CN2229985Y - 可调式鼓风机 - Google Patents

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王中育
吴敏江
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黄开华
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Abstract

本实用新型涉及一种用航空涡轮发动机改装的可调式鼓风机，适用于高炉、炼焦、纺织、化工……等行业的鼓风。其方案是对航空涡轮发动机的压气机进行改装，切短前几级压气机转子的压气叶片和静子的导流叶片，使之降低送风量和风压，满足用户风量和风压需求，在进气道内安装可调式进气装置，作为风量、风压调节机构。改装后的鼓风机由电动机或汽轮机拖动。

Description

可调式鼓风机
本实用新型涉及一种适用于冶金系统高炉鼓风、炼焦鼓风用的可调式鼓风机，还可用于需要大风量送风的石油、化工、纺织和粮食等行业。
现在冶金、化工……等领域使用的鼓风机是专业工厂制造的轴流式鼓风机，成本高。由于技术更新和空中服役到期等原因，每年都有相当数量的航空涡轮发动机退役。这些发动机的性能基本完好，特别是压气机部分在地面可长期使用。例如，涡喷6型发动机是一种送风量极高的鼓风机，它包括有燃汽轮机和压气机，压气机由转子和静子两部组成，转子即为压气机的转轴，静子为压气机的机壳，转子上有沿轴向排列的9排压气叶片，静子的内壁有与压气叶相配合的导流片。这种压气机因功率大，性能单一，不能直接作为工业用的鼓风机。
本实用新型的目的是改造退役的航空涡轮发动机作为鼓风机，适于民用。
实现本实用新型可调式鼓风机的方案是将航空涡轮发动机的压气机进行改装，其方案是拆除压气机的前几级压气叶片和相应的导流片，使之降低送风量和风压，改装后的鼓风机由电动机或汽轮机拖动。在进气道内安装可调式进气装置，作为风量、风压调节机构，满足使用者的需要。
本实用新型方案的优点是使退役航空发动得到利用。
下面结合附图和实施例对本实用新型的可调式鼓风机作进一步详细描述。
图1本实用新型可调式鼓风机结构示意图
图2本实用新型可调式鼓风机的压气机转子改装示意图
图3本实用新型可调式鼓风机的进气调节锥结构示意图
附图零部件标号名称如下：
交流电动机1  齿轮增速器2  压气机3  基础台架4
转子5  静子6  前机匣7  可调进气锥8  喉管9  进气道10
压气叶片01、02、03、04、05、06、07、08和09，
导流片11、12、13、14、15、16、17、18和19，
步进电机  20  安装座21    电机固定环22    减速齿轮箱23
万向接头  24  传动架25    螺母26          滚珠导向器27
调节螺杆  28  固定锥29    进气调节锥30    导向槽31
本实用新型可调式鼓风机的第一个实施例是以退役的涡喷6型发动机的压气机为例，实现改装成民用鼓风机的方案。图1给出了本实用新型的可调式鼓风机结构示意图，图2为本实用新型可调式鼓风机的压气机转子改装示意图。涡喷6型发动机主要有燃汽轮机和压气机。本实施例用它的压气机改装成可调式鼓风机，这种可调式鼓风机由交流电动机(1)、齿轮增速器(2)、压气机(3)和控制系统共四部分组成，全套机组安装在可移动的基础台架(4)上，这种压气机只有达到或接近额定转速才能高效运行，为此交流电动机(1)通过齿轮增速器(2)带动涡轮喷气压气机(3)，涡轮喷气压气机(3)包括有转子(5)和静子(6)，转子(5)即为压气机(3)的转轴，静子(6)为压气机的机壳，转子(5)在静子(6)腔内，前端有前机匣(7)和进气道(10)，静子(6)为等外径，转子(5)直径逐渐增大，通道呈收敛形，转子(5)上有沿轴向排列的九排压气叶片(01)、(02)、(03)、(04)、(05)、(06)、(07)、(08)和(09)，静子(6)内壁有与转子(5)上各压气叶片相配合的九级导流片(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)和(19)。如前所述，这种压气机因功率大，性能单一，不能直接作为工业用的鼓风机。
本实施例的可调式鼓风机通过拆除压气机(3)前几级的压气叶片导流片，实现送风量和风压的降低，满足工业民用部门的要求。以下给出可获得几种型式的可调式鼓风机的实例：
一.通过拆除转子(5)上的第1级压气叶片(1)，保留第2～9级压气叶(02)、(03)、(04)、(05)、(06)、(07)、(08)和(09)，静子(6)上的导流片全部保留；
