CN204025162U - 带双导叶轴向前导器的离心式通风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带双导叶轴向前导器的离心式通风机，属于叶片式流体机械领域。它包括双导叶前导器、风机集流器、叶轮、蜗壳、扩散器、出风口、主轴、轴承座、底座和风机调节装置，双导叶前导器包括滤网、进口集流器、一级前导器、二级前导器和过渡管，进口集流器的进口设置有滤网，进口集流器之出口与一级前导器连通，一级前导器与过渡管连通，过渡管与二级前导器连通。具有结构简单、调节区域宽，安全可靠调节方便的优点，在大范围深度调节时，仍能确保离心式风机在安全、高效率区间运行，与传统的带轴向前导器的离心式风机相比，在全负荷调节范围内风机效率提高15%左右。

Description

带双导叶轴向前导器的离心式通风机

技术领域

本实用新型涉及一种带双导叶轴向前导器的离心式通风机，属于叶片式流体机械领域。

技术背景

离心式通风机在使用中需要进行调节，传统的调节方法有节流法、前导器调节法、变转速法三种。前导器调节法，分为轴向前导器调节法和径向前导器调节法，轴向前导器调节法通过改变前导器导叶的角度进行调节，具有结构简单、使用方便、经济性好等优点，在离心式通风机中得到广泛的应用。此外，离心式通风机作为叶片式流体机械，遵循流体机械的基本方程是欧拉方程，传统的带轴向前导器的离心式通风机，就是根据欧拉方程的原理，通过改变轴向前导器导叶的角度，造成风机叶轮入口前不同的预旋角，从而改变通风机的性能曲线，改变风机风压及流量，实现风机调节的，这是传统的节流调节中最佳方法，但当风机进行深度调节时，即导叶角度及预旋角大范围调节时，风机效率急剧下降。

成心德编著的《离心通风机》（化学工业出版社2007.3）第58页中的“某离心式通风机用前导器调节的实际性能曲线图”中给出了不同前导器导叶角度下通风机静压、功率和效率变化，当前导器导叶角度在0～30°范围内变化时，通风机可以保持在经济效率区间，即最高效率的90%以上运行，当导叶角度超过30°时，通风机效率急剧下降。表1为某带有轴向前导器调节器离心式通风机的实际测试数据，其设计前导器导叶最佳角度为45°，此时最高效率为75.37%，当导叶角度在33.75°～56.25°范围内变化时，风机尚在经济区域运行，当导叶角度小于33.75°或大于56.25°时，效率大幅度下降。因此说，传统的带轴向前导器的离心式通风机在大范围深度调节时存在效率大幅度降低的缺点。

实用新型内容

为克服传统的带轴向前导器的离心式通风机在大范围深度调节时远离风机设计效率的缺点，本实用新型公开了一种带双导叶轴向前导器的离心式通风机。

本实用新型公开的一种带双导叶轴向前导器的离心式通风机，包括双导叶前导器、风机集流器、叶轮、蜗壳、出风口、扩散器、主轴、轴承座、底座和风机调节装置，双导叶前导器配设在风机集流器入口，风机集流器配设在叶轮入口与叶轮连通，叶轮与主轴连接，叶轮出口与蜗壳连通，蜗壳与出风口连通，出风口与扩散器连通，叶轮与主轴连接，主轴与轴承座连接，主轴支承在轴承座上，风机通过轴承座支承在底座上，风机调节装置与双导叶前导器连接；所述双导叶前导器包括滤网、进口集流器、一级前导器、二级前导器、过渡管，进口集流器之进口配置有滤网，进口集流器之出口与一级前导器连通，一级前导器与过渡管连通，过渡管与二级前导器连通。有益效果为：在离心式通风机进口处设置两级轴向前导器，一级轴向前导器通过改变导叶角度，调节风机风压及流量，并形成预旋气流，平滑地导向二级轴向前导器，二级轴向前导器保持最佳导叶角度固定不变，使气流在大范围调节过程中始终以最佳预旋角进入风机叶轮之叶道，从而实现离心式通风机在大范围深度调节时高效运转。

作为优选，所述进口集流器采用弧形或锥弧形筒体结构，为使气流平滑地导向一级前导器，进口集流器收缩段的收缩角采用40～60°，进口集流器的进口直径为出口直径的1.1～1.4倍。

