CN102562660B - 离心通风机 - Google Patents

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Abstract

一种离心通风机，包括有离心通风机的蜗壳和位于离心通风机的蜗壳内的由多个叶片构成的叶轮，所述的叶片型线为二维双圆弧结构，两圆弧弯曲方向相反，在半径Rc为730～750mm处光滑连接，叶轮轮盖的型线为双圆弧过渡连接，两段圆弧的半径分别为230mm和210mm；所述的叶轮出口采用旋转扩压器结构；蜗壳圆周方向的型线为分段偏心圆弧光滑连接。本发明流量系数为0.24，压力系数为1.234，效率为86％。与T4-79离心通风机比较：压力系数提高了40％。与L6-46离心通风机比较，流量系数提高了40％。与Y5-58离心通风机比较，流量系数提高了90％，压力系数提高了11％。本发明效率接近大流量低压高效风机的最高效率点；超过了中等流量高压风机的效率最大值。

Description

离心通风机
技术领域
本发明涉及一种通风机。特别是涉及一种大流量高压力高效的离心通风机。
背景技术
风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。离心通风机主要由进风口、叶轮、蜗壳等主要部件构成。叶轮旋转产生的离心力使介质获得能量，然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。
目前在大流量通风机中，典型产品为4-73，5-60，6-50等系列风机，其主要参数见表3-1：
表3-1 现有大流量风机主要技术参数
Figure BDA0000134377400000011
以上数据来源于《风机手册》，续魁昌主编，机械工业出版，ISBN7-111-01758-7/TH.926，1999年5月第一版第一次印刷。
从以上所显示的数据来看，现有技术主要特征为：
在离心通风机最高效率点：当流量系数大于0.2时，压力系数小于0.9，效率大于87％；当压力系数大于1.0时，流量系数小于0.18，效率为61～85.5％。
所以，现有技术的离心通风机不能同时满足大流量系数的大压力系数的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种流量大、压力高的离心通风机。
本发明所采用的技术方案是：一种离心通风机，包括有离心通风机的蜗壳和位于离心通风机的蜗壳内的由多个叶片构成的叶轮，所述的叶片型线为二维双圆弧结构，两圆弧弯曲方向相反，在半径Rc为730～750mm处光滑连接，叶轮轮盖的型线为双圆弧过渡连接，两段圆弧的半径分别为230mm和210mm；所述的叶轮出口采用旋转扩压器结构；所述的蜗壳圆周方向的型线为分段偏心圆弧光滑连接。
所述叶片型线的起点和终点是，在连接点做与圆Rc的切线夹角为57°的斜直线，分别在该连接点两侧的斜直线上做半径为417～422mm和688～695mm的圆弧，两圆弧与叶轮进、出口直径的交点分别为叶片型线的起点和终点。
所述构成叶轮和叶片的数为15～18枚。
所述的叶轮进口直径为650-710mm。
所述的叶轮叶片进口宽度为400～430mm；所述的叶轮叶片进口直径为590～620mm。
所述的叶轮叶片出口直径为1000mm。
所述的叶轮出口宽度为265～280mm。
所述的蜗壳圆周方向分段偏心圆弧光滑连接的型线为四段，所述四段圆弧半径及对应的正方形顶角圆心坐标分别为：第一段半径R1＝560mm，圆心坐标-60mm，60mm；第二段半径R2＝695mm，圆心坐标-75mm，-75mm；第三段半径R3＝865mm，圆心坐标95mm，-95mm；第四段半径R4＝1080mm，圆心坐标120mm，120mm。
所述的蜗壳的宽度为500-600mm。
所述的蜗壳的出口张开度度为850-950mm。
本发明的离心通风机，流量系数为0.24，压力系数为1.234，效率为86％。具有如下特点：
(1)与表一中流量系数相近的风机T4-79离心通风机比较：压力系数提高了40％。
(2)与表一中压力系数相近的风机L6-46离心通风机比较，流量系数提高了40％。
(3)与表一中比转速相近的风机Y5-58离心通风机比较，流量系数提高了90％，压力系数提高了11％。
(4)与表一数据比较，本风机设计点效率接近表一中大流量低压高效风机的最高效率点；超过了中等流量高压风机的效率最大值。
附图说明
图1是本发明的叶片子午面结构示意图；
图2是本发明的叶片回转面结构示意图；
图3是本发明蜗壳的结构示意图；
图4是图3侧视图中主要部件的装配结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的离心通风机做出详细说明。
如图所示，本发明的离心通风机，包括有离心通风机的蜗壳1和位于离心通风机的蜗壳1内的由多个叶片2构成的叶轮4，所述的叶片2型线为二维双圆弧结构，两圆弧弯曲方向相反，在半径Rc为730～750mm(最佳740mm)处光滑连接，叶轮轮盖3的型线为双圆弧过渡连接，两段圆弧R5和R6的半径分别为230mm和210mm；所述的蜗壳1圆周方向的型线为分段偏心圆弧光滑连接。
如图2所示，所述叶片2型线的起点和终点是，在连接点做与圆Rc的切线夹角为57°的斜直线，分别在该连接点两侧的斜直线上做半径R7为417～422mm(最佳491.98mm)和R8为688～695mm(最佳692.54mm)的圆弧，两圆弧与叶轮进、出口圆周线的交点分别为叶片型线的起点b和终点a。所述构成叶轮的叶片2的数为15～18枚。
如图1所示，所述叶轮进口采用平直和圆弧组合结构，所述的叶轮进口直径D0为650-710mm。所述的叶轮叶片进口直径D1为590-620mm(最佳610mm)，靠近轮盖处圆弧光滑过渡。进口宽度b1为400～430mm(最佳415mm)。所述的叶轮叶片出口直径D3为1000mm。所述的叶轮出口宽度b2为265～280mm(最佳270mm)。所述的叶轮出口采用旋转扩压器结构，叶轮旋转扩压器直径D3：1000-1050mm。
对于大流量系数离心通风机，较宽的叶片出口宽度b2很容易导致叶轮内部流道产生分离流动，从而增大流动损失。上述设计参数下的叶片型线与叶轮型线的匹配，最大程度地降低了这种分离损失的产生，直接的效果是一方面提高了叶轮做功效率，另一方面保证了较高的压力升高。
如图3所示，所述的蜗壳1圆周方向分段偏心圆弧光滑连接的型线为四段，所述四段圆弧半径R1、R2、R3、R4及对应的正方形顶角圆心坐标a1、a2、a3、a4分别为：第一段半径R1＝560mm，圆心坐标a1-60mm，60mm；第二段半径R2＝695mm，圆心坐标a2-75mm，-75mm；第三段半径R3＝865mm，圆心坐标a395mm，-95mm；第四段半径R4＝1080mm，圆心坐标a4120mm，120mm。图3中的830是蜗舌处的蜗壳出口宽度。
如图4所示，所述的蜗壳1的宽度B为500-600mm；如图3所示，所述的蜗壳1的出口张开度C为850-950mm(最佳900mm)；匹配进风口结构参数：进风口5的进口直径D5：780-830mm；进风口宽度M：380-410mm。
风机出口距叶轮旋转中心的垂直距离H为600-1200mm，蜗舌处采用圆弧过渡，圆弧半径为r＝30-50mm，轮盘与蜗壳之间的距离为t＝30-100mm。
该结构下的叶轮和蜗壳匹配最大限度地减少气流从叶轮流出后，在蜗壳内形成的气流损失，保证了通风机整机的高效率(86％)。
本发明所给出的最佳尺寸是以叶轮叶片出口直径D3＝1000mm作为叶轮结构的模型尺寸，其它叶轮直径下对应的结构尺寸按比例进行缩放。

