CN106979170B - 一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，该方法通过监测离心风机进气防尘罩的风叶下风口的石墨粉的浓度信息，以判断离心风机进气防尘罩的风叶的实时状况，在风叶发生破坏前及时更换风叶，避免风叶在工作过程中发生破坏，损坏设备。同时，合理设置风叶物理参数，例如屈服强度与硬度之间的关系，以提高风叶在工作过程中的可靠性，延长其使用寿命。

Description

一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法

技术领域

本发明涉及离心风机装置领域，具体是涉及一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法。

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；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；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等，离心风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能(压力)。在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向并且管道断面面积增大使气流减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。在多级离心风机中，用回流器使气流进入下一叶轮，产生更高压力。但是现有的风机在使用过程中由于使空气快速流过同时会使气体流动过程中的灰尘和粉尘颗粒磨损设备主体，现有的防护装置存在着不能有效阻挡灰尘和大颗粒粉尘，设备磨损快等缺点。同时，由于离心风机转速高，在工作的过程中风叶承受巨大的应力，容易受到破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，该方法通过监测离心风机进气防尘罩的风叶下风口的石墨粉的浓度信息，以判断离心风机进气防尘罩的风叶的实时状况，在风叶发生破坏前及时更换风叶，避免风叶在工作过程中发生破坏，损坏设备。同时，合理设置风叶物理参数，例如屈服强度与硬度之间的关系，以提高风叶在工作过程中的可靠性，延长其使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，所述离心风机进气防尘罩包括监测系统，所述监测系统包括：检测探头、发射器、接收器、处理器、报警器、电源等，所述风叶监测方法包括以下步骤：

a：在风叶的下风口，距风叶0.1m-0.2m的位置设置检测探头，该检测探头与发射器连接，用于检测石墨粉的浓度信息；

b：发射器将检测探头检测到的浓度信息传输至接收器，接收器将接收到的信息传输至处理器；

c：处理器对接收到的信息进行处理，将其转换为数值；

d：将该数值与预设的阀值进行比较，当该数值大于预设的阀值时，处理器控制报警器进行报警。

进一步地，所述离心风机进气防尘罩包括风机防护网、防尘板、透气风板和防尘罩主体，所述防尘罩主体的内部设置有透气风板，且透气风板的上方设置有防尘板，所述防尘罩主体的上端面设置有风机防护网，所述风机防护网的外周设置有卡扣，所述防护罩主体的外周设置有固定卡座，且固定卡座的位置与卡扣位置对应，所述风机防护网的圆心位置设置有安装螺钉，所述透气风板上设置有风叶，且风叶均匀设置在透气风板的外周上方，所述透气风板的圆心出设置有转动轴承，且透气风板的外周底部设置转动滑槽，所述防尘板安装在透气风板的上方，且防尘板固定在防尘罩主体上，防尘板与透气风板之间存在间隙，所述防尘罩主体的内侧底部设置有转动导轨，且防尘罩主体的圆心处设置有轴承定位杆，所述轴承定位杆的圆心处设置有螺钉孔。

优选的，所述防尘板的上方设置有防尘孔，且防尘孔均匀设置在防尘板的上方，所述防尘孔内设置有粉尘过滤网。

优选的，所述风机防护网通过卡扣与固定卡座连接安装在防尘罩主体上，且卡口与固定卡座通过螺钉固定。

优选的，所述转动轴承安装在轴承定位杆上，所述转动滑槽与转动导轨位置对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明步骤简单、成本低廉，能够实时监测风叶的内部状况，起到提前预知风叶产生破坏的作用。同时，所述风叶监测方法所应用的离心风机进气防尘罩结构合理、使用方便，安装在离心风机上有效阻挡灰尘和异物颗粒进入离心风机内部，避免灰尘颗粒进入风机内部导致设备损伤，提高设备使用寿命，安装拆卸方便，便于不同的装置上使用；同时，提高了风叶的使用寿命，解决了由于高转速导致的应力过大产生的风叶破坏的问题。

附图说明

图1为本发明一种离心风机进气防尘罩的结构示意图。

图2为本发明一种离心风机进气防尘罩的剖视图。

图3为本发明一种离心风机进气防尘罩的立体图一。

图4为本发明一种离心风机进气防尘罩的立体图二。

图中：1、风机防护网；2、卡扣；3、安装螺钉；4、防尘板；5、轴承定位杆；6、防尘孔；7、转动滑槽；8、转动轴承；9、透气风板；10、固定卡座；11、风叶；12、转动导轨；13、防尘罩主体。

