CN204312396U - 叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机，包括轴流风机叶片，所述的轴流风机叶片由截面为圆弧形或渐变圆弧形或其组合的翼缘与叶片本体一体或分体组合构成，所述的翼缘包括前翼缘、后翼缘、内翼缘和外翼缘，其中前翼缘、后翼缘、内翼缘和外翼缘为实心或空心圆弧形或渐变圆弧形或其组合；轴流风机叶片的形状为直叶片形、前掠形或其他型式叶片。本实用新型有益的效果是：圆弧翼缘能减少空气和叶片磨擦时产生的噪声，减少运行阻力，改善气流性能，截面为圆弧形或渐变圆弧形的翼缘提高了风叶翼缘的强度和刚性，减少了运行时风机或翼缘震颤产生的震动，降低风机运行噪声，并提高风机运行效率。

Description

叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机

技术领域

本实用新型属于低噪声和超低噪声轴流风机领域，尤其是一种叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机。

背景技术

以需采用低噪声和超低噪声轴流风机的冷却塔行业应用为例，采用机翼形直叶片能方便生产制造，通过采用宽叶片或增加叶片数量来降低转速能做到低噪声或超低噪声的要求；叶片采用铝合金或不锈钢、钢板模压板片成型、铝合金中空机翼挤压成型、中空不锈钢蒙皮成型、FRP玻璃钢复合成型等，存在问题：

1、运行噪声降低幅度有限；有时需加大塔身，增加散热面积，降低风量才能达到要求的噪声限值，对旧项目噪声治理改造实施时很难行得通，旧项目噪声治理改造的成本因素和周围环境大多不允许加大塔身；

2、叶片数量增加过多或叶片过宽时风机运行效率低；

3、随叶片数量增加或叶片加宽，制造成本增幅急剧增加；

4、随叶片数量增加或叶片加宽，产品动静平衡测试后配对工作量加大；

5、现在采用的冷却塔风机叶片的内、外、后翼缘多无圆弧过渡，前翼缘也仅有中空机翼型采用了圆弧过渡过。

目前风机行业选用前掠式风机叶片能有效降低风机运行噪声，达到超低噪声的要求；采用前掠式风机叶片的超低噪声风机，断面形状多为中空流线型，采用复合材料制造，存在问题：

1、在需采用较大直径风机场合，因尖端速度高，复合材料表层与空气高速磨擦出现磨损，与异物碰撞易破损；风机叶片处在水汽中运行，磨损或破损后的叶片渗水进入中空型腔或被材料吸水后风叶失衡，会导致轴承磨损加剧，异响加大，使用寿命缩短，维护工作量加大；

2、因采用中空结构，风机叶片制作时重量和惯量差异较大，需要制造较大批量产品，花大量工作进行产品动静平衡测试后配对，不适合于小批量多规格生产制造；

3、制造成本很高；

4、2010-2014年，冷却塔行业，采用FRP或复合材料材质的前掠风机，Φ2000mm的风机成本为￥15,000.OO元左右：适用于国标工况处理水量为150-200m3/h的冷却塔，占整塔成本的25％左右；而Φ2000mm的铝合金(中空机翼、模压板片型、铸造直叶片)的风机成本小于￥2,000.00元左右：仅占整塔成本的5％左右；

5、现在采用的复合材料材质的前掠风机叶片的内、外、后翼缘多无圆弧过渡，前翼缘设有圆弧过渡。

冷却塔在建筑物设备中是大型的且需与建筑物外大气进行散热，现在建筑物用中央空调冷却塔多设置在裙楼、楼顶、地面基坑、楼层内等处，不少项目都受到冷却塔运行噪声的影响而难以治理，如地铁建设中不少站点是在老城区的，冷却塔运行噪声对周围环境影响很大；更低噪声的冷却塔需求很大；但目前采用FRP或复合材料材质的前掠型冷却塔风机的供应商很少，因为成本高的原因，产品销量并不大，大大影响了前掠式叶片超低噪风机技术的应用；更多项目只能通过需加大塔身、采用更宽叶片或增加叶片数量来降低转速能做到低噪声或超低噪声的要求。

