Назначение корпуса

Поток жидкости, сбегающий с лопастного колеса, собирается в корпусе, который также понижает его скорость и соответственно преобразует динамическое давление в статическое.

У центробежных (радиальных) нагнетателей корпус имеет спиральную форму - улитку (рис. II.3, 1), а у осевых — цилиндрическую обечайку.

На рис. II.3 1 представлен корпус, характерный для радиальных вентиляторов и обычно выполняемый из листовой стали на сварке; корпуса центробежных насосов, выполняемые обычно путем отливки, имеют более выгодную скругленную форму.

II.3. Обозначение основных размеров лопастных нагнетателей:
1 — для центробежных (радиальных); 2 — для осевых

У осевых нагнетателей в связи с тем, что жидкость не изменяет направление движения, корпус имеет цилиндрическую форму и его роль более ограничена, чем у центробежных (радиальных). Для уменьшения потерь давления при выходе потока в спиральный корпус в некоторых конструкциях применяют выходные направляющие аппараты. Простейшим аппаратом такого рода является плоский безлопаточный диффузор — плоский щит (рис. II.4, 1). Он состоит из двух неподвижных, устанавливаемых в кожухе за колесом дискообразных плоскостей, цилиндрические сечения которых даже при постоянной ширине диффузора с увеличением радиуса также увеличиваются; следовательно, скорость выхода и потеря давления на выход уменьшаются. Между этими плоскостями можно поместить лопасти, начальный участок которых устанавливают в соответствии с направлением вектора абсолютной скорости (рис. II.4, 2). Такое устройство называют лопастным направляющим аппаратом.

II.4. Выходные радиальные направляющие аппараты: 1 — плоский щит; 2 — лопастной аппарат

В современных конструкциях одноступенчатых центробежных (радиальных) нагнетателей в отличие от многоступенчатых направляющие аппараты почти не применяют.

Определяющим параметром  спирального корпуса является его разворот А — наибольшее расстояние от стенки корпуса до радиального колеса. Очертание спирального корпуса обычно соответствует архимедовой спирали.

Приближенно архимедову спираль можно построить с помощью так называемого конструкторского квадрата со стороной а (рис. II.5) Для этого от вершины конструкторского квадрата проводят определяемым из расчета радиусом дугу в 1/4 окружности, после чего центр перемещают в последующие вершины и последовательно уменьшающимся радиусом вычерчивают еще две дуги. Эти три дуги и образуют профиль спирального корпуса. Из построения можно заметить, что а=А/4. Продолжением его является «язык» — часть профиля, помещающаяся внутри спирального корпуса. Рациональная длина и контур «языка» для разных нагнетателей бывают различными. Некоторые радиальные вентиляторы лучше работают без него.

II.5. Построение спирального корпуса

Цилиндрический корпус осевого нагнетателя (обечайку) целесообразно снабжать осевым диффузором для понижения скорости потока при выходе и преобразовании динамического давления в статическое. Для преобразования динамического давления скорости закручивания в статическое часто применяют спрямляющий аппарат, устанавливаемый непосредственно за осевым колесом. Такой аппарат состоит из плоских или профилированных лопаток, образующих продольные каналы.

Выше указывалось, что в цилиндрическом корпусе осевого нагнетателя полезно перед колесом устанавливать направляющий, а за колесом — спрямляющий аппарат из радиальных лопастей. Диаметр корпуса должен лишь минимально превышать диаметр колеса во избежание большого перетекания воздуха через зазор, что существенно ухудшает условия работы. При понижении противодавления влияние зазора сказывается в меньшей степени.

С цилиндрическим и спиральным корпусами конструктивно связан устанавливаемый в ряде случаев на входе коллектор, а перед осевым колесом — обтекатель (кок), улучшающие условия входа потока в колеса.