CN116104809A - 一种进风口及其后向离心通风机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种进风口及其后向离心通风机，其包括叶轮和进风口，所述进风口为包括入口收缩段abc和出口扩张段cd的锥弧形中空筒体状，收缩段abc由两段圆弧形ab和bc组成，所述出口扩张段cd的截面弧线为四分之一椭圆形，本发明保持现有的进风口收缩段abc弧线不变，将现有的进风口cd圆弧段改为四分之一椭圆段cd，并且，c、d两点位置没有改变，本发明将cd的截面弧线改进为四分之一椭圆后，与原始对比样机的进风口对比，可以提高低压后向离心通风机的进风口对气流的导流效率，减小入口来流的流动损失，进风口与叶轮之间的径向间隙和相对位置没有改变，因而通风机整机外形与安装尺寸均保持不变，进风口的材料和加工工艺与对比样机一致，实施简便易行。
Description
技术领域
本发明属于离心通风机相关技术领域，具体涉及一种进风口及其后向离心通风机。
背景技术
无蜗壳后向离心通风机主要由叶轮、进口集流器(即进风口)组成，进风口作为离心通风机的重要部件，是静止导流部件，其作用是将轴向进气平滑地导入叶轮，现有的离心通风机的进风口有圆筒形、圆锥形、圆弧形和锥弧形。对于低压后向离心通风机而言，其进风口多采用锥弧形，锥弧形进风口由进口收缩段和出口扩张段组成，即气流在进风口内沿中心轴线方向是先加速再减速的流动过程，在此过程中，势必存在有流动损失，因此进风口结构形式特别是其筒形体的母线形状，直接影响进入叶轮前的气体流动平稳性和通风机内部的流动状况，为了进一步改善后向离心通风机的性能参数，本发明提出一种进风口及其后向离心通风机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种进风口及其后向离心通风机，以进一步完善上述背景技术中提出的现有的离心通风机，即进一步减少气流在进风口内沿中心轴线方向是先加速再减速的过程中的流动损失，优化气流进入叶轮前的流动状态，提高通风机的空气动力性能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种进风口，所述进风口为包括入口收缩段abc和出口扩张段cd的锥弧形中空筒体状，所述出口扩张段cd的截面弧线为四分之一椭圆形。
优选的，进风口上c点处的直径最小，为进风口的喉部，a点处为进风口的进气口，d点处为进风口的出口末端部。
一种后向离心通风机，其包括叶轮以及权利要求1和2任一所述的一种进风口，所述叶轮包括后盘和设置于后盘和前盘之间的若干叶片，所述进风口安装于叶轮前端—与叶轮前盘内圈套口配合。
一种后向离心通风机进风口，进风口的出口段截面弧线的四分之一椭圆段cd所在的椭圆的长轴与叶轮主轴方向平行，四分之一椭圆段cd所在的椭圆的短轴与叶轮主轴方向垂直，四分之一椭圆段cd所围成的椭圆的焦点为O点，且焦点O与进风口的最小直径处(喉部)在同一竖直直线上。
优选的，所述进风口的进气口直径为φDin，喉部直径为φDh，出口直径为φDout。
优选的，所述进风口的进气口至喉部的轴向距离为Ls，喉部至出口外端部的轴向距离为Lk，Lk长度等于Od，Ls与Lk的长度总和等于进风口的横向宽度L。
优选的，四分之一椭圆段cd所围成的椭圆的长轴长TA为2*Lk，四分之一椭圆段cd所围成的椭圆的短轴的长度TB为Dout-Dh。
与现有离心通风机技术相比，本发明提供了一种进风口及其后向离心通风机，具备以下有益效果：
一、本发明保持现有的进风口收缩段abc弧线不变，将现有的进风口cd圆弧段改为四分之一椭圆段cd，并且，c、d两点位置没有改变，本发明将cd的截面弧线改进为四分之一椭圆后，与原始对比样机的进风口对比，进风口与叶轮之间的径向间隙没有改变，且进风口与叶轮的相对位置也没有改变，因而通风机整机外形与安装尺寸均保持不变，进风口的材料和加工工艺与对比样机一致，因此，本发明实施起来简便易行；
