CN114278596B - 无叶增流环保风机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保装置领域，具体涉及无叶增流环保风机，包括具有空气进风口的静音管道，增压风机，以及风机总焊件；风机总焊件包括外筒和套设在外筒内部的内筒，外筒和内筒通过焊接组成中空的部分形成用于储蓄风能的闭合圆环；外筒的两端设置有锥管；内筒的外缘边且靠近输出通道处设有多个混流喷嘴；混流喷嘴的出风口沿内筒的中心轴线向下倾斜并形成预定的角度；混流喷嘴内远离混流喷嘴的一端设有后翼导流筒；混流喷嘴的一端与闭合圆环相连通。无叶増流环保风机能耗低、高流速的特点，应用到工厂的废气处理系统当中，可实现减少大功率风机的运作数量的同时也满足工厂的废气运输效率。

Description

无叶增流环保风机

技术领域

本发明涉及环保装置领域，具体而言，涉及无叶增流环保风机。

背景技术

目前在工厂的废气处理系统中使用了许多大功率风机，即使集中排放，废气处理效果也存在不佳的情况。其主要原因是废气需从气源处导通至楼顶进行处理排放，致使通风管道过长，管道内的流速受管道长度影响，导致风能会存在一定程度上的损失；为弥补上述的风能损失，工厂不得已选择了大功率风机来满足管道内的废气输送，因此风机在整个工厂废气处理系统当中占了绝大部分的能耗，无形地增加了工厂在用电费用上的压力，不仅影响了工厂的营收，也不符合国家的节能政策。

市场上无叶风扇的出现对我们的发明带来了很大程度的启发，无叶风扇又叫做空气增倍机，能够增加通过其管道内空气的流速。若合理使用这一特性，将它应用到废气处理的管路中，就能在减少大功率风机使用数量的情况下，也能满足管道内废气输送的需求，以此达到节能环保的目的。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供无叶增流环保风机，包括具有空气进风口的静音管道，增压风机，以及风机总焊件；风机总焊件包括外筒和套设在外筒内部的内筒，外筒和内筒通过焊接组成中空的部分形成用于储蓄风能的闭合圆环；外筒的两端设置有锥管；内筒的外缘边且靠近输出通道处设有多个混流喷嘴；混流喷嘴的出风口沿内筒的中心轴线向下倾斜并形成预定的角度；混流喷嘴内远离混流喷嘴的一端设有后翼导流筒；混流喷嘴的一端与闭合圆环相连通。已解决上述技术问题。

本发明的实施例是这样实现的：

无叶增流环保风机，包括具有空气进风口的静音管道，设置在所述静音管道内的增压风机，以及连接在所述静音管道上方的风机总焊件；

所述风机总焊件包括外筒和套设在所述外筒内部的内筒，所述外筒和所述内筒通过焊接组成中空的部分形成用于储蓄风能的闭合圆环；

所述外筒的两端设置有锥管；

所述内筒的外缘边且靠近输出通道处设有多个混流喷嘴；所述混流喷嘴的出风口沿所述内筒的中心轴线向下倾斜并形成预定的角度；所述混流喷嘴内远离所述混流喷嘴的一端设有后翼导流筒；

所述混流喷嘴的一端与所述闭合圆环相连通。

进一步地，所述混流喷嘴内沿出气方向分别设有气流加速通道和渐变喇叭形扩散通道；所述渐变喇叭形扩散通道与出气方向的所述锥管之间形成集中气流的集气扩散通道。

进一步地，所述处在圆周直径连线上的所述混流喷嘴之间的夹角为θ，12°＜θ＜17°。

进一步地，所述静音管道通过风管与所述外筒相连接，所述风管与所述闭合圆环相连通。

进一步地，所述增压风机为涡轮式压缩机，所述无叶增流环保风机具有变频风速大小调节装置。

进一步地，所述外筒和所述内筒一端通过法兰盘密封连接，另一端通过所述后翼导流筒密封连接；

所述混流喷嘴呈圆周环形阵列分布在所述法兰盘上。

进一步地，所述后翼导流筒为直径沿进风方向逐渐变小的锥形导流筒，所述后翼导流筒位于所述闭合圆环内，所述后翼导流筒的导流口与所述锥管之间具有间隙。

本发明实施例的技术方案的有益效果包括：

(1)本实施例的无叶増流环保风机能耗低、高流速的特点，应用到工厂的废气处理系统当中，可实现减少大功率风机的运作数量的同时也满足工厂的废气运输效率；

(2)本实施例的无叶増流环保风机能够产生平稳并且连续的气流；对废气处理管道内的流速实现补强；在使用过程中，空气由静音管道增压风机从进风口吸入，随后空气经过增压风机被增压，再经过风管进入闭合圆环中；当闭合圆环空间中的空气达到饱和后，空气从混流喷嘴中射出；伴随着高速的气流射出混流喷嘴，内筒表面会产生负压，迫使后方的空气流入环内；其次，内筒表面设有后翼导流筒，并有一定的倾角；在一定的角度范围内，倾角越大，内筒靠近后端处会产生更大的负压；在两者双重叠加效应下下，内筒轴向上出现了显著的压强差，驱使着后部气流进入内筒的圆环内，以此增加出风量；

