufkanten zweier benachbarter Laufradschaufeln mit Abstand vor diesen enden.

Die Lösung der Aufgabe wird weiterhin durch die Maßnahmen der weiteren Unteransprüche ausgestaltet und weitergebildet.

Hierbei ist noch als besonders vorteilhaft zu erwähnen, daß die Leitschaufeln, wenn sie an einer Zentrierhülse und an einer Unterkonstruktion angeschweißt sind als selbständige Baueinheit ausgebildet ist, sodaß sich diese auch im Nachhinein auf bereits gelieferte Radial-Ventilatoren, dort im Ansaugbereich montieren lassen. Dies ist dann zweckmäßig, wenn im Laufe des Betriebes dieser Ventilatoren sich gezeigt hat, daß die oben genannte Gefahr der Zerstörung gegeben ist.

An Hand zweier Figuren soll eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden, wobei auf detaillierte Einzelmerkmale eines solchen Radial-Ventilators zu Gunsten des besseren VerStehens der Erfindung verzichtet wurde.

Es zeigen:

Figur 1 Ein Laufrad gemäß Schnitt der Linie A-A von Figur 2 Figur 2 Eine Draufsicht auf das Laufrad gemäß Richtung'des strömenden Mediums, wobei auf die Darstellung des Gehäuses verzichtet wurde.

Ein ansich bekannter Radial-Ventilator besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, in dem ein Laufrad 2 befestigt an einer Laufradnabe 3 drehbeweglich angeordnet ist. Die Laufradnabe wird von einem, hier nicht näher dargestellten, Elektromotor angetrieben. Das Laufrad 2 wiederum besteht aus einer Tragscheibe 4, auf der im peripheren Bereich gekrümmte Laufradschaufeln 5 senkrecht angeschweißt sind, die auf dem von der Tragscheibe gegenüberliegenden Kanten-Bereich ebenfalls durch Schweißung von einer Deckscheibe 6 gehalten sind. Die Deck-Blatt -H-909840/0013

Blatt -ι/-

scheibe 6 läuft in einem koaxialen Ansaugbereich 7 zu einer Einströmdüsen 8 aus, die zur Geräuschdämpfung beiträgt und strömungsleitenden Charakter innehat.

Die Breite der Laufradschaufeln 5 verringert sich in Strömungsrichtung, was zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades und zur Optimierung der Strömungsverhältnisse beiträgt.

Um die Antriebskräfte von der Laufradnabe 3 auf die Tragscheibe 4- zu übertragen, ist eine Radscheibe9 vorgesehen, die einerseits auf der Laufradnabe 3 und andererseits an der Tragscheibe 4- mechanisch fest verbunden ist.

Innerhalb des Ansaugbereiches 7 sind nunmehr erfindungsgemäß Leitschaufeln 10 angeordnet, die mit Abstand vor den Laufradschaufeln 5 enden.

Durch besondere Formgebung derselben, nämlich ansteigen der Vorderkante gegen Strömungsrichtung des Mediums und dann kegelförmiges Abfallen in Strömungsrichtung wird neben Geräuschdämpfung hohe Effektivität hinsichtlich homogener Verteilung der Staub- und Schmutzpartikelchen in Richtung auf die Laufradschaufeln 5 erreicht, welcher Vorgang noch näher zu beschreiben ist.

Die Leitschaufeln 10 sind mittig an einer Zentrierhülse 11, die nach hinten, die Strömungsverhältnisse verbessernd, delta-förmig ausläuft, befestigt, z.B. angeschweißt, während sie hinten an einer besonderen Unterkonstruktion 12 ebenfalls angeschweißt sind.

Vorn ist die Zentrierhülse 11 mit einer Scheibe 13 verschlossen, durch die eine Befestigungsschraube 14 geführt ist.

Blatt -5-

9098A0/0013

Blatt -/-

Unterkonstruktion 12, Leitschaufeln 10 und Zentrierhülse 11 bilden so ein selbständiges Staubleitrad, das auch nachträglich in den Ansaugbereich 7 noch nicht mit diesem Staubleitrad bestückten Ventilatoren eingebaut werden kann. Um zu vermeiden, daß ein so montiertes Staubleitrad sich von ihrer Halterung löst, ist vorgesehen, daß die Unterkonstruktion 12 mit der Tragscheibe 4 mittels Schraubverbindung verbunden ist.

Andererseits ist es kostengünstiger die Leitschaufeln unter Umständen auch durch Portlassen der Zentrierhülse direkt auf die Tragscheibe 4 anzuschweißen, also in dem Laufrad zu integrieren. Dies ist immer dann sinnvoll, wenn der Einsatz eines solchen Ventilators an Orten besonders hohen Staubund Schmutzanfalls vorgesehen ist.