二.或者拆除压气机(3)转子(5)上的第1～2级压气叶片(01)和(02)，保留转子(5)的压气叶片(03)、(04)、(05)、(06)、(07)、(08)和(09)，对应拆除静子(6)的第1级导流片(11)，保留第2～9级导流叶片(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)和(19)；
三.或者拆除转子(5)上的第1～3级压气叶片(01)、(02)和(03)，保留转子(5)上的压气叶片(04)、(05)、(06)、(07)、(08)和(09)，对应拆除静子(6)上第1～2级导流片(11)和(12)，保留第3～9级导流叶片(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)和(19)；
四.或者拆除转子(5)的第1～4级压气叶片(01)、(02)、(03)和(04)，保留转子(5)的压气叶片(05)、(06)、(07)、(08)和(09)，对应拆除静子(6)第1～3级导流片(11)、(12)和(13)，保留第4～9级导流叶片(14)、(15)、(16)、(17)、(18)和(19)；
五.或者拆除转子(5)的第1～5级压气叶片(01)、(02)、(03)、(04)和(05)，保留转子(5)的压气叶片(06)、(07)、(08)和(09)，对应拆除静子(6)第1～4级导流片(11)、(12)、(13)和(14)，而保留第5～9级导流叶片(15)、(16)、(17)、(18)和(19)，
同理，为满足风压的要求在拆除前几级的情况下，也可以将第8或第9级拆除，不再详述。
上面给出系列化的各种规格的鼓风机，其参数是不连续的，鼓风机输出的风量和风压不能在一定范围内调节。为此，通过在进气道内安装可调式进气装置，作为风量、风压调节机构，满足用户在特殊情况下的需求。图3给出了在压气机前部加装可调式进气装置结构示意图。固定锥(29)、进气调节锥(30)和进气道(10)中的喉管(9)组成可调式进气调节装置。固定锥(29)通过安装座(21)固定在前机匣(7)上，电机固定环(22)将步进电机(20)装在固定锥(29)上，减速齿轮箱(23)安装在步进电机(20)前端，减速齿轮箱(23)输出轴通过万向接头(24)、传动调节螺杆(28)、螺母(26)带动进气调节锥(30)的传动架(25)，使进气调节锥(30)前后运动，调节锥(30)锥体通过滚珠导向器(27)在固定锥(29)的外部滑动，固定锥(29)上有导向槽(31)。使进气调节锥(30)只能沿导向槽(31)确定的方向前后运动，进气调节锥(30)位置的移动，改变进气调节锥(30)前部和喉管(9)之间的进气间隙，从而起到改变进气量的作用。
由于航空涡轮发动机属于轴流式，因而利用这种压气机改装鼓风机降低了轴流式鼓风机的制造成本，又比离心式鼓风机节省电能。
下面的两附表简要地对涡喷6型发动机压气机静子、转子叶片分布情况和鼓风机系列化方案的风量、风压、转子转速及各级切除和保留情况做了简要介绍，供用户参考。
附表1涡喷6型发动机压气机静子、转子叶片分布情况
压气级   01   02    03   04    05    06   07   08   09
压气片数   29   17    28   33    52    52   53   65   65
导流片数   18   22    26   60    68    68   68   68   68
附表2涡喷6型发动机改装民用鼓风机系列化方案表
 序号     风    量     风    压   转速转/分 切除级 保留级
公斤/秒  立米/分   Mpa   大气压
  123456789101112131415     433632292322181530252221201714  200016701485135010701020835696139211601020974928789649  0.610.50.380.290.250.20.150 10.190.190.250.220.190.130.08     6.153.82.92.521.511.91.92.52.21.91.30.8  111501070010400980098009800980098009800980089008900890089008900   全不切除1级1，2级1，2级前3级前4级前5级前6级1，2，8，9级1，2，3，9级1，2级前3级前4级前5级前6级  1～92～93～93～94～95～96～97～93～74～83～94～95～96～97～9