(3)本实施例的无叶増流环保风机，由于其流出内筒的圆环内的气流由于具有一定的黏性，能将四周的空气也“夹带”进来，无叶増流环保风机在内筒表面具有很强的涡度，可以产生较强的黏性切应力，所以流出圆环的气流能“夹带”大量空气，进而增加出风量；

(4)本实施例的无叶増流环保风机，外形结构简单，采用无叶片设计，因此不用为叶片上堆积灰尘发愁，更易于清洗；因采用无叶片设计，对于近距离作业的员工不会造成任何危害，所以更安全；外观更有现代感，且一般为竖直圆柱形，相对不占地；同时避免了常规风扇的叶片在旋转时会切割气流，而且在叶尖会产生“涡流脱落”，导致产生的气流有强烈的变化和间断的问题；无叶増流环保风机能产生平稳并且连续的气流，对废气处理管道内的流速实现补强。

(5)本实施例的无叶増流环保风机，满足了工厂节约能源的需求，降低整体能源消耗，为企业带来绿色健康的发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的无叶增流环保风机的主视截面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无叶增流环保风机的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的A处放大的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的无叶增流环保风机的立体截面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的无叶增流环保风机气流流速模拟分析图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1-图5所示，本实施例提供无叶增流环保风机，包括具有空气进风口11的静音管道1，设置在静音管道1内的增压风机2，以及连接在静音管道1上方的风机总焊件3；

风机总焊件3包括外筒31和套设在外筒31内部的内筒32，外筒31和内筒32通过焊接组成中空的部分形成用于储蓄风能的闭合圆环4；外筒31的两端设置有锥管311；内筒32的外缘边且靠近输出通道处设有多个混流喷嘴5；混流喷嘴5的出风口沿内筒32的中心轴线向下倾斜并形成预定的角度；混流喷嘴5内远离混流喷嘴5的一端设有后翼导流筒6；混流喷嘴5的一端与闭合圆环4相连通。

以上实施，具体来说，空气由静音管道1内并在增压风机2的作用下，从空气进风口11吸入，随后空气经过增压风机2被增压，获得第一次加速动能，再经过风管8进入闭合圆环4中，当闭合圆环4空间中的空气达到饱和后，空气从混流喷嘴5中射出；获得第二次加速动能；更为具体而言，根据伯努利原理：流速越快，流体压强越小。伴随着高速的气流射出混流喷嘴5，内筒32表面会产生负压，迫使后方的空气流入环内。其次，内筒32表面被设计成类似于机翼的形状，并有一定的倾角。基于机翼产生升力的原理：在一定的角度范围内，倾角越大，内筒32靠近后端处会产生更大的负压。因此，在这两个作用的叠加下，内筒32轴向上出现了显著的压强差，驱使着后部气流进入圆环内，以此增加出风量。

同时，流出圆环的气流由于具有一定的黏性，能将四周的空气也“夹带”进来。具体参考如图5所示，无叶増流环保风机在内筒表面具有很强的涡度，可以产生较强的黏性切应力，所以流出圆环的气流能“夹带”大量空气，进而增加出风量。相比之下，常规风扇对于周边空气的“黏性夹带”就相对弱了一点。因为常规风扇所产生的气流还带有切向速度，削减了轴向的速度梯度，使得黏性切应力较小，所以无法带动更多周边气流。

由上可以得知，为解决废气处理系统中使用了大量大功率风机而导致的能源损耗问题，本实施例中的，无叶増流环保风机具有能耗低、高流速的特点，将此应用到工厂的废气处理系统当中，尤其是针对大型半密封的连线设备，对于产生的废气或空气颗粒物需及时排出至机台外部，可实现减少大功率风机的运作数量的同时也满足工厂的废气运输效率；无叶増流环保风机相对于常规风扇的叶片在旋转时会切割气流，而且在叶尖会产生“涡流脱落”，导致产生的气流有强烈的变化和间断。相比之下，无叶増流环保风机所产生的气流更为稳定。

优选地，混流喷嘴5内沿出气方向分别设有气流加速通道51和渐变喇叭形扩散通道52；渐变喇叭形扩散通道52与出气方向的锥管311之间形成集中气流的集气扩散通道7。在具体实施时，外筒31和内筒32一端通过法兰盘密封连接，另一端通过后翼导流筒6密封连接；混流喷嘴5呈圆周环形阵列分布在法兰盘上。因此在工作时，气流从圆周环形阵列分布的混流喷嘴5高速喷出，高能量的气流经过圆阵排列的混流喷嘴5射出后在出口附近产生一低压区，被吸气流通过渐变喇叭形扩散通道52圆形射流环绕，将气体吸气流环绕吸入，在闭合圆环4进入到混流喷嘴5处周围空气被射流卷走而形成真空，被输送的气流即被吸入，多股气流在渐变喇叭形扩散通道52中混合并进行动量交换，使被输送气流的动能增加，通过渐变喇叭形扩散通道52输射到集气扩散通道7将大部分动能转换为压力能，从集气扩散通道7的排出口输出。

