CN104653515B - 一种双吸式离心通风机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双吸式离心通风机。我国离心风机技术还需不断改进,从而能够增强风机运行的稳定性和提升风机运行的效率,减少风机用电量。本发明的蜗壳在出口处设有挡流板;轮盘的两侧对称设有两个叶片组;叶片组包括长叶片和短叶片;多片长叶片沿圆周均布,相邻两片长叶片之间设有短叶片;长叶片和短叶片的內端面均与轮盘焊接,外端面均与轮盖的內端焊接;两个轮盖的外端分别与一个前导器焊接;轮盖与长叶片及短叶片的焊接端边沿设有无叶扩压边;轮盘的轮缘为球面;蜗壳的内侧壁开设有沿轮盘轴向等距设置的多个减阻槽。本发明能够改善现有双吸式离心通风机的静压‑流量特性和效率‑流量特性,从而改善现有双吸式离心通风机的气动性能。

Description

一种双吸式离心通风机
技术领域
本发明属于通风设备领域,涉及离心通风机,具体涉及一种双吸式离心通风机。
背景技术
我国把气体输送以及气体压缩机械统称为风机。通常所说的风机包括通风机、鼓风机、压缩机以及罗茨鼓风机。风机按其内部空气流动方向来进行分类,主要可以分为轴流式、离心式和混流式(斜流式)三种类型。其中离心风机结构相对简单,广泛用于需要通风、冷却和排尘环境以及烘干和选送谷物,还可以为风洞试验提供风源和作为气垫船的推进装置等。
离心通风机是广泛应用于国民经济各行业的一种通用机械。随着国内对能源需求的不断增加,风机在市场上不断扩大,这也导致风机能耗不断增长。据统计,国内每年总发电量的10%左右被风机消耗掉,其中有一半是离心风机耗电。在实际应用中,离心通风机内部流动情况十分复杂,特别是当离心通风机在部分负荷下运行时,会出现非稳态流,伴随着非稳态流动的产生,风机性能明显降低。虽然我国最近几年离心风机行业获得了巨大的发展,但与国外先进企业技术相比,仍存在较大的差距。我国离心风机技术还需不断改进,从而能够增强风机运行的稳定性和提升风机运行的效率,减少风机用电量,这对节约能源具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提出一种双吸式离心通风机,对现有双吸式离心通风机的叶轮和蜗壳结构进行改进,确保提升双吸式离心通风机的运行效率以及增强运行的稳定性。
本发明采用的技术方案如下:
本发明包括蜗壳、前导器和双吸式叶轮;所述的蜗壳在出口处设有挡流板;所述的双吸式叶轮包括轮盖、轮盘和叶片组;所述轮盘的两侧对称设有两个叶片组;所述的叶片组包括长叶片和短叶片;多片长叶片沿圆周均布,相邻两片长叶片之间设有短叶片;所有短叶片沿圆周均布;每个叶片组中,长叶片和短叶片的內端面均与轮盘焊接,外端面均与轮盖的內端焊接;两个轮盖的外端分别与一个前导器焊接。
所述的轮盖与长叶片及短叶片的焊接端边沿设有无叶扩压边;所述的无叶扩压边为圆环形的等曲率曲面片,其曲率半径为长叶片及短叶片尖部所在圆周半径的1/16~1/10;所述轮盘的轮缘为球面,球面的半径为长叶片及短叶片尖部所在圆周半径的1/25~1/16。
所述短叶片的弦线为长叶片弦线的1/3~3/5;短叶片的尖部与相邻面为压力面的一侧相邻长叶片尖部所在圆周对应的圆心角为α,与另一侧相邻长叶片尖部所在圆周对应的圆心角为β,α:β=1:1~2:1。
所述蜗壳的内侧壁开设有沿轮盘轴向等距设置的多个减阻槽;所述的减阻槽为弧形槽,槽宽为蜗壳内侧壁宽度的1~10%,槽深为蜗壳侧壁厚度的1/5~1/2。
所述的长、短叶片形状相同,可以为直板型、弧板型或翼型。
本发明的有益效果是:
本发明能够改善现有双吸式离心通风机的静压-流量特性和效率-流量特性,从而改善现有双吸式离心通风机的气动性能。利用CFD技术进行数值模拟,在额定工况下本发明的全压效率较现有双吸式离心通风机提升了1~5%,并且当小流量工况时,本发明的全压效率较现有双吸式离心通风机提升了2~6%,能较有效地提高双吸式离心通风机的运行效率,并且使得风机高效运行范围拓宽,增强了风机运行的稳定性。
附图说明
图1为本发明的整体结构立体图;
图2为本发明中双吸式叶轮的结构示意图;
图3为本发明中双吸式叶轮的横截面示意图;
图4为本发明的蜗壳内部减阻槽分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1、2和3所示,一种双吸式离心通风机,包括蜗壳1、前导器2和双吸式叶轮3;蜗壳1在出口处设有挡流板6;双吸式叶轮3包括轮盖4、轮盘5和叶片组;轮盘5的两侧对称设有两个叶片组;叶片组包括长叶片9和短叶片10;九片长叶片9沿圆周均布,相邻两片长叶片9之间设有短叶片10;所有短叶片10沿圆周均布;每个叶片组中,长叶片9和短叶片10的內端面均与轮盘5焊接,外端面均与轮盖4的內端焊接;两个轮盖4的外端分别与一个前导器2焊接。
轮盖4与长叶片9及短叶片10的焊接端边沿设有无叶扩压边7;无叶扩压边7为圆环形的等曲率曲面片,其曲率半径为长叶片9及短叶片10尖部所在圆周半径的1/15;轮盘5的轮缘为球面,球面的半径为长叶片9及短叶片10尖部所在圆周半径的1/20;球面与无叶扩压边7共同作用,使得气流通过双吸式叶轮3出口时,动压能更有效地转化为静压,提升静压效率。
如图3所示,长、短叶片均呈翼型;短叶片10的弦线为长叶片9弦线的1/2;短叶片10的尖部与相邻面为压力面的一侧相邻长叶片9尖部所在圆周对应的圆心角为α,与另一侧相邻长叶片9尖部所在圆周对应的圆心角为β,α:β=5:4。当小流量工况下,更有利于双吸式叶轮3内部气流的稳定,减少二次流现象。
如图4所示,蜗壳1的内侧壁开设有沿轮盘5轴向等距设置的二十个减阻槽8;减阻槽8为弧形槽,槽宽为蜗壳内侧壁宽度的5%,槽深为蜗壳侧壁厚度的1/3。
该双吸式离心通风机的工作原理:
双吸式叶轮3旋转时,长叶片9与短叶片10形成的叶轮流道内的空气受到了离心力作用向外运动,使得双吸式叶轮3中央的气压小于离心通风机外的大气压,压力差使空气在离心通风机进口处经前导器2被轴向吸入离心通风机内部。空气流入后,在双吸式叶轮3进口处运动方向折转90°,沿双吸式叶轮3径向进入叶轮流道,在双吸式叶轮3旋转作用下空气获得动压能和静压能,由于长叶片9和短叶片10的分布,能有效改善双吸式叶轮3内部流场分布,减少双吸式叶轮3出口的射流尾迹,提高了运行稳定性。从双吸式叶轮3的叶轮流道甩出的空气经过无叶扩压边7,使得气流动能更有效地转化为静压能。之后气流进入蜗壳1,由于蜗壳1中减阻槽8的存在,使得气流在蜗壳1中的摩擦损失减少,从而提升了离心通风机的运行效率。

Claims (2)

1.一种双吸式离心通风机,包括蜗壳、前导器和双吸式叶轮,其特征在于:
所述的蜗壳在出口处设有挡流板;所述的双吸式叶轮包括轮盖、轮盘和叶片组;所述轮盘的两侧对称设有两个叶片组;所述的叶片组包括长叶片和短叶片;多片长叶片沿圆周均布,相邻两片长叶片之间设有短叶片;所有短叶片沿圆周均布;每个叶片组中,长叶片和短叶片的內端面均与轮盘焊接,外端面均与轮盖的內端焊接;两个轮盖的外端分别与一个前导器焊接;
所述的轮盖与长叶片及短叶片的焊接端边沿设有无叶扩压边;所述的无叶扩压边为圆环形的等曲率曲面片,其曲率半径为长叶片及短叶片尖部所在圆周半径的1/16~1/10;所述轮盘的轮缘为球面,球面的半径为长叶片及短叶片尖部所在圆周半径的1/25~1/16;
所述短叶片的弦线为长叶片弦线的1/3~3/5;短叶片的尖部与相邻面为压力面的一侧相邻长叶片尖部所在圆周对应的圆心角为α,与另一侧相邻长叶片尖部所在圆周对应的圆心角为β,α:β=1:1~2:1;
所述蜗壳的内侧壁开设有沿轮盘轴向等距设置的多个减阻槽;所述的减阻槽为弧形槽,槽宽为蜗壳内侧壁宽度的1~10%,槽深为蜗壳侧壁厚度的1/5~1/2。
2.根据权利要求1所述的一种双吸式离心通风机,其特征在于:所述的长、短叶片形状相同,为直板型、弧板型或翼型。
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