CN102536896A - 一种离心风机的叶片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心风机的叶片，包括叶片本体，叶片本体由前缘、后缘、叶背（2）、叶底（4）围合的区域构成，所述叶片本体内各内切圆的中心连线形成叶片中弧线（5），所述中弧线（5）与前缘、后缘的交点为前缘点（1）、后缘点（3），叶背（2）的后端点（2A）与前缘点（1）的连线形成连接线（6），所述连接线（6）与叶背（2）至少有一个交点（7）。改变了叶片出风端的形状，增大叶片出口的安装角度，提高离心风机的压力，改善了风机的性能。

Description

一种离心风机的叶片

技术领域

本发明涉及一种风机，具体涉及一种离心风机的新型叶片。

 

背景技术

离心式风机在工业体系中占有十分重要的地位，是食品生产、化纤制造、木材加工、生产车间等干燥循环、通风散热系统中的关键设备，而风机中核心部件是叶片，其对叶轮内部流动和外特性曲线有着重要的影响。为了改善风机的气动性能，一般采用机翼模型叶片，但现有的机翼模型叶片形状为常规圆头尖尾形，叶片由前缘、后缘、叶背2、叶底4围合的区域构成，中弧线5与前缘、后缘的交点为前缘点1、后缘点3，叶背2的后端点2A与前缘点1的连线6在叶片内（如图1所示）。

因风机叶轮中叶片进口气流角度较小，一般为小于36.26度；而叶片进口气流角度与叶片的进气口安装角度之间的角度差一般在正负10度，当选定叶片的进口气流角度，则固定了叶片的进气口安装角度的角度，而当叶片的机翼叶型一定，则其叶片出气口的安装角度β也固定了，其叶片出气口的安装角度β是指叶片后缘点3处中弧线5的切线和后缘点3处叶轮旋转圆上旋转反方向切线的夹角。因此机翼型叶片的出气口的安装角度受叶片进口气流角度的限制而偏小，而根据离心风机的叶片出气口的安装角度增大，叶轮压力也相应提高的原理，所以此种叶片限制了离心风机压力的提高。故现需要改变叶片的形状，增大出气口的安装角度以适应压力提高的要求。

 

发明内容

本发明就是要解决上述不足，提供一种新型机翼形叶片，通过改变叶片出风端的形状，改变叶片的出气口安装角度的范围，达到满足离心风机压力增大的要求。

为了达到上述效果，本发明提供一种离心风机的叶片，包括叶片本体，叶片本体由前缘、后缘、叶背2、叶底4围合的区域构成，所述叶片本体内各内切圆的中心连线形成叶片中弧线5，所述中弧线5与前缘、后缘的交点为前缘点1、后缘点3，叶背2的后端点2A与前缘点1的连线形成连接线6，所述连接线6与叶背2至少有一个交点7。

上述方案的优选方案是，所述连接线6与叶背2的后端部重合。即连接线6与叶背2有无数个交点。

本发明的叶片打破了传统的叶片设计形状，使叶背2后端点2A与前缘点1的连接线6与叶背2至少有一个交点7，这就改变了叶片出风端的形状，使叶片出气口的安装角度β的大小根据需要增大或减小以满足离心风机压力的要求，即β能够在0－180度之间进行变化。调整出气口的安装角度β大小的同时也可以对叶片的长度实行增、减以适应叶轮的外径要求。

叶轮叶片对气体做功，其能量传递的大小是根据欧拉动量矩方程式原理： 

欧拉动量矩方程式：p=ρ(u2* C2u -u1* C1u) …………（1）

式中：p------理论全压

         ρ------介质密度

u2-----叶轮叶片的外圆线速度

C2u----出口绝对速度的圆周分速度

u1-----叶轮进口处的叶片圆周线速度

C1u----进口绝对速度的圆周分速度

而u2=pi*D2*n

式中：pi-----圆周率

D2-----叶轮叶片出口旋转直径

n-------叶轮转速

所以叶轮理论压力的欧拉动量矩方程式为 p=ρ(pi*D2*n * C2u -u1* C1u) …………（2）

因为叶轮叶片的进气口进气状态不变，所以此式中ρ、u1、C1u不变，圆周率pi是已知的；为了说明叶片出口角度变化对压力的影响，所以在保持叶片出口分布直径D2与叶轮转速n不变的情况下，如果增大式（2）中的C2u的值就能够提高上面公式的理论全压p值。