二、本发明进风口出口段的截面弧线cd改进为四分之一椭圆后，本发明工作时与其对比样机相比较，最高效率工况下，静压和静压效率均有明显的提升，最大风量也明显增大，本发明提高低压后向离心通风机的进风口对气流的导流效率，减小入口来流的流动损失，并提高叶轮出口流量和压力以及通风机气动效率，即提高通风机出力并节能降耗。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的后向离心通风机结构示意图；
图2为本发明提出的A放大结构示意图；
图3为本发明提出的锥弧形进风口结构示意图；
图4为本发明提出的B放大结构示意图；
图5为现有的锥弧形进风口(含直锥段)结构示意图；
图6为现有的锥弧形进风口(均为弧形段)结构示意图；
图7为本发明的实施例一和对比样机一的静压对比曲线示意图；
图8为本发明的实施例一和对比样机一的静压效率对比曲线示意图；
图9为本发明的实施例二和对比样机二的静压对比曲线示意图；
图10是本发明的实施例二和对比样机二的静压效率对比曲线示意图；
图11是本发明的实施例三和对比样机三的静压对比曲线示意图；
图12是本发明的实施例三和对比样机三的静压效率对比曲线示意图。
图中：1、叶轮；101、后盘；2、进风口。
具体实施方式
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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种后向离心通风机，其包括叶轮1以及权利要求1和2任一的一种进风口，叶轮1包括后盘101和设置于后盘101和前盘之间的若干叶片，进风口2安装于叶轮1前端—与叶轮1 前盘内圈套口配合。
具体的，进风口2为包括入口收缩段abc和出口扩张段cd的锥弧形中空筒体状，出口扩张段cd的截面弧线为四分之一椭圆形，收缩段abc由两段圆弧形ab和bc组成，其中，圆弧形ab直径为R1，圆弧形ab直径为R2，进风口2上c点处的直径最小，为进风口2的喉部，a点处为进风口2的进气口， d点处为进风口2的出口末端部。进风口2的出口段截面弧线的四分之一椭圆段cd所在的椭圆的长轴与叶轮1主轴方向平行，四分之一椭圆段cd所在的椭圆的短轴与叶轮1主轴方向垂直，四分之一椭圆段cd所围成的椭圆的焦点为O点，椭圆的焦点O至中心线的距离为Dout/2，焦点O与进风口2的最小直径处(喉部)在同一竖直直线上，进风口2的进气口直径为φDin，喉部直径为φDh，出口直径为φDout。进风口2的进气口至喉部的轴向距离为Ls，喉部至出口外端部的轴向距离为Lk，Lk长度等于Od，Ls与Lk的长度总和等于进风口2的横向宽度L。四分之一椭圆段cd所围成的椭圆的长轴长TA为 2*Lk，四分之一椭圆段cd所围成的椭圆的短轴的长度TB为Dout-Dh。
请参阅图6，为本发明的原始对比样机的进风口结构图，其进风口由前端收缩段abc和后端扩张段cd组成，其中abc由两段圆弧形ab(直径大小为 R1)和bc(直径大小为R2)组成，cd也为圆弧形(直径为R3)，c点处的直径最小，是进风口的喉部。进风口的进气口直径为φDin，喉部直径为φDh，出口直径为φDout。
对比图4和图6得出，本发明实施例中，保持收缩段abc弧线不变，将现有的进风口cd圆弧段改为四分之一椭圆段cd，并且，c、d两点位置没有改变，本发明进风口2上的出口段cd的截面弧线改进为四分之一椭圆后，与原始对比样机的进风口对比，进风口2与叶轮1之间的径向间隙△没有改变，进风口2与叶轮1的相对位置也没有改变，因而通风机整机外形与安装尺寸均保持不变。