Claims (9)

1.一种离心通风机，包括有离心通风机的蜗壳（1）和位于离心通风机的蜗壳（1）内的由多个叶片（2）构成的叶轮，其特征在于，所述的叶片（2）型线为二维双圆弧结构，两圆弧弯曲方向相反，在半径Rc为730～750mm处光滑连接，叶轮轮盖（3）的型线为双圆弧过渡连接，两段圆弧的半径分别为230mm和210mm；所述的叶轮出口采用旋转扩压器结构；所述的蜗壳（1）圆周方向的型线为分段偏心圆弧光滑连接，所述叶片（2）型线的起点和终点是，在连接点做与圆Rc的切线夹角为57°的斜直线，分别在该连接点两侧的斜直线上做半径为417～422mm和688～695mm的圆弧，两圆弧与叶轮进、出口直径的交点分别为叶片型线的起点（b）和终点（a）。
2.根据权利要求1所述的离心通风机，其特征在于，所述构成叶轮和叶片（2）的数为15～18枚。
3.根据权利要求1所述的离心通风机，其特征在于，所述的叶轮进口直径（D0）为650-710mm。
4.根据权利要求1所述的离心通风机，其特征在于，所述的叶轮叶片进口宽度（b1）为400～430mm；所述的叶轮叶片进口直径（D1）为590～620mm。
5.根据权利要求1所述的离心通风机，其特征在于，所述的叶轮叶片出口直径（D3）为1000mm。
6.根据权利要求1所述的离心通风机，其特征在于，所述的叶轮出口宽度（b2）为265～280mm。
7.根据权利要求1所述的离心通风机，其特征在于，所述的蜗壳（1）圆周方向分段偏心圆弧光滑连接的型线为四段，所述四段圆弧半径（R1、R2、R3、R4）及对应的正方形顶角圆心坐标（a1、a2、a3、a4）分别为：第一段半径R1=560mm，圆心坐标（a1）-60mm，60mm；第二段半径R2=695mm，圆心坐标（a2）-75mm，-75mm；第三段半径R3=865mm，圆心坐标（a3）95mm，-95mm；第四段半径R4=1080mm，圆心坐标（a4）120mm，120mm。
8.根据权利要求1所述的离心通风机，其特征在于，所述的蜗壳（1）的宽度（B）为500-600mm。
9.根据权利要求1所述的离心通风机，其特征在于，所述的蜗壳（1）的出口张开度度（C）为850-950mm。
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