CN102230478B

CN102230478B - 耐高温离心通风机

Info

Publication number: CN102230478B
Application number: CN 201110211744
Authority: CN
Inventors: 王洪强; 盖京方
Original assignee: SHANDONG LINFENG BLOWER CO Ltd
Current assignee: Shandong facing the wind Science and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2031-07-27
Also published as: CN102230478A

Abstract

一种耐高温离心通风机，包括风机本体，传动组，旋转接头，冷却介质收集器，其中风机本体包括机壳、进风口、叶轮、轮毂，轮盘、出风口；传动组包括主轴、带轮；旋转接头设有冷却介质入口和旋转接头密封；所述主轴为空心结构，一端连接叶轮轮毂，另一端连接旋转接头，主轴内部设有芯管，主轴与芯管之间形成环形腔体；所述轮毂为空心结构，内部设有空心腔体，主轴与轮毂连接处设有冷却介质通路；冷却介质从位于旋转接头的冷却介质入口进入芯管内，经过冷却介质通路进入轮毂内部进行冷却。本发明的主轴和轮毂的空心结构以及冷却介质的冷却可以使风机承受1000℃的高温气体输送。

Description

耐高温离心通风机

技术领域：

本发明涉及一种通风设备，具体的说，尤其涉及一种高效率可输送高温气体的离心通风机。

背景技术：

离心通风机由于具有结构简单、制造成本低、可输送较大流量气体和可以实现较高压力的特点，在冶金、建材、热处理、食品等各种领域得到广泛应用，但由于其叶轮仅轮盘与主轴独立支撑，加上叶轮宽度大等结构特点，使得风机在需要较大流量和较大压力而叶轮转速较高时，易引起叶片弯曲而损坏机器；同时，在输送高温气体时，由于轮毂与轮盘厚度不等及铆钉或螺栓热膨胀系数等原因，易导致铆钉或螺栓松动，高温气体的热传递还会导致轴承的损坏。因此，一般大流量离心通风机一般采用低转速运转而达不到所要求的压力，或者输送高温气体时采用耐高温不锈钢也不能超过500℃。

针对这些问题，现有技术一般采用高温不锈钢等耐热材料或者对主轴以及轴承外部进行降温处理，一般是强制降温，虽然可以降低部分传递热及提高了高温强度，但无法对叶轮轮毂进行冷却，也就无法消除叶轮的轮毂、轮盘铆钉受热膨胀而引起间隙变化造成铆钉松动，故一般大比转速的常温通风机均采用低速运行，圆周速度不超过110m/s，高温时风机输送气体温度一般不超过500℃。

例如申请号为99216858.9的中国专利申请，通过将风叶和轴承置于风管壳体内进行保护，并在主轴上设置冷却风叶进行对主轴的强制冷却。

申请号为200720130064.9的中国专利申请，其公开的是一种耐热风机，主轴采用空心结构，轴设有冷风进口，并在风冷装置处设置出气孔，风冷装置是设置在空心轴上的散热片，从而实现对轴和轴承的冷却。

申请号为200820005720.7的中国专利申请，公开了一种使用在玻璃钢化炉中高温风机，主轴内部设有空气流道，通过冷却空气对主轴和轴承进行冷却。

申请号为94238458.X的中国专利申请，公开了一种用在杀菌干燥机上的风机，其主轴也设置为空心结构，并在电机和隔热层之间设有强制空气冷却室，并通过主轴上的散热片对主轴进行强制冷却。

上述现有技术多采用风冷和强制冷却的方式对主轴和轴承进行冷却，但是无法对叶轮轮毂进行冷却，也就无法消除叶轮的轮毂、轮盘铆钉受热膨胀而引起间隙变化造成铆钉松动，也就无法起到对风机叶轮的冷却、保护作用。

发明内容：

本发明的目的在于，提供一种运行成本低、使用寿命长，能够输送高于1000℃的干燥气体的通风机。本发明的通风机不仅能对主轴和轴承进行冷却，更能通过对叶轮轮毂的冷却，真正起到耐高温、输送高温气体的目的，并且能够高速运转输送较高压力升同时流量较大的高温气体。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现：

