165198. lajstromszámú szabadalom • Irányváltós axiálventillátor
165198 teljesítmény szükséges, nem az axiálventillátor üzemmódját változtatják meg, hanem a légszállító csatornákat alakítják ki úgy, hogy a ventillátor bemenetére és kimenetére kapcsolódó csatornák felcserélhetők legyenek, vagy más ki- 5 egészítő berendezéseket alkalmaznak, amelyek azonban a hatásfokot csökkentik és a levegőkamrák méreteit jelentősen megnövelik, ami a ráfordítást növeli és a kezelhetőséget rontja. Azoknak a tényezőknek egyike, amelyek a 10 fordított irányú üzem teljesítményét lerontják, a vezetőkerekek lapátjainak korlátozott elfordíthatósága, ami az említett állítóberendezés tökéletlenségéből ered. A külső összefogó gyűrűs állítóberendezés és 15 a lapátok homlokfelületéhez kapcsolt összefogó gyűrűs állítóberendezés 90°-nál nagyobb szöggel nem képes a lapátokat elfordítani. Célszerű lenne azonban a vezetőkerekek lapátjainak aerodinamikailag optimális profilját a légáram irá- 20 nyába fordítani, azaz a lapátokat 180°-kal elfordítani. A 180°-ot megközelítő elfordulás elérésére az ismert megoldásokból kiindulva számos kísérlet történt gumilapátak alkalmazásával, amelyeket 25 az elfordítás holtpontjáig a leírt berendezéssel fordítottak el, ezután a lapátok az átáramló levegő hatására fordultak tovább a kívánt állásba. Az ilyen ventillátorok vizsgálata azonban negatív eredményt adott, aminek oka főként a la- 30 pátoknak a légáram hatására bekövetkező lengései voltak. Ugyancsak konstrukciós nehézségek miatt nem vált be egy másik megoldás, ahol a lapátoknak csak egy részét mozgatták — a szívóoldali ve- 35 zetőkerék kilépőoldali lapátjait és a nyomóoldali vezetőkerék kilépőoldali lapátjait — és ahol a feladatot a lapátok kisszögű elmozdításával kívánták megoldani. Az ismert lapátállító mű további hátránya, 40 hogy a szellőzőberendezés méretei a kívül elrendezett összefogó gyűrű miatt nagyok, ami pl. két szokásos ventillátor egy alagútkamrában történő párhuzamos elhelyezését megnehezíti. Az ismert irányváltós axiálventillátorok to- 45 vábbi hátránya (különösen egy alagútkamrában párhuzamosan elhelyezett axiálventillátorok esetén — ami földalatti vasútnál nagyon gyakori —), hogy külön szelepek és légzsilipek szükségesek az egyes axiálventillátorok csatornái lezárá- 5^ sara, ami azért szükséges, hogy a levegő a leállított ventillátoron ne áramolhasson vissza, és hogy a leállított ventillátor futókereke ne pörögjön fel a légáram hatására. Ezeknek a szelepeknek és légzsilipeknek nagy 5 g méretei és a szükséges távvezérlő-berendezés a megépítés költségeit növeli és az üzemet nehezíti. Az ismert redőnyszerű és radiális légzsilipeket különféle szellőzőberendezéseknél alkalmaz- 60 zák. Ezeknek nincs aerodinamikailag kedvező profiljuk, csökkentik a szellőzőberendezés hatásfokát és akadályozzák az irányváltást. Ezek miatt irányváltós axiálventillátoroknál nem alkalmazhatók. Célunk a találmány szerinti megoldással az említett hiányosságok kiküszöbölése,. . olyan irányváltós axiálventillátor létrehozása, amely fordított irányban a direkt irányú légszállítás közel 80%-át biztosítja, és amelynek légzsilipje a hatásfokot nem rontja. A feladat találmány szerinti megoldásában a vezetőkerék forgatható lapátjainak aerodinamikus konvex-konkáv profilja van, a trapéz alakú lapát nagyobbik alapvonala az axiálventillátor légcsatornája sugarának megfelelő ív, az ezzel párhuzamos profilvonalak hossza pedig , Z ahol R a lapát hossza mentén változó sugár és Z a forgatható lapátok száma. A forgatható lapátok szára közel 180° szögű elfordulást biztosító állítóművel van összekötve. Célszerűen a vezetőkerék forgatható lapátjainak szárán fogazás van, és a szárak végén szabadonfutó görgő van elrendezve. Célszerű az állítóművet a vezetőkerék belsejében elrendezni, ahol az állítómű legalább három támasztócsapággyal pozícionált hajtó fogkoszorúja a fogkoszorút a forgatható lapátok száraihoz szorító rugóval van a lapátok szárainak a fogkoszorúval szemben fekvő oldalán elrendezett gyűrűhöz kapcsolva. Az axiális ventillátor ilyen megoldása az alábbi előnyöket eredményezi: — a lapátok a gyakorlatban szükséges tetszőleges szögben (pl. 195° elfordulás) elfordíthatók, így aerodinamikailag optimális helyzetbe állíthatók direkt irányú és fordított irányú füzemben egyaránt; — a lapátok állásszöge utánszábályozható, ezzel az időponttól, a helytől, terheltségtől függő nem stabil üzemmódú szellőzőberendezésekben alkalmazott axiálventillátorok teljesítménye és légnyomása változtatható: — a megoldás megakadályozza a vezetőkerekek lapátjainak a légáram hatására előálló állásszögváltozását, lengéseit; — a vezetőkerekek lapátjai lezárják az álló axiálventillátor keresztmetszetét, így minden kiegészítő berendezés (fék, légzsilip stb.) szükségtelenné válik; — az állítómű nem növeli az axiálventillátor méreteit, mert a vezetőkerék belsejében van elrendezve. A következőkben részletesen ismertetjük a találmány lényegét a rajz alapján, mely kiviteli példára vonatkozik: A rajzon: 1. ábra hosszmetszet 2. ábra oldalnézet 3. ábra állítómű hosszmetszete 4. ábra állítómű részlete 5. ábra keresztmetszet az állítóművel 6. ábra keresztmetszet zárt lapátokkal 7. ábra vezetőkerék felülnézete zárt lapátokkal 8. ábra keresztmetszet direkt irányú üzemnél 9. ábra vezetőkerék felülnézete direkt üzemnél