后向离心通风机的高效锥弧形进风口2，其截面形状为喷嘴状，前段为面积逐步缩小的收缩段，气流在其间呈加速形态，经过进风口2喉部之后进入后段，其面积不断扩大，气流速度逐步降低后进入叶轮1。将进风口2出口段的截面形状改进为四分之一椭圆形之后，与圆弧形相比，椭圆形大圆部位曲率更大、小圆部位的曲率更加小，即气流在减速初期比较平缓地降低、而在接近末端部位减速加快，这样可提高进风口2的导流效率(减少流动损失)，因而提高通风机的空气动力性能参数和气动效率。
通过实验测试本发明中的通风机和现有技术中通风机在最高效率工况下的性能，并分析对比。实施例一、二、三及其对比样机一、二、三的最高效率工况点主要性能的对比见下表。
从上表可以看出，本专利的三个实施例与其对比样机相比较，最高效率工况下，静压和静压效率均有明显的提升。
本发明的三种实施例及其对比样机最大风量的对比见下表。
从上表可以看出，本专利的三个实施例与其对比样机相比较，相同叶轮1 直径下，最大风量有明显的提升。
从以上两表和性能曲线对比图可以看出，本专利的三个实施例与其对比样机相比较，最高效率工况下，静压和静压效率均有明显的提升，最大风量也明显增大；改进后的三种实施例其性能曲线均在原对比样机的右上方，证明通风机的出力和效率均有明显提高，在中间偏大流量区间范围内，提高的效果尤为显著。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种进风口，其特征在于，所述进风口（2）为包括入口收缩段abc和出口扩张段cd的锥弧形中空筒体状，所述出口扩张段cd的截面弧线为四分之一椭圆形。
2.根据权利要求1所述的一种进风口，其特征在于：进风口（2）上c点处的直径最小，为进风口（2）的喉部，a点处为进风口（2）的进气口，d点处为进风口（2）的出口末端部。
3.一种后向离心通风机，其特征在于：其包括叶轮（1）以及权利要求1和2任一所述的一种进风口，所述叶轮（1）包括后盘（101）和设置于后盘（101）和前盘之间的若干叶片，所述进风口（2）安装于叶轮（1）前端—与叶轮（1）前盘内圈套口配合。
4.根据权利要求1和2所述的一种后向离心通风机进风口，其特征在于：其出口段截面弧线的四分之一椭圆段cd所在的椭圆的长轴与叶轮（1）主轴方向平行，四分之一椭圆段cd所在的椭圆的短轴与叶轮（1）主轴方向垂直，四分之一椭圆段cd所围成的椭圆的焦点为O点，且焦点O与进风口（2）的最小直径处（喉部）在同一竖直直线上。
5.根据权利要求1和2所述的一种后向离心通风机进风口，其特征在于：所述进风口（2）的进气口直径为φDin，喉部直径为φDh，出口直径为φDout。
6.根据权利要求3所述的一种后向离心通风机，其特征在于：所述进风口（2）的进气口至喉部的轴向距离为Ls，喉部至出口外端部的轴向距离为Lk，Lk长度等于Od，Ls与Lk的长度总和等于进风口（2）的横向宽度L。
7.根据权利要求3所述的一种后向离心通风机，其特征在于：四分之一椭圆段cd所围成的椭圆的长轴长TA为2*Lk ，四分之一椭圆段cd所围成的椭圆的短轴的长度TB为Dout-Dh。
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| CN113738696A (zh) * | 2021-10-21 | 2021-12-03 | 浙江科贸实业有限公司 | 一种后向离心叶轮以及包含该叶轮的后向离心通风机 |
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2021
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| CN113738696B (zh) * | 2021-10-21 | 2024-06-14 | 浙江科贸实业有限公司 | 一种后向离心叶轮以及包含该叶轮的后向离心通风机 |
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