作为优选，所述的一级前导器和二级前导器，均为轴向前导器，包括筒体、中心轴、固定杆、导叶、导叶调节机构，中心轴通过固定杆与筒体连接，导叶通过其径向孔与固定杆连接，导叶调节机构与筒体和导叶连接；所述一级前导器、二级前导器结构相同，为保持气流平滑顺畅，一级前导器和二级前导器的直径相等，且均与进口集流器出口直径相等；一级前导器、二级前导器的导叶呈扇形，其轴向横断面采用弧形或双弧形，以减少涡流和助力。

作为优选，一级前导器和二级前导器的导叶的数量各选用8～16片；为防止气流通过时产生共振，气流分配顺畅，一级前导器导叶数量n1、二级前导器导叶数量n2不相等，n1、n2不存在倍数关系，且n1＜n2；所述的导叶调节机构，包括传动机构、传动柄，传动机构与导叶连接，传动柄与传动机构连接，通过导叶调节机构调节导叶角度，为保持前导器的旋流方向与风机叶轮旋流方向一致，设置导叶角度在0～180°范围内可调。

为使一级前导器出口气流平滑进入二级前导器，两级前导器之间设置过渡管，所述过渡管的直径与一级前导器、二级前导器的直径相等，为减少过渡管的助力损失，采用过渡管长度为其直径的0.1～0.5倍。

为使气流平滑进入风机，所述的风机集流器采用弧形或锥弧形筒体结构，风机集流器收缩段的收缩角采用40～60°，风机集流器入口直径与一级前导器、二级前导器直径相等，风机集流器入口直径为出口直径的1.1～1.4倍。

作为优选，所述的叶轮包括轮盖、轮盘、叶片、轴盘，叶片连接在轮盖和轮盘之间，轮盘与轴盘连接，为使气流平滑进入叶轮，叶轮入口直径与风机集流器出口直径相等；为使气流平滑通过叶片的流道，减少流动损失，提高风机效率，叶片采用后向叶片，叶片出口角度＜90°；为避免发生气流共振并使气流分配顺畅，叶片数量n采用8～16片，与一级前导器导叶数量n1、二级前导器导叶数量n2均不相等，与n1、n2均不存在倍数关系，且n＜n1＜n2。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：1）结构简单，调节方便；2）调节区域宽，安全可靠；3）在大范围深度调节时，仍能确保离心式风机在安全、高效率区间运行，与传统的带轴向前导器的离心式风机相比，在全负荷调节范围内风机效率提高15%左右。

本实用新型通过固定第二级前导器的角度、改变第一级前导器导叶的角度的方法实现风机风压、流量的调节，在改变第一级前导器导叶角度改变风机风压、流量的同时，使气流产生一定的预旋后，进入第二级前导器，而第二级前导器的导叶角度固定在风机叶轮所需要的最佳角度，即保证气流始终以最佳预旋角平滑顺畅地进入并通过风机叶轮叶道，保持风机高效率运转。二级前导器导叶的最佳角度可以根据风机设计的叶轮安装角度确定，也可以根据试验确定。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2本实用新型实施例双导叶轴向前导器的结构示意图。

图3为本实用新型实施例双导叶轴向前导器的剖面图。

图中，双导叶前导器1，风机集流器2，叶轮3，蜗壳4，出风口5，扩散器6，主轴7，轴承座8，底座9，风机调节装置10，叶片11，轮盖12，轮盘13，轴盘14，滤网15，进口集流器16，一级前导器17，过渡管18，二级前导器19，筒体20，中心轴21，导叶22，固定杆23，导叶调节机构24，传动机构25，传动柄26。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细说明。

参见图1，本实施例包括双导叶前导器1、风机集流器2、叶轮3、蜗壳4、出风口5、扩散器6、主轴7、轴承座8、底座9、风机调节装置10。双导叶前导器1配设在风机集流器2入口，风机集流器2配设在叶轮3入口与叶轮3连通，叶轮3与主轴7连接，叶轮3出口与蜗壳4连通，蜗壳4与出风口5连通，出风口5与扩散器6连通，主轴7与轴承座8连接，主轴7支承在轴承座8上，风机通过轴承座8支承在底座9上，风机调节装置10设置在风机操作室内，与双导叶前导器1通过信号和操作线连接。