优选地，处在圆周直径连线上的混流喷嘴5之间的夹角为θ，12°＜θ＜17°。在一个实施例中，θ角度优选为16.3°已确保混流喷嘴5的加速效应。

优选地，静音管道1通过风管8与外筒31相连接，风管8与闭合圆环4相连通。静音管道1通过风管8与外筒31焊接连接，或采用卡箍的形式锁紧连接。

优选地，增压风机2为涡轮式压缩机，无叶增流环保风机具有变频风速大小调节装置。因采用涡轮式压缩机，无叶増流环保风机同时带有变频风速大小调节装置，不会冲击电压，所以无叶増流环保风机的能耗极低，比常规风扇更加节能。

优选地，后翼导流筒6为直径沿进风方向逐渐变小的锥形导流筒，后翼导流筒6位于闭合圆环4内，后翼导流筒6的导流口与锥管311之间具有间隙。后翼导流筒6的设置能够在一定的角度范围内，倾角越大，内筒32靠近后端处会产生更大的负压，驱使着后部气流进入内筒32圆环内，以此增加出风量。

总之，本实施例的无叶増流环保风机能耗低、高流速的特点，应用到工厂的废气处理系统当中，可实现减少大功率风机的运作数量的同时也满足工厂的废气运输效率；能够产生平稳并且连续的气流；对废气处理管道内的流速实现补强；在使用过程中，空气由静音管道增压风机从进风口吸入，随后空气经过增压风机被增压，再经过风管进入闭合圆环中；当闭合圆环空间中的空气达到饱和后，空气从混流喷嘴中射出；伴随着高速的气流射出混流喷嘴，内筒表面会产生负压，迫使后方的空气流入环内；其次，内筒表面设有后翼导流筒，并有一定的倾角；在一定的角度范围内，倾角越大，内筒靠近后端处会产生更大的负压；在两者双重叠加效应下下，内筒轴向上出现了显著的压强差，驱使着后部气流进入内筒的圆环内，以此增加出风量；不仅如此，由于其流出内筒的圆环内的气流由于具有一定的黏性，能将四周的空气也“夹带”进来，无叶増流环保风机在内筒表面具有很强的涡度，可以产生较强的黏性切应力，所以流出圆环的气流能“夹带”大量空气，进而增加出风量；

最后，本实施例的无叶増流环保风机，其外形结构简单，由于采用无叶片设计，因此不会在叶片上堆积灰尘发愁，更易于清洗；对于近距离作业的员工不会造成任何危害，安全性能更高；其外观一般为竖直圆柱形，相对不占地，占地空间少；上述结构无叶増流环保风机避免了常规风扇的叶片在旋转时会切割气流，而且在叶尖会产生“涡流脱落”，导致产生的气流有强烈的变化和间断的问题；无叶増流环保风机能产生平稳并且连续的气流，对废气处理管道内的流速实现补强。满足了工厂节约能源的需求，降低整体能源消耗，为企业带来绿色健康的发展。

综上所述，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.无叶增流环保风机，其特征在于：

包括具有空气进风口（11）的静音管道（1），设置在所述静音管道（1）内的增压风机（2），以及连接在所述静音管道（1）上方的风机总焊件（3）；

所述风机总焊件（3）包括外筒（31）和套设在所述外筒（31）内部的内筒（32），所述外筒（31）和所述内筒（32）通过焊接组成中空的部分形成用于储蓄风能的闭合圆环（4）；

所述外筒（31）的两端设置有锥管（311）；

所述内筒（32）的外缘边且靠近输出通道处设有多个混流喷嘴（5）；所述混流喷嘴（5）的出风口沿所述内筒（32）的中心轴线向下倾斜并形成预定的角度，处在圆周直径连线上的所述混流喷嘴（5）之间的夹角为θ，12°＜θ＜17°；所述混流喷嘴（5）内沿出气方向分别设有气流加速通道（51）和渐变喇叭形扩散通道（52）；所述渐变喇叭形扩散通道（52）与出气方向的所述锥管（311）之间形成集中气流的集气扩散通道（7）；所述混流喷嘴（5）呈圆周环形阵列分布在法兰盘上；

所述内筒（32）内远离所述混流喷嘴（5）的一端设有后翼导流筒（6），所述外筒（31）和所述内筒（32）一端通过法兰盘密封连接，另一端通过所述后翼导流筒（6）密封连接；

所述混流喷嘴（5）的一端与所述闭合圆环（4）相连通。

2.根据权利要求1所述的无叶增流环保风机，其特征在于：

所述静音管道（1）通过风管（8）与所述外筒（31）相连接，所述风管（8）与所述闭合圆环（4）相连通。

3.根据权利要求1所述的无叶增流环保风机，其特征在于：

所述增压风机（2）为涡轮式压缩机，所述无叶增流环保风机具有变频风速大小调节装置。

4.根据权利要求1所述的无叶增流环保风机，其特征在于：

所述后翼导流筒（6）为直径沿进风方向逐渐变小的锥形导流筒，所述后翼导流筒（6）位于所述闭合圆环（4）内，所述后翼导流筒（6）的导流口与所述锥管（311）之间具有间隙。