一种耐高温离心通风机，包括风机本体，传动组，旋转接头，冷却介质收集器，其中风机本体包括机壳、进风口、叶轮、轮毂，轮盘、出风口；传动组包括主轴、带轮；旋转接头设有冷却介质入口和旋转接头密封；所述主轴为空心结构，一端连接叶轮轮毂，另一端连接旋转接头，主轴内部设有芯管，主轴与芯管之间形成环形腔体；所述轮毂为空心结构，内部设有空心腔体，主轴与轮毂连接处设有冷却介质通路；

其特征在于，冷却介质从位于旋转接头的冷却介质入口进入主轴的芯管内，经过冷却介质通路进入轮毂内部进行冷却。

本发明的进一步改进在于，叶轮的叶片为单板型或机翼型，叶片焊接在轮盘和轮盖之间，在叶片的中间位置设有分流盘，分流盘将叶片分成二个流动空间，分流盘内部与叶片中间位置固定，外部与加强筋焊接在一起。

本发明的进一步改进在于，对轮毂进行冷却后的冷却介质流回主轴的环形腔体，进一步对轴承进行冷却，并经收集口回收到冷却介质收集器中。

本发明的进一步改进在于，主轴靠近轮毂处还设有冷却风扇。

本发明的进一步改进在于，所述加强筋为多个，并通过加强筋将叶轮的轮盖、叶片、分流盘与轮毂固定连接在一起。

本发明的进一步改进在于，所述的冷却介质，可以为水、油或皂化介质等介质体，也可以是低温氮气、空气等气体。

本发明与现有技术相比，具有以下特征和优势：

它提供一种高效率、耐高温离心通风机的结构设计，通过空心主轴以及空心轮毂的结构，使得风机运转过程中，直接对轮毂铆钉部位以及轴承内部进行可靠的冷却；增加分流盘来提高气体流道特性，同时增加立体筋与轮盖与分流盘和轮毂联接，形成一个交叉整体，从根本时解决了叶片弯曲及轮盖变形等问题；上述结构既不影响高温气体输送，又可以保持叶轮及轴承长期稳定工作，保证了风机的运行可靠性。

结构简单，方便实现；

运行平稳，效率提高；

能够输送大于1000℃的高温气体；

真正实现环保和高效节能。

附图说明：

图1为本发明的耐高温离心通风机的整体结构示意图；

图2是图1的A部局部放大图，示出主轴左端内部与轮毂连接处的结构；

图3是图1的B部局部放大图，示出冷却液从主轴流出到收集器并从收集器排出的通道及结构；

图4是图1的C向视图，示出叶轮的分流盘的结构。

图中标号：1-进风口 2-机壳 3-叶轮 4-轮毂 5-轮毂冷却介质进口 6-铆钉 7-轮毂冷却介质出口 8-主轴 9-芯管 10-机械密封 11-收集器 12-旋转接头 13-冷却介质进口 14-旋转接头密封 15-收集口Ⅰ 16-冷却介质出口 17-收集口Ⅱ 18-带轮 19-轴承 20-左端封闭 21-冷却风扇 22-分流盘23-加强筋 24-出风口 25-传动组 26-主轴冷却介质流出口 27-环形腔冷却介质进口 28-螺纹孔 29-冷却腔体 30-环形腔体 31-机械密封定位 32-右端封闭 33-叶片

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例和附图对本发明做进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1所示，一种高效率耐高温的离心通风机，包括风机本体、传动组25、旋转接头12、冷却介质收集器11；其中风机本体包括机壳2、进风口1、叶轮3、轮毂4，轮盘、出风口24；传动组25包括主轴8、带轮18；旋转接头12设有冷却介质入口13和旋转接头密封14；

其中主轴8为空心结构，主轴8一端经叶轮轮毂安装叶轮3，另一端连接旋转接头12，主轴上安装带轮18以传递动力并通过轴承19进行支承，主轴8内部设有芯管9，芯管9与主轴左右两端设有左端封闭和右端封闭，主轴8与芯管9之间形成环形腔体30，另外主轴靠近轮毂处的主轴还设有冷却风扇，靠近旋转接头12处设有冷却介质收集器11，其内设有机械密封及机械密封定位；