具体实施方式

下面将结合实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，所述离心风机进气防尘罩包括监测系统，所述监测系统包括：检测探头、发射器、接收器、处理器、报警器、电源等，所述风叶监测方法包括以下步骤：

a：在风叶的下风口，距风叶0.1m-0.2m的位置设置检测探头，该检测探头与发射器连接，用于检测石墨粉的浓度信息；

b：发射器将检测探头检测到的浓度信息传输至接收器，接收器将接收到的信息传输至处理器；

c：处理器对接收到的信息进行处理，将其转换为数值；

d：将该数值与预设的阀值进行比较，当该数值大于预设的阀值时，处理器控制报警器进行报警。

通过上述风叶监测方法，通过报警的方式醒工作人员，叶片已经出现问题，需要对叶片进行更换。报警器可以为声、光报警器中的一种，也可以为二者的组合。

电源为检测探头、发射器、接收器、处理器、报警器等需要电能的部件供电。电源可以为锂电池，也可以为由风叶转动带动的小型发电机。

通过上述监测系统，能够实时监测风叶的内部状况，在风叶破坏前及时进行更换，避免风叶在工作过程中产生破坏，损坏设备。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种离心风机进气防尘罩，包括风机防护网1、防尘板4、透气风板9和防尘罩主体13，防尘罩主体13的内部设置有透气风板9，且透气风板9的上方设置有防尘板4，防尘罩主体13的上端面设置有风机防护网1，风机防护网1的外周设置有卡扣2，防护罩主体13的外周设置有固定卡座10，且固定卡座10的位置与卡扣2位置对应，风机防护网1的圆心位置设置有安装螺钉3，透气风板9上设置有风叶11，且风叶11均匀设置在透气风板9的外周上方，透气风板9的圆心出设置有转动轴承8，且透气风板9的外周底部设置转动滑槽7，防尘板4安装在透气风板9的上方，且防尘板4固定在防尘罩主体13上，防尘板4与透气风板9之间存在间隙，防尘罩主体13的内侧底部设置有转动导轨12，且防尘罩主体13的圆心处设置有轴承定位杆5，轴承定位杆5的圆心处设置有螺钉孔。

防尘板4的上方设置有防尘孔6，且防尘孔6均匀设置在防尘板4的上方，防尘孔6内设置有粉尘过滤网，风机防护网1通过卡扣2与固定卡座10连接安装在防尘罩主体13上，且卡口2与固定卡座10通过螺钉固定，转动轴承8安装在轴承定位杆5上，转动滑槽7与转动导轨12位置对应。

在满足风叶的工作性能的情况下，尽可能地降低风叶的材料及制造成本，风叶11的材质可以为聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、玻璃纤维、碳纤维、钢、陶瓷中的一种，并可以向风叶11的主材中添加其他组分，比如石墨粉，作为一种预警媒介。

为了提高风叶11在工作过程中的可靠性，延长风叶11的使用寿命，风叶11的屈服强度为110MPa-204MPa，优选为125MPa-178MPa；风叶11的表面维氏硬度为1835-2027，内部维氏硬度为753-826，风叶的表面维氏硬度高、内部维氏硬度低，能够保证风叶表面坚硬的同时，使其内部具有一定的柔韧性，以提高风叶在工作过程中的可靠性。

风叶的表面指的是从风叶表面开始向其内部延伸0.5mm的范围；风叶的内部指的是风叶除去表面后，剩余的部分。

风叶11的屈服强度与表面维氏硬度满足的关系为：屈服强度×表面维氏硬度大于等于23000小于等于350000，优选大于等于26500小于等于341000；使风叶11的屈服强度与内部维氏硬度满足的关系为：屈服强度×内部维氏硬度大于等于95000小于等于145000，优选大于等于105000小于等于135000。

为了检测风叶的状态，现有的无损检测方法有：磁粉探伤、渗透探伤、超声波探伤、射线检测等。但是这些检测方法均需要将风叶从设备上取下，然后进行离线检测，不能做到在线监测风叶的内部状态，减少了风机的工作时间。为了克服上述缺陷，并降低检测成本，本发明提出了一种全新的检测方式：