双导叶前导器1包括滤网15、进口集流器16、一级前导器17、过渡管18，二级前导器19。进口集流器16之进口配置有滤网15，进口集流器16之出口与一级前导器17连通，一级前导器16出口与过渡管18入口连通，过渡管18出口与二级前导器19入口连通。

滤网15的孔径采用5mm。

进口集流器16采用锥弧形筒体结构，进口集流器16收缩段的收缩角采用50°，其进口直径为出口直径的1.4倍。

一级前导器17和二级前导器19均为轴向前导器，包括筒体20、中心轴21、导叶22、固定杆23、导叶调节机构24，中心轴21通过固定杆23与筒体20连接，导叶22通过其径向孔与固定杆23连接，导叶调节机构24与筒体20和导叶22连接。

一级前导器17和二级前导器19结构相同，一级前导器17和二级前导器19的直径相等，且均与进口集流器16出口直径相等；一级前导器17和二级前导器19的导叶22呈扇形，其横断面呈双弧形；一级前导器17和二级前导器19的导叶的数量分别为8片和9片；所述的导叶调节机构24，包括传动机构25、传动柄26，传动机构26与导叶22连接，传动柄26与传动机构25连接，通过导叶调节机构24调节导叶22角度，导叶22角度在0～180°范围内可调；过渡管18的直径与一级前导器17、二级前导器19的直径相等，过渡管18的长度为其直径的0.3倍。

风机集流器2采用锥弧形筒体结构，风机集流器2收缩段的收缩角采用50°，风机集流器2入口直径与一级前导器17和二级前导器19直径相等，风机集流器2入口直径为出口直径的1.4倍。

叶轮3包括叶片11、轮盖12、轮盘13、轴盘14，叶片11配置在轮盖12和轮盘13之间，轮盘13与轴盘14连接，叶轮3入口直径与风机集流器2出口直径相等，叶片11采用机翼型，叶片11入口安装角度为30°，叶片11出口角度为35°，叶片11数量为12片。

一级前导器17、二级前导器19的导叶22角度分别经导叶调节机构24的传动机构25转换成传动柄26的角位移信号，与风机调节装置10的信号单元连接，风机调节装置10的调节单元，通过导叶调节机构24改变传动柄26的角位移带动传动机构25，从而改变一级前导器17、二级前导器19的导叶开启角度，实现风机风压和风量的调节。

当风机工作时，气流在风机的作用下，进入双导叶前导器1，首先通过滤网15，将杂物挡在滤网15外，经进口集流器16，进入一级前导器17，气流通过一级前导器17，经一级前导器17的被调整在某一转角的导叶22与导叶22之间的通道，形成一级预旋气流，然后通过过渡管18，进入二级前导器19，通过二级前导器19的被调整固定在45°转角的导叶22与导叶22之间的通道，形成二级预旋气流，进入风机集流器2，轴向进入叶轮3入口，在叶轮3的高速旋转作用下，二级预旋气流通过径向设置的叶片11与叶片11之间的通道，气流被升压，进入蜗壳4，经出风口5、扩散器6，离开风机进入管网完成风机工作。

当风机运转时，一级前导器17和二级前导器19的导叶22的转角即前导器的开度，通过导叶调节机构24的传动机构25，将导叶22的转角变换成传动柄26的角位移，角位移的数据信号通过风机调节装置10的信号发生器传至操作室信号接收器，与风机出口压力或风量信号建立一一对应关系。二级前导器导器19导叶22的转角即前导器开度根据离心式风机设计叶片11的入口与出口安装角度而定，也可以根据现场试验确定，然后在风机运行过程中予以固定不变，由一级前导器器17负责风机的风压或风量调节。

当风机需要调节时，通过设置在操作室的风机调节装置10，根据所需风机的风压或风量，输出操作信号，通过风机调节装置10的执行单元，通过一级前导器的导叶调节机构24的传动柄26，带动传动机构25，调节导叶22的角度，实现风机风压或风量调节。

为了测试本实用新型的性能，对传统的带轴向前导器的G47-3-11 NO25D离心式通风机和本实用新型带双导叶轴向前导器的G47-3-11 NO25D离心式通风机进行了对比试验。