其中轮毂4也为空心结构，并设有轮毂冷却介质进口5和轮毂冷却介质出口7，轮毂内部设有冷却腔体29，其中轮毂冷却介质进口5与设置贯穿芯管、左端封闭以及主轴的主轴冷却介质流出口26相连，轮毂冷却介质出口7与设在环形腔体上的环形腔冷却介质进口27相连。

叶轮的叶片33为单板型或机翼型，离心式叶片焊接在轮盘和轮盖之间，在轮盘与轮盖之间的叶片中间位置，还设置一个分流盘22，分流盘22从叶轮进口的环面切入，并一直连接到叶片出口，将叶片分成2个流动空间，分流盘22内部与叶片33中间位置固定，外部与加强筋23焊接在一起，将进入叶轮3的气体合理的分流，以减少的涡流和层流干扰，并提高了送风效率。加强筋23是插入轮毂螺纹孔28进行连接后，然后在外部进行再焊接；本发明同时使用多个加强筋23的组合将叶轮的轮盖、叶片、分流盘与轮毂进行固定并连接在一起。

进一步参考图1至图3来说明本发明的内部冷却系统的冷却过程。经过加压的冷却介质从旋转接头12的冷却介质入口14进入空心主轴8内部的芯管9，经芯管对主轴进行冷却；当冷却介质到达最左端时，由于左端封闭的存在，冷却介质受阻从而经主轴冷却介质流出口26、轮毂冷却介质进口5流入叶轮轮毂4内部的空心腔体29，对轮毂4进行冷却；冷却后的冷却液经轮毂冷却介质出口7以及环形腔冷却介质入口进入主轴与芯管之间的环形腔体30，并进一步对轴承进行冷却；对轴承冷却后的冷却介质，沿环形腔体30继续向右端流动，在收集口I 15、收集口II 17处流入到冷却介质收集器11中，收集器内与主轴接触两端采用机械密封保证没有泄漏，收集器内的冷却介质经冷却介质出口16流回冷却介质储存容器，可经冷却加压后再次进入旋转接头12的冷却介质进口13。

此外，旋转接头12内的轴端动件和静止件之间的旋转接头密封14采用优质石墨材料，不锈钢转接头摩擦面镶嵌高分子碳化硅，确保高速旋转时没有颗粒物损伤和破坏密封。

本发明高效率耐高温离心通风机，不仅能够获得更高的压力，而且能够输送更高的高温气体，分流盘以及加强筋的组合能够较大程度的增强了叶轮刚性，并优化了叶轮内部的气体流动，进一步增强了离心通风机的运转可靠性，提高了效率。

Claims

1.一种耐高温离心通风机，包括风机本体，传动组，旋转接头，冷却介质收集器，其中风机本体包括机壳、进风口、叶轮、轮毂，轮盘、出风口；传动组包括主轴、带轮；旋转接头设有冷却介质入口和旋转接头密封；

所述主轴为空心结构，一端连接叶轮轮毂，另一端连接旋转接头，主轴内部设有芯管，主轴与芯管之间形成环形腔体；所述轮毂为空心结构，内部设有空心腔体，主轴与轮毂连接处设有冷却介质通路；

2.根据权利要求1所述的耐高温离心通风机，其特征在于，叶轮的叶片为单板型或机翼型，叶片焊接在轮盘和轮盖之间，在叶片的中间位置设有分流盘，分流盘将叶片分成二个流动空间，分流盘内部与叶片中间位置固定，外部与加强筋焊接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的耐高温离心通风机，其特征在于，对轮毂进行冷却后的冷却介质流回主轴的环形腔体，进一步对轴承进行冷却，并经收集口回收到冷却介质收集器中。

4.根据权利要求1或2所述的耐高温离心通风机，其特征在于，主轴靠近轮毂处还设有冷却风扇。

5.根据权利要求2所述的耐高温离心通风机，其特征在于，所述加强筋为多个，并通过加强筋将叶轮的轮盖、叶片、分流盘与轮毂固定连接在一起。

6.如权利要求3所述的耐高温离心通风机，其特征在于，所述冷却介质为水、油或皂化液。

7.如权利要求3所述的耐高温离心通风机，其特征在于，所述冷却介质为低温氮气、空气。