CN203702664U - 一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，所述冷却风机包括支座，风机本体，出风口锥管及风阀，其中所述风机本体包括风筒，所述风筒内部依次设有动叶，轮毂，导叶，内机匣及驱动风机，所述驱动风机安装在所述内机匣内，所述导叶为机翼型导叶，且所述导叶中间厚度导叶弧长的10~15%。本实用新型所揭示的一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，通过运用机翼型后导叶替代常规圆弧板型后导叶，能更好地回收动叶出气气流旋绕速度动能，改善了风机性能、提高了安全可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种冷却风机，具体涉及一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶。
背景技术
控制棒驱动机构冷却风机是一种用于第三代核电机组一体化堆顶组件控制棒驱动机构通风冷却系统，其作用是为控制棒驱动机构提供强迫冷却空气，以维持控制棒驱动机构线圈组件正常工作所需的温度，且不超过限定值，该风机的性能直接影响反应堆驱动机构的安全性与可靠性。
控制棒驱动机构冷却风机要求压力高、尺寸小，且需有较高的压力裕量，以提高全可靠性，故具有大轮毂比、动叶安装角大、动叶出气旋绕速大、轴向气流速度大的气动特性，并且风机压力越高则动叶出气旋绕速度越大，但旋绕速度和其旋绕速度动能不能用于克服系统阻力，故对风机来说是一种自身能量损失，需采取导叶来回收这种旋绕速度动能。
现有常规控制棒驱动机构冷却风机其后导叶为等厚度的圆弧板型，缺点是：
工作范围窄，由于圆板型导叶在偏离设计工况时，其升力系数急剧下降，阻力系数急剧增大，在导叶进气攻角增大时，失速特性明显，使风机可运行区变窄，喘振区和不稳定区增大。因此当控制棒驱动机构冷却系统管网阻力偏离设计工况时，较宜进入不稳区或喘振区运行，存在安全隐患。
导致风机效率降低，圆弧板型导叶阻力系数较大，特别是在偏离设计工况时，阻力系数急剧增大，而控制驱动机构冷却风机要求具有较高的压力裕量，即风机实际运行工作点离最高效率点较远，又由于风机需采取大轮毂比设计，导叶进气速度在45m/s以上，故等厚的圆弧板导叶自身损失比较大，降低了风机压力和效率。
实用新型内容
实用新型目的：为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种能提高效率、提高风机压力、扩大风机稳定工作区的控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，所述冷却风机包括支座，风机本体，出风口锥管及风阀，其中所述风机本体包括风筒，所述风筒内部依次设有动叶，轮毂，导叶，内机匣及驱动风机，所述驱动风机安装在所述内机匣内，所述导叶为机翼型导叶，且所述导叶中间厚度导叶弧长的10~15%。
所述风筒与所述内机匣构成环形通道的出风口，所述出风口端部安装有扩压尾锥，所述扩压尾锥截面呈梯形，且单边扩散角为5~20°。
所述出风口锥管呈倒锥形，且单边扩散角为5~20°。
所述出风口锥管上端内径为1100mm。
所述动叶的叶尖对应风筒部位设有防喘振环，所述防喘振环内设有复数导流片。
由于采用了上述技术方案，本实用新型所揭示的一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，通过运用机翼型后导叶替代常规圆弧板型后导叶，能更好地回收动叶出气气流旋绕速度动能，改善了风机性能、提高了安全可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本实用新型动叶与导叶截面示意图；
图4为现有动叶与导叶的截面示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，本实用新型所揭示的一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，其为立式竖直向上排气结构，具体包括风机本体，所述风机本体通过减振支座0固定在基础上，所述风机本体包括风筒1，所述风筒1两端分别设有进风口2和出风口3，所述风筒内部从下至上依次设有动叶4，轮毂5，导叶6，内机匣7，驱动电机8及扩压尾锥9，所述出风口3连接出风口锥管10，所述出风口锥管10的出风口安装有风阀11。