传统的带轴向前导器的G47-3-11 NO25D离心式通风机，其前导器导叶角度8挡可调，风机叶轮叶片数量为12片，为双弧形叶片，设计导叶最佳角度为45°。本实用新型实施例的前导器为双导叶轴向前导器，一级前导器17导叶22的数量为8片，二级前导器19导叶22的数量为9 片，为双弧形叶片，导叶22角度0～180°可调。试验时，二级前导器19导叶22的角度固定在45°，由一级前导器17进行全负荷范围内调节。试验结果如表2所示，试验结果表明，本实用新型的带双导叶轴向前导器离心式风机与传统的带前导器离心式风机比较，在全负荷范围内调节，风机平均效率从56.26%提高到68.83%，提高了12.57%。

 

通过上述描述，本领域的技术人员已能实施。

以上实施例对本实用新型做出了较为详细的描述，但是这些描述并非是对本实用新型的限制，即本实用新型并不局限于上述实施例的具体结构及描述。凡依本实用新型构思所述的构造、形状及特征所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。 

Claims (8)

1.一种带双导叶轴向前导器的离心式通风机，包括前导器、风机集流器、叶轮、蜗壳、扩散器、出风口、主轴、轴承座、底座和风机调节装置，前导器设置在风机集流器入口，风机集流器配设置在叶轮入口并与叶轮连通，叶轮与主轴连接，叶轮出口与蜗壳连通，蜗壳与出风口连通，出风口与扩散器连通，叶轮与主轴连接，主轴与轴承座连接，主轴支承在轴承座上，风机通过轴承座支承在底座上，风机调节装置与前导器连接，其特征在于：所述前导器为双导叶前导器，包括滤网、进口集流器、一级前导器、二级前导器和过渡管，进口集流器的进口设置有滤网，进口集流器之出口与一级前导器连通，一级前导器与过渡管连通，过渡管与二级前导器连通。

2.根据权利要求1所述的带双导叶轴向前导器的离心式通风机，其特征在于：所述滤网配置在双导叶前导器的进口处，滤网孔径为5～10mm。

3.根据权利要求1所述的带双导叶轴向前导器的离心式通风机，其特征在于：所述进口集流器采用弧形或锥弧形筒体结构，进口集流器收缩段的收缩角为40～60°，进口集流器的进口直径为出口直径的1.1～1.4倍。

4.根据权利要求1所述的带双导叶轴向前导器的离心式通风机，其特征在于：所述一级前导器、二级前导器均为轴向前导器，包括筒体、中心轴、固定杆、导叶和导叶调节机构，中心轴通过固定杆与筒体连接，导叶通过其径向孔与固定杆连接，导叶调节机构与筒体和导叶连接；所述一级前导器、二级前导器结构相同，一级前导器和二级前导器的直径相等，且均与进口集流器出口直径相等；一级前导器、二级前导器的导叶呈扇形，其轴向横断面采用弧形或双弧形。

5.根据权利要求4所述的带双导叶轴向前导器的离心式通风机，其特征在于：所述一级前导器、二级前导器的导叶数量各为8～16片；一级前导器导叶数量n1、二级前导器导叶数量n2不相等，n1、n2不存在倍数关系，且n1＜n2；所述导叶调节机构包括传动机构、传动柄，传动机构与导叶连接，传动柄与传动机构连接。

6.根据权利要求1所述的带双导叶轴向前导器的离心式通风机，其特征在于：所述双导叶前导器的过渡管直径与一级前导器、二级前导器的直径相等，过渡管的长度为其直径的0.1～0.5倍。

7.根据权利要求1所述的带双导叶轴向前导器的离心式通风机机，其特征在于：所述风机集流器采用弧形或锥弧形筒体结构，风机集流器收缩段的收缩角为40～60°，风机集流器入口直径与一级前导器、二级前导器的直径相等，风机集流器入口直径为出口直径的1.1～1.4倍。

8.根据权利要求1所述的带双导叶轴向前导器的离心式通风机，其特征在于：所述叶轮包括轮盖、轮盘、叶片、轴盘，叶片连接在轮盖和轮盘之间，轮盘与轴盘连接，叶轮入口直径与风机集流器出口直径相等，叶片采用后向叶片，叶片出口角度＜90°，叶片数量n为8～16片，与一级前导器导叶数量n1、二级前导器导叶数量n2均不相等，与n1、n2均不存在倍数关系，且n＜n1＜n2。