Claims (6)

1.一种可调式鼓风机，由交流电动机(1)、增速器(2)、涡轮喷气压气机(3)和控制系统共四部分组成，全套机组安装在基础台架(4)上，交流电动机(1)通过增速器(2)，带动涡轮喷气压气机(3)，涡轮喷气压气机(3)包括有转子(5)和静子(6)，前端有前机匣(7)和进气道(10)，转子(5)在静子(6)的腔内，静子(6)为等外径，转子(5)直径逐渐增大，通道呈收敛形，转子(5)上装有9级压气叶片(01)、(02)、(03)、(04)、(05)、(06)、(07)、(08)和(09)，在静子(6)的内壁有与转子(5)上各压气叶片相配合的9级导流片(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)和(19)，本实用新型的特征在于：
拆除转子(5)上的前1级，或前1～2级，或前1～3级，或前1～4级，或前1～5级压气叶片，或前1～2级及第8、9级，或前1～3级及第9级，对应拆除静子(6)上的导流片，保留其余级转子(5)和静子(6)的压气叶片和导流片，在前机匣(7)内装有进气调节装置。
2.根据权利要求1所述的可调式鼓风机，其特征在于：所述的可调式进气装置，通过安装座(21)将固定锥(29)固定在前机匣(7)上，电机固定环(22)将步进电机(20)装在固定锥(29)上，减速齿轮箱(23)安装在步进电机(20)的前端，减速齿轮箱(23)的输出轴通过万向接头(24)、传动调节螺杆(28)、螺母(26)带动进气调节锥(30)的传动架(25)，使进气调节锥(30)前后运动，进气调节锥(30)锥体通过滚珠导向器(27)在固定锥(29)的外部滑动，固定锥(29)上有导向槽(31)
3.根据权利要求1所述的可调式鼓风机，其特征在于：拆除转子(5)上的第1级压气叶片(1)，保留第2～9级压气叶(02)、(03)、(04)、(05)、(06)、(07)、(08)和(09)，保留静子(6)上的导流片全部保留。
4.根据权利要求1所述的可调式鼓风机，其特征在于：拆除转子(5)上的第1～2级压气叶片(01)和(02)，保留转子(5)上的压气叶片(03)、(04)、(05)、(06)、(07)、(0 8)和(09)，对应拆除静子(6)上的第1级导流片(11)，保留第2～9级导流叶片(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)和(19)。
5.根据权利要求1所述的可调式鼓风机，其特征在于：拆除转子(5)的第1～5级压气叶片(01)、(02)、(03)、(04)和(05)，保留转子(5)上的压气叶片(06)、(07)、(08)和(09)，对应拆除静子(6)上第1～4级导流片(11)、(12)、(13)和(14)，保留第5～9级导流叶片(15)、(16)、(17)、(18)和(19)。
6.根据权利要求1所述的可调式鼓风机，其特征在于：拆除转子(5)第1～2级及第8、9级压气叶片(01)和(02)及(08)和(09)，保留转子(5)的压气叶片(03)、(04)、(05)、(06)和(07)，对应拆除静子(6)第1和8、9级导流片(11)、(18)和(19)，保留第2～7级导流叶片(12)、(13)、(14)、(15、(16)和(17)。
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