发明内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机，由圆弧翼缘与叶片本体一体或分体组合构成，圆弧翼缘有助于减少空气和叶片磨擦产生噪声，改善气流功能，达到噪声要求降低制造成本。

风机噪声是空气动力性噪声，包括旋转噪声和湍流噪声。旋转噪声是风机叶片旋转时周期性打击空气而引起的气体压力脉动噪声；湍流噪声主要是风机叶片旋转时附着在叶片上的空气不断滑脱成旋涡而产生的噪声；采用叶片有圆弧翼缘的低噪声或超低噪声风机能改善旋转噪声和湍流噪声，实现设备低噪或超低噪声运行，改善风机制造工艺，减少风叶配对测试工作，方便制造，大幅降低成本，便于产品质量控制。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机，包括轴流风机叶片，所述的轴流风机叶片由截面为圆弧形或渐变圆弧形或其组合的翼缘与叶片本体一体或分体组合构成，所述的翼缘包括前翼缘、后翼缘、内翼缘和外翼缘，其中前翼缘、后翼缘、内翼缘和外翼缘为实心或空心圆弧形或渐变圆弧形或其组合；轴流风机叶片的形状为直叶片形、前掠形或其他型式叶片。

作为优选，所述的轴流风机叶片的翼缘中段截面采用等截面、变截面或渐变截面，翼缘端段或过渡段采用渐变截面。

作为优选，所述的外翼缘的圆弧形为渐变上翘形截面。

作为优选，所述的轴流风机叶片材料由金属材料[如不锈钢、铝合金(铸造、压铸、板片模压等)]、复合材料、玻璃钢及工程塑料等制成

本实用新型有益的效果是：圆弧翼缘能减少空气和叶片磨擦时产生的噪声，减少运行阻力，改善气流性能，截面为圆弧形或渐变圆弧形的翼缘提高了风叶翼缘的强度和刚性，减少了运行时风机或翼缘震颤产生的震动，降低风机运行噪声，并提高风机运行效率。本实用新型能达到风机更低噪声的要求，方便了设计制造，降低了制造成本，适合于噪声要求严格的场合。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是叶片翼缘截面为圆弧形的直叶片低噪声和超低噪声轴流风机风叶的结构示意图。

图3是叶片翼缘截面为圆弧形的前掠叶片超低噪声轴流风机风叶的结构示意图。

图4是叶片后翼缘实心圆弧的A-A截面示意图。

图5是叶片后翼缘空心圆弧的A-A截面示意图。

图6是叶片外翼缘实心圆弧的B-B截面示意图。

图7是叶片外翼缘空心圆弧的B-B截面示意图。

图8是叶片前翼缘实心圆弧的C-C截面示意图。

图9是叶片前翼缘空心圆弧的C-C截面示意图。

图10是叶片内翼缘实心圆弧的D-D截面示意图。

图11是叶片内翼缘空心圆弧的D-D截面示意图。

图12是叶片翼缘截面为圆弧形前掠风叶的超低噪声轴流风机的翼缘示意图。

附图标记说明：轴流风机叶片1，前翼缘1-1、后翼缘1-2、内翼缘1-3、外翼缘1-4。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-图11所示，这种叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机，包括轴流风机叶片1，所述的轴流风机叶片1由截面为圆弧形或渐变圆弧形或其组合的翼缘与叶片本体一体或分体组合构成，所述的翼缘包括前翼缘1-1、后翼缘1-2、内翼缘1-3和外翼缘1-4，其中前翼缘1-1、后翼缘1-2、内翼缘1-3和外翼缘1-4为实心或空心圆弧形或渐变圆弧形或其组合，减少后翼缘空气和轴流风机叶片磨擦产生的噪声，风机叶片截面为圆弧形或渐变圆弧形的翼缘提高了风叶翼缘的强度和刚性，减少了运行时风机或翼缘震颤产生的震动，降低风机运行噪声，并提高风机运行效率。所述的外翼缘1-4的圆弧形为渐变上翘形截面时，能减少涡流提升风机效率。轴流风机叶片1的形状为直叶片形、前掠形或其他型式叶片。所述的轴流风机叶片1的翼缘中段截面采用等截面、变截面或渐变截面，翼缘端段或过渡段采用渐变截面。

