CN102815537A - 一种新型离心风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型离心风机，属于风机技术领域。它解决了现有的离心风机使用寿命短、容易积尘的问题。本离心风机，包括机架、设于机架处的具有进风口与出风口的涡形壳体和设于机架上的电机，进风口位于涡形壳体的侧部，涡形壳体内设有由电机驱动的叶轮，叶轮位于进风口的一侧呈棘轮状，且在进风口处设有锥形整流筒。本发明具有时候寿命长、气动性能好和效率高等优点。

Description

一种新型离心风机

技术领域

本发明属于风机技术领域，涉及一种离心风机，特别是一种用于高粉尘或物料输送的新型离心风机。

背景技术

离心风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却和物料输送，以及锅炉和工业炉窑的通风和引风、空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风、以及谷物的烘干和选送等。众所周知，离心风机一般包括壳体，壳体上具有螺旋形风道，在其端部设有出口，在螺旋形风道的中部位置设有进风口，离心风机还包括叶轮、驱动该叶轮转动的动力结构，该动力一般为电机。

目前国内用于输送高粉尘的离心风机离心风机主要存在以下缺陷：

1.风机叶轮使寿命短

原来风机叶轮的使用寿命短，其主要原因是离心风机的输送气体的颗粒粉尘高。由于离心风机的气流方向成90°转向，这个90°转向就是在叶轮叶片气流入口处完成的。流经叶轮流道的含尘气体中粉尘粒子不是顺从的进入流道，而是由于惯性的作用，高速的冲向叶片的入口端及叶片入口端与轮盘的连接部，使这个部位经常受到严重磨损。由于粉尘气体中含有不同大小的颗粒，高速飞行具有较大的能量，与叶轮的碰撞和磨擦造成磨损。

制造厂为了延成叶轮使用延命，采用耐磨材料制造风机叶轮、增加叶轮受损部位板材厚度、在叶轮易受磨损部位铺焊耐磨材料、在叶轮局部受磨部位加耐磨板等措施，均在不同程度上延长了叶轮的使用寿命，这些措施都是被动地承受粉尘的冲击与磨损，因而没有新的突破性进展。

2.叶轮在工作中容易堵塞、集灰

目前此类风机叶轮为全闭式叶轮居多，该风机在输送物料的过程中叶片容易集灰和堵塞，破坏平衡，导致影响风机整机的正常运行。

3.效率低、噪声高、风机性能不够稳定，浪费能源

a.目前此类风机最高效率多在70％左右，耗电量大，且高效率区窄，大流量区压力系数低，因此，风机运行在大流量区时常常造成出力不足，影响系统运行。

b.进风口处无防涡板，风机运行过程中，效率低，气流涡流噪声高。

4.轴端密封更换不方便

目前此类风机的轴端密封为整体形，因此在更换维修时，要卸下叶轮才可以维修，费时费力，维修成本高。

5.蜗壳风舌处于叶轮的间隙不合理，因此风机运行过程中气流噪声大，舌板磨损厉害，机壳使用寿命减短。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，设计出了一种使用寿命长、气动性能好(能完全覆盖原来风机的性能)，效率高，高效区宽，噪声低，轴端密封更换维修方便，结构设计合理的全新的离心风机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

本离心风机，包括机架、设于机架处的具有进风口与出风口的涡形壳体和设于机架上的电机，所述的进风口位于涡形壳体的侧部，所述的涡形壳体内设有由上述电机驱动的叶轮，其特征在于，所述的叶轮位于进风口的一侧呈棘轮状，且在所述的进风口处设有锥形整流筒。

利用叶轮位于进风口一侧的涡流分离原理，当粉尘进入到叶轮后，进行短暂加压即进入涡流区，颗粒粉尘和气流产生分离，从而增加了叶轮的耐磨效果，延长了风机的使用寿命。

在上述的离心风机中，所述的叶轮位于电机的一侧呈棘轮状。

在上述的离心风机中，所述的机架上位于上述的电机与涡形壳体之间设有一轴承箱，所述的轴承箱内穿设有一主轴，所述主轴的一端通过联轴器与电机的输出轴连接，所述主轴的另一端伸入至上述涡形壳体的侧壁内，且上述的叶轮套设在该主轴上。

该轴承箱对主轴起支撑作用，使主轴在转动过程中不会弯曲。

在上述的离心风机中，所述的涡形壳体上开设有通孔，上述的主轴穿设在该通孔中，且在所述的通孔处设有分离型轴端密封件，所述的分离型轴端密封件与机壳相连，与主轴的接触部分密封良好。

该分离型轴端密封件能防止涡形壳体内有害粉尘气体外泄漏，保证风机的运行时现场的人身安全，且该密封为分离型，现场更换方便，无需拆下叶轮。

在上述的离心风机中，所述的涡形壳体为等基集方，阿基米德螺线型壳体。

在上述的离心风机中，所述的叶轮叶片的进口端加有耐磨处理。使其在与颗粒磨损的过程中，将磨损降低到最低，有效延长了叶轮的使用寿命，从而增加了风机的使用寿命。

在上述的离心风机中，所述的耐磨层通过焊接方式固定在上述的叶轮上。

在上述的离心风机中，所有与机壳，进风口的结合面均采用密封处理

与现有技术相比，本离心风机具有以下优点：

1.风机叶轮使寿命长

该风机由于采用了先进的动态模拟分析和对气固二相流的流场的进行模拟仿真三维分析，并优化流道设计，改变气流的冲刷角度，同时将叶轮前后盘设计成棘轮型状，利用气流的尾迹涡流原理，破坏气流粉尘的运动轨迹，从而提高了该风机的耐磨效果