具体说来，所述风筒1与所述内机匣7形成环形通道向所述出风口锥管10排气，所述内机匣7上端装有扩压尾锥9，所述驱动电机8内置于所述内机匣7内，所述扩压尾锥9包覆在所述驱动电机8外侧，所述扩压尾锥9截面呈梯形结构，且单边扩散角α为5~20°，最佳单边扩散角α为15°，所述扩压尾锥9的半径沿气流方向逐渐减小，使得通流面积逐渐增大，故而降低排气速度及动压值，增高了空气静压值。
所述风筒1为圆柱形结构，其上端连接出风口锥管10，所述出风口锥管10的单边扩散角β为5~20°，所述出风口锥管10的锥管出风口内径为1100mm。
所述风阀11设置在所述出风口锥管10的出风口，当风机停止运行时，防止了外部气流倒灌入风机内，其内径尺寸与所述出风口锥管的出风口内径相同。
如图2所示，所述动叶4的叶尖前端所对应的风筒部位设有防喘振环12，所述防喘振环12外部为环形槽13，所述环形槽13内沿圆周方向均匀设有复数导流片14，所述导流片14内侧设有导流环15，所述导流环15内径与所述风筒1下部102内径相同，当系统阻力增大时，动叶4入口气流攻角增大，使得动叶4吸力面气流严重分离，并在动叶4前缘形成涡流，涡流在离心力作用下进入防喘振环12，由于外形槽13的阻隔，气流只能进入导流片14和导流环15组成的分隔通道内，涡流气团经分隔、整流后返回到主气流中，使得涡流的进一步发展被抑制，从而消除了喘振区，同时动叶4前后气流不再剧烈振荡，避免了动叶4承受较大的交变气动力，提高动叶4的安全可靠性。
如图3、4所示，所述导叶6为机翼型结构，其中所述导叶中间厚度导叶弧长的10~15%，机翼型的导叶6较常规等厚圆弧板型导叶具有阻力系数小、升阻比高的特点，且导叶6自身阻力小，能更好地回收动叶出气气流旋绕速度动能，从而减小了损失、提高了风机效率，特别是当系统阻力变化时，有利于保证风机出力；此外机翼型导叶6升力系数大，在攻角增大时失速特性远较圆弧板翼型导叶缓和，使风机向系统所提供压力提高，从而提高了风机运行压力裕量，安全可靠性得到提高。
本实用新型所揭示的一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，其工作原理为：气体从进风口2吸入，经过旋转的动叶4做功后，流入导叶进行扩压，而后经风筒1与内机匣7形成的环形通道的出风口3排气，气体通过出风口锥管10排出。
本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，所述冷却风机包括支座，风机本体，出风口锥管及风阀，其中所述风机本体包括风筒，所述风筒内部依次设有动叶，轮毂，导叶，内机匣及驱动风机，所述驱动风机安装在所述内机匣内，其特征在于：所述导叶为机翼型导叶，且所述导叶中间厚度导叶弧长的10~15%。
2. 根据权利要求1所述的控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，其特征在于：所述风筒与所述内机匣构成环形通道的出风口，所述出风口端部安装有扩压尾锥，所述扩压尾锥截面呈梯形，且单边扩散角为5~20°。
3.根据权利要求1所述的控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，其特征在于：所述出风口锥管呈倒锥形，且单边扩散角为5~20°。
4.根据权利要求1所述的控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，其特征在于：所述出风口锥管上端内径为1100mm。
5. 根据权利要求1所述的控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶，其特征在于：所述动叶的叶尖对应风筒部位设有防喘振环，所述防喘振环内设有复数导流片。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103758791A (zh) * | 2014-02-17 | 2014-04-30 | 南通大通宝富风机有限公司 | 一种控制棒驱动机构冷却风机的旋绕动能回收导叶 |
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2014
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