根据叶轮叶片出口的速度三角形投影关系及图2可知，叶片气流出口的径向速度C2r与叶片出气口的安装角度的关系是：

C2r=（u2-C2u）*TANβ…………（3）

其中C2r与u2不变，如提高叶轮的全压p，则要增大叶片出口绝对速度的圆周分速度C2u，而C2u增大，则根据式（3），叶片出气口的安装角度β也要增大。

根据上述分析可知，增大叶片出气口的安装角度β就可提高离心风机叶轮的压力。而要增大叶片出气口的安装角度β，其叶片的尾部要向叶背方向偏移，改变叶片的出风端的形状，即叶背的后端点和前缘点的连接线与叶背保证有至少一个交点，就可满足提高离心风机叶轮的压力的要求。另外，也有特殊的情况，即叶背的后端点和前缘点的连接线与叶背的后端部重合，有无数个交点，也可满足本发明的目的。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

1、改变叶片出风端的形状，增大叶片出气口的安装角度，提高离心风机的压力，提高了离心风机的性能；

2、叶片可以是在现有技术的机翼叶型上改造也可以是整体重新设计。

 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是现有技术中叶片外形结构示意图；

图2是叶轮叶片出气口的速度三角形图；

图3是本发明实施例一叶片外形结构示意图；

图4是图3中I处放大示意图；

图5是本发明实施例二叶片外形结构示意图；

图6是图5中II处放大示意图；

图7是本发明实施例三叶片外形结构示意图；

图8是本发明叶片在叶轮上的安装示意图；

图中：1-前缘点，2-叶背，2A-后端点，3-后缘点，4-叶底，5-中弧线，6-连接线，7-交点，8-叶片本体，β-叶片出气口的安装角度。

 

具体实施方式

实施例一

如图3所示，一种离心风机的叶片本体由前缘、后缘、叶背2、叶底4围合的区域构成，所述叶片本体内各内切圆的中心连线形成叶片中弧线5，所述中弧线5与前缘、后缘的交点为前缘点1、后缘点3，叶背2的后端点2A与前缘点1的连线形成连接线6，所述连接线6与叶背2有一个交点7。

图4是图3中I处放大示意图，后缘点3是中弧线5与后缘的交点，叶背2后端点2A与前缘点的连线形成连接线6，后缘点3与叶背后端点2A不重合。

 

实施例二

如图5所示，一种离心风机的叶片本体由前缘、后缘、叶背2、叶底4围合的区域构成，所述叶片本体内各内切圆的中心连线形成叶片中弧线5，所述中弧线5与前缘、后缘的交点为前缘点1、后缘点3，后缘点3与叶背2的后端点2A重合，叶背2的后端点2A与前缘点1的连线形成连接线6，所述连接线6与叶背2的后端部重合，即连接线6与叶背2有无数个交点。

图6是图5中II处放大示意图，后缘点3是中弧线5与后缘的交点，叶背2后端点2A与前缘点的连线形成连接线6，后缘点3与叶背2的后端点2A重合，连接线6与叶背2有无数个交点。

 

实施例三

如图7所示，如实施例一相似，其区别仅在于，叶片的出风端尾部上翘角度不一样，即增大了叶片出口的安装角度。

 

实施例四

图8是本发明叶片在风机叶轮上的安装示意图，叶片本体8安装在风机中盘上，叶片出气口的安装角度β为90度。

另外，本发明的叶片，根据风机叶轮压力的需要，叶片出气口的安装角度β可在0－180度之间进行变化，常用的角度在30－130度之间，其可为30度、53度、118度、121度、130度等。

以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种离心风机的叶片，包括叶片本体，叶片本体由前缘、后缘、叶背（2）、叶底（4）围合的区域构成，所述叶片本体内各内切圆的中心连线形成叶片中弧线（5），所述中弧线（5）与前缘交点形成前缘点（1）、后缘点（3），叶背（2）的后端点（2A）与前缘点（1）的连线形成连接线（6），其特征在于：所述连接线（6）与叶背（2）至少有一个交点（7）。

2.根据权利要求1所述的离心风机的叶片，其特征在于：所述连接线（6）与叶背（2）的后端部重合。

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