图12为本实用新型较佳实施例--叶片翼缘截面为圆弧形前掠风叶的超低噪声轴流风机的翼缘示意图，叶片翼缘截面为圆弧形前掠风叶的超低噪声轴流风机，采用铝合金铸造成型，制造成本低，运行噪声超低。

所述直叶片或前掠风叶采用实心单层或双层中空制成，圆弧翼采用实心、中空或卷边制成；叶片有圆弧翼缘的超低噪声前掠风机可以采用叶片和轮毂可以分开制造，也可以一体制造；叶片有圆弧翼缘的低噪声或超低噪声直叶片风机可以叶片和轮毂可以分开制造，也可以一体制造；翼缘的形状可结合风叶气动特性、材料、制造工艺等合理地选取不同的圆弧形或渐变圆弧形，风叶一侧翼缘的可以由不同的圆弧形或渐变圆弧形组合而成。

超低噪声前掠风机叶片采用铝合金材质时可采用铸造一体成型；制造成本高于中空机翼、模压板片型、铸造的铝合金直叶片风机，远低于FRP或复合材料材质的前掠风机；降噪效果优于中空机翼、模压板片型、铸造的铝合金直叶片风机，可达采用FRP或复合材料材质的前掠风机，且耐用性更好，风机叶片制作时重量和惯量差异很小，产品质量更有保证，动静平衡测试配对更容易，大小批量多少规格生产制造均很方便；

本实用新型适用于低噪声和超低噪声轴流风机，通过将轴流风机的叶片周边翼缘制作成圆弧形降低风机运行噪声，低噪声风机叶片采用直叶片配圆弧翼缘，超低噪声风机叶片采用多叶片数直叶片配圆弧翼缘或前掠叶片(或其他叶片形状)配圆弧翼缘：风机叶片的前翼缘、后翼缘、内翼缘和外翼缘截面为圆弧形或渐变圆弧形或其组合。本实用新型实施时可以用金属材料[如不锈钢、铝合金(铸造、压铸、板片模压等)]、复合材料、玻璃钢及工程塑料等制成；例如采用铝合金铸造工艺成型叶片翼缘截面为实心圆弧形前掠风叶的超低噪声轴流风机对比采用FRP或复合材料材质的前掠风叶超低噪声轴流风机成本降低50％左右；维护成本更低，使用寿命更长，降噪效果相当。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在/属于本实用新型要求的保护范围。

Claims (3)

1.    一种叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机，包括轴流风机叶片（1），其特征在于：所述的轴流风机叶片（1）由截面为圆弧形或渐变圆弧形或其组合的翼缘与叶片本体一体或分体组合构成，所述的翼缘包括前翼缘（1-1）、后翼缘（1-2）、内翼缘（1-3）和外翼缘（1-4），其中前翼缘（1-1）、后翼缘（1-2）、内翼缘（1-3）和外翼缘（1-4）为实心或空心圆弧形或渐变圆弧形或其组合；轴流风机叶片（1）的形状为直叶片形、前掠形或其他型式叶片。

2.根据权利要求1所述的叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机，其特征在于：所述的轴流风机叶片（1）的翼缘中段截面采用等截面、变截面或渐变截面，翼缘端段或过渡段采用渐变截面。

3.根据权利要求1所述的叶片翼缘截面为圆弧形的低噪声和超低噪声风机，其特征在于：所述的外翼缘（1-4）的圆弧形为渐变上翘形截面。