该风机为充分利用涡流分离原理，将叶轮设计成棘轮形，使粉尘进入到叶轮后，进行短暂加压即进入涡流分离区，粉尘产生分离，从而增加了叶轮的耐磨效果，延长了风机的使用寿命；

2.叶轮在工作中无堵塞现象

变传统的闭式叶轮棘轮形叶轮，利用涡流分离原理，打乱物料远动轨迹，避免堵塞现象发生。

3.效率高、噪声低、风机性能稳定、高效区宽，节约能源

1)该风机由于采用了先进的动态模拟分析和气固二相流的流场的进行模拟仿真三维分析，并优化了流道设计，改变气流的冲刷角度，提高了叶轮气动效率。

2)在进风口处加一锥形整流筒，有效提高的风机的效率，降低了涡流噪声，其噪声值比原有的低(3-8)dB。

3)经过以上措施后，该风机的效率比原有风机效率大幅度提高最高效率85达到以上，因此，节能效果好。

4)高效率区宽，大流量区压力系数高，其性能完全覆盖原有的风机性能，因此，风机在运行时出力能满足系统要求，能保证系统安全运行。

4.轴端密封更换维修方便

将风机的轴端密封设计成可分离型，因此在更换维修时，无需卸下叶轮，省时省力，维修成本低

5.运用了动态模拟和对气固二相流的流场的仿真三维分析，并经过详细的理论计算，优化蜗壳的流线设计，采用了等基方法绘制阿基米德螺旋线蜗壳线，合理选择了蜗舌与叶轮外径处的间隙，使气流的噪声降到最低，并对蜗舌的易磨损位置采取了防磨措施，从而保证了降低噪声和耐磨损的目的。

附图说明

图1是本发明提供的一种较佳实施例的正视图。

图2是本发明提供的一种较佳实施例的侧视图。

图中，1、机架；2、壳体；3、电机；4、叶轮；5、整流筒；6、轴承箱；7、主轴；8、联轴器；9、分离型轴端密封件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本离心风机，包括机架1、设于机架1处的具有进风口与出风口的涡形壳体2和设于机架1上的电机3，进风口位于涡形壳体2的侧部，涡形壳体2内设有由电机3驱动的叶轮4。如图1所示，机架1上位于电机3与涡形壳体2之间设有一轴承箱6，轴承箱6内穿设有一主轴7，主轴7的一端通过联轴器8与电机3的输出轴连接，主轴7的另一端伸入至涡形壳体2的侧壁内，且叶轮4套设在该主轴7上。

具体的，如图1所示，涡形壳体2上开设有通孔，主轴7穿设在该通孔中，且在通孔处设有分离型轴端密封件9，分离型轴端密封件9套设在该主轴7上并与涡形壳体2螺栓连接，该分离型轴端密封件9能防止有害粉尘等通过该通孔泄露进入大气，有效保障了现场泄露安全。

如图和图2所示，叶轮4位于进风口的一侧呈棘轮状，且在进风口处设有锥形整流筒5，叶轮4位于电机3的一侧也呈棘轮状。其利用叶轮4位于进风口一侧的涡流分离原理，当粉尘进入到叶轮4后，进行短暂加压即进入涡流区，粉尘产生气固分离，从而增加了叶轮4的耐磨效果，同时也避免了叶轮在运转过程中的堵塞现想发生，从而延长了风机的使用寿命。

本实施例中的涡形壳体2为阿基米德螺线壳体2。

为了增强叶轮4的耐磨性，在叶轮4位于进风口处增加有耐磨层。该耐磨层在一定程度上提高了叶轮4的强度，使其在与粉尘碰撞的过程中，将磨损降低到最低，有效延长了叶轮4的使用寿命，从而增加了风机的使用寿命。具体的，本实施例中的耐磨层是通过焊接方式固定在叶轮4上的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、机架；2、壳体；3、电机；4、叶轮；5、整流筒；6、轴承箱；7、主轴；8、联轴器；9、分离型轴端密封件等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种新型离心风机，包括机架(1)、设于机架(1)处的具有进风口与出风口的涡形壳体(2)和设于机架(1)上的电机(3)，所述的进风口位于涡形壳体(2)的侧部，所述的涡形壳体(2)内设有由上述电机(3)驱动的叶轮(4)，其特征在于，所述的叶轮(4)位于进风口的一侧呈棘轮状，且在所述的进风口处设有锥形整流筒(5)。

2.根据权利要求1所述的一种新型离心风机，其特征在于，所述的叶轮(4)位于电机(3)的一侧呈棘轮状。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型离心风机，其特征在于，所述的机架(1)上位于上述的电机(3)与涡形壳体(2)之间设有一轴承箱(6)，所述的轴承箱(6)内穿设有一主轴(7)，所述主轴(7)的一端通过联轴器(8)与电机(3)的输出轴连接，所述主轴(7)的另一端伸入至上述涡形壳体(2)的侧壁内，且上述的叶轮(4)套设在该主轴(7)上。

4.根据权利要求3所述的一种新型离心风机，其特征在于，所述的涡形壳体(2)上开设有通孔，上述的主轴(7)穿设在该通孔中，且在所述的通孔处设有分离型轴端密封件(9)，所述的分离型轴端密封件(9)套设在该主轴(7)上。

5.根据权利要求1或2所述的一种新型离心风机，其特征在于，所述的涡形壳体(2)为阿基米德螺线壳体(2)。

6.根据权利要求1或2所述的一种新型离心风机，其特征在于，所述的叶轮(4)位于上述的进风口处增加有耐磨层。

7.根据权利要求6所述的一种新型离心风机，其特征在于，所述的耐磨层通过焊接方式固定在上述的叶轮(4)上。

Images