Wirkungsweise:

Bei einem Laufrad ohne Leitschaufeln treffen die Staub- und Schmutzpartikel mit hoher Geschwindigkeit auf die Laufradschaufeln, insbesondere auf die hintere Schwißkante, geben dort ihre kinetische Energie ab und 'zerfeilen¹ mit der Zeit die Schweißnähte und auch andere glatte Bereiche der Laufradschaufeln. Auch setzen sich Staub- und Schmutzteile in den Eckbereichen der Rückseite ab, die - soll das Laufrad nicht durch Unwucht zerstört werden - von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen.

Bei einem Laufrad mit Leitschaufeln werden diese Nachteile vermieden. Dies läßt sich etwa wie folgt erklären:

Die Masse der nach hinten - also in Richtung auf die Tragscheibe strömenden Staub- und Schmutzpartikel werden, da sie ja noch keine, oder aber nur unwesentliche Drehbewegung ausführen, wobei hier mit Drehbewegung diejenige des Laufrades 2 gemeint ist, von der Leitschaufel erfaßt, in Drehbewegung versetzt und in Richtung auf die Laufradschaufeln abgeschleudert, wobei die Schleuderrichtung etwa in die Mitte zwischen zwei Einlaufkanten zweier benachbarter Laufradschaufeln vorgesehen ist.

9098 4 0/0013

Blatt -6-

Blatt -6^

Die Umlaufgeschwindigkeit der Leitschaufeln ist wesentlich kleiner als die der Laufradschaufeln, sodaß diese kaum gefährdet sind. Die delta-förmige Ausbildung der Zentrierhülse 11 und die besonders, bereits beschriebene Form der "Vorderkante der Leitschaufeln 10 begünstigen diesen richtungsgebenden Effekt.

Messungen und praktische Erprobung haben im übrigen gezeigt, daß ein erfindungsgemäß mit diesen Leitschaufeln ausgestatteter Radial-Ventilator erst in nahezu den dreifachen sonst üblichen Wartungszeiten gewartet werden muß - wenn überhaupt.

909840/0013

Blatt -7-

Leerseite

Claims

Blatt -7-

Patentansprüche

Ί. Radial-Ventilator, "bestehend aus einem Gehäuse und einem in diesem angeordneten, vorzugsweise elektromotorisch angetriebenem Laufrad zum Umwälzen und / oder Absaugen von dampfförmigen Medien, wobei das Laufrad aus einer mit der Antriebsvorrichtung mechanisch gekoppelten Tragscheibe, auf der senkrecht im peripheren Bereich eine Vielzahl von gekrümmten Laufradschaufeln angeschweißt sind, die in ihrem von der Tragscheibe abgewandten Kantenbereich von einer Deckscheibe begrenzt sind, derart, daß das zu transportierende Medium koaxial angesaugt und nach Passieren der Laufradkammern radial abgeführt wird.

dadurch gekennzeichnet , daß im koaxialen Ansaugbereich des Laufrades (2) etwa senkrecht zur Tragscheibenebene Leitschaufeln (10) angeordnet sind, die von der Mitte des Laufrades (2) sternförmig in Richtung der Laufradschaufeln (5) ausgerichtet sind und mit Abstand vor diesen enden.
2. Radial-Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß entsprechend der Anzahl der Laufradschaufeln (5) gleiche Anzahl von Leitschaufeln (10). vorgesehen ist.
3. Radial-Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitschaufeln (10) jeweils mittig zwischen Einlaufkanten zweier benachbarter Laufradschaufeln (5) mit Abstand vor diesen enden.
4. Radial-Ventilator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die Vorderkanten der Leitschaufeln (10) gegen die Strömungsrichtung des zu transportierenden Mediums von der Mitte aus bis zur Hälfte der Länge derselben ansteigt und dann in der Strömungsrichtung kegelförmig, also in Richtung auf die Tragscheibe (4) abfällt.

Blatt -8-9098 AfI / 0 Π 1 3

Blatt -ψ-
5· Radial-Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitschaufeln (10) raittig an einer Zentrierhülse (11) befestigt, z.B. angeschweißt sind.
6. Radial-Ventilator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Zentrierhülse (11) in Richtung der Tragscheibe delta-förmig ausläuft.
7· Radial-Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitschaufeln (10) integrierte Bestandteile des Laufrades (2) sind.
8. Radial-Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (10) und Zentrierhülse (11) zur Schaffung eines selbständigen Staubleitrades an einer dem mechanischen Aufbau verstärkten Unterkonstruktion (12) angeschweißt sind.

9· Radial-Ventilator nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet , daß die Zentrierhülse (11) vorn mit einer Scheibe (13) verschlossen ist, durch die eine Befestigungsschraube (14-) geführt ist, die das Staubleitrad an der Laufradnabe (3) festlegt.

Blatt -9-