一種無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于風(fēng)機技術(shù)領(lǐng)域的一種無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，包括風(fēng)機進(jìn)口、錐環(huán)形穩(wěn)流器、整流柵、錐形接頭、風(fēng)機葉輪和風(fēng)機外筒；所述錐環(huán)形穩(wěn)流器包括穩(wěn)流器外筒和穩(wěn)流器內(nèi)筒；所述穩(wěn)流器外筒的一端與風(fēng)機進(jìn)口固定連接，另一端通過所述錐形接頭與風(fēng)機外筒固定連接；所述整流柵與穩(wěn)流器外筒固定連接；穩(wěn)流器內(nèi)筒焊接在整流柵上；所述穩(wěn)流器內(nèi)筒在風(fēng)機進(jìn)口處有一缺環(huán)；本實用新型可以將小流量時風(fēng)機葉頂部分產(chǎn)生的二次回流由錐環(huán)形穩(wěn)流器導(dǎo)出葉輪，然后并入主流，經(jīng)整流柵整流后重新進(jìn)入葉輪，能有效消除二次回流對風(fēng)機進(jìn)口影響，避免葉輪出口氣流沖擊筒壁造成的壓力損失，從而消除軸流風(fēng)機性能曲線中的馬鞍區(qū)；能提高軸流風(fēng)機運行的穩(wěn)定性和安全性。
【專利說明】
一種無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于風(fēng)機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，主要使用在 需要管道式軸流風(fēng)機場合，特指需要軸流風(fēng)機在大、小流量下都連續(xù)安全穩(wěn)定運行的場合。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)機是用于輸送氣體的機械，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個部門，尤其是在礦山、冶 金、石油、化工、航空航天以及能源等領(lǐng)域。對于一般軸流風(fēng)機而言，其性能曲線都存在著馬 鞍區(qū)，當(dāng)流量減小到一定值時，風(fēng)機的壓力會迅速下降，而后又回升，由于馬鞍區(qū)的存在，使 風(fēng)機的壓力在流量小于設(shè)計值的80%~90%左右便開始下降，進(jìn)入不穩(wěn)定工作區(qū)，此時風(fēng) 機將發(fā)生失速和喘振，嚴(yán)重時還會造成事故。馬鞍區(qū)使得風(fēng)機的有效工作區(qū)大為縮小，限制 了風(fēng)機的適用范圍。
[0003] 當(dāng)風(fēng)機在大流量工況正常運行時，葉輪葉頂部分沒有出現(xiàn)回流現(xiàn)象，當(dāng)流量減小 時，在葉片表面壓力梯度和葉輪旋轉(zhuǎn)帶來離心力的共同作用下，軸流風(fēng)機葉輪葉頂處會形 成二次回流，使葉輪進(jìn)氣變紊亂，在葉輪進(jìn)口處形成漩渦，影響葉輪出流，使葉輪出口的氣 體沖擊筒壁，造成壓力損失，從而形成軸流風(fēng)機性能曲線中的馬鞍區(qū)。因此在軸流風(fēng)機使用 過程中，都會避開馬鞍區(qū)，但當(dāng)所需風(fēng)量減小時，傳統(tǒng)的做法是換一臺設(shè)計流量較小的風(fēng)機 工作，這種做法成本高，操作起來不方便，為了滿足某些特殊場合的使用要求，急需設(shè)計一 種無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的是針對上述問題提供一種無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，能將風(fēng)機運行 在小流量區(qū)時產(chǎn)生的回流經(jīng)錐環(huán)形穩(wěn)流器導(dǎo)出葉輪，并入主流后經(jīng)整流柵重新進(jìn)入葉輪， 改善風(fēng)機進(jìn)口氣流，避免葉輪出口氣流沖擊筒壁造成壓力損失，從而消除馬鞍區(qū)，保證風(fēng)機 能夠連續(xù)安全穩(wěn)定的運行。
[0005] 本實用新型的技術(shù)方案是：一種無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，包括風(fēng)機進(jìn) 口、錐環(huán)形穩(wěn)流器、整流柵、