在风叶的生产过程中，在风叶的材料中添加石墨粉，石墨粉的直径为230-400目。石墨粉的含量(质量)为0.02％-0.035％；石墨粉与风叶的主材质混合均匀。

在风叶的工作过程中，如果风叶出现裂纹，其材质内的石墨粉由于气流的带动，随着风叶产生的风运动到检测探头处，检测探头检测石墨粉的浓度信息。

本发明的工作原理是：使用该离心风机进气防尘罩时，通过将防尘罩主体13固定在离心风机的进风口上，然后将透气风板9固定在防尘罩主体13上，再将防尘板4安装在透气风板9的上方，将风机防护网1安装在防尘罩主体13的上方，通过安装螺钉3将风机防护网1固定在防尘罩主体13上，使用时离心风机带动吸引空气快速进入，空气通过进气防护罩进入离心风机内，通过风机防护网1避免大的硬物进入风机内部，通过防尘板4避免使用时员工误操作导致手或工具进入装置内，通过透气风板9旋转是带动空气快速进入离心风机内。

当风叶11未发生破坏时，检测探头检测到的石墨粉浓度未发生异常，报警器不进行报警，各个部件均正常工作。当风叶发生破坏时，风叶产生裂纹，其内部的石墨粉随着风叶产生的风运动到检测探头处，检测探头检测到的石墨粉浓度超过预设的阀值，报警器进行报警，以提醒工作人员，叶片已经出现问题，需要对叶片进行更换。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，其特征在于，所述离心风机进气防尘罩包括监测系统，所述监测系统包括：检测探头、发射器、接收器、处理器、报警器、电源等，所述风叶监测方法包括以下步骤：

a：在风叶的下风口，距风叶0.1m-0.2m的位置设置检测探头，该检测探头与发射器连接，用于检测石墨粉的浓度信息；

b：发射器将检测探头检测到的浓度信息传输至接收器，接收器将接收到的信息传输至处理器；

c：处理器对接收到的信息进行处理，将其转换为数值；

d：将该数值与预设的阀值进行比较，当该数值大于预设的阀值时，处理器控制报警器进行报警。

2.根据权利要求1所述的一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，其特征在于，所述离心风机进气防尘罩包括风机防护网(1)、防尘板(4)、透气风板(9)和防尘罩主体(13)，其特征在于，所述防尘罩主体(13)的内部设置有透气风板(9)，且透气风板(9)的上方设置有防尘板(4)，所述防尘罩主体(13)的上端面设置有风机防护网(1)，所述风机防护网(1)的外周设置有卡扣(2)，所述防尘罩主体(13)的外周设置有固定卡座(10)，且固定卡座(10)的位置与卡扣(2)位置对应，所述风机防护网(1)的圆心位置设置有安装螺钉(3)，所述透气风板(9)上设置有风叶(11)，且风叶(11)均匀设置在透气风板(9)的外周上方，所述透气风板(9)的圆心处设置有转动轴承(8)，且透气风板(9)的外周底部设置转动滑槽(7)，所述防尘板(4)安装在透气风板(9)的上方，且防尘板(4)固定在防尘罩主体(13)上，防尘板(4)与透气风板(9)之间存在间隙，所述防尘罩主体(13)的内侧底部设置有转动导轨(12)，且防尘罩主体(13)的圆心处设置有轴承定位杆(5)，所述轴承定位杆(5)的圆心处设置有螺钉孔。

3.根据权利要求2所述的一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，其特征在于，所述防尘板(4)的上方设置有防尘孔(6)，且防尘孔(6)均匀设置在防尘板(4)的上方，所述防尘孔(6)内设置有粉尘过滤网。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，其特征在于，所述风机防护网(1)通过卡扣(2)与固定卡座(10)连接安装在防尘罩主体(13)上，且卡扣(2)与固定卡座(10)通过螺钉固定。

5.根据权利要求4所述的一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，其特征在于，所述风叶(11)的主材质为聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、玻璃纤维、碳纤维、钢、陶瓷中的一种，并向风叶(11)的主材质中添加石墨粉，作为一种预警媒介。

6.根据权利要求4所述的一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，其特征在于，向风叶(11)的主材质中添加石墨粉，作为预警媒介。

7.根据权利要求5所述的一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，其特征在于，所述风叶(11)的屈服强度为125MPa-178MPa。

8.根据权利要求1所述的一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，其特征在于，所述风叶(11)的表面维氏硬度为1835-2027，内部维氏硬度为753-826。

9.根据权利要求1所述的一种用于离心风机进气防尘罩的风叶监测方法，其特征在于，所述风叶(11)的屈服强度与表面维氏硬度满足的关系为：屈服强度×表面维氏硬度大于等于23000小于等于350000；风叶(11)的屈服强度与内部维氏硬度满足的关系为：屈服强度×内部维氏硬度大于等于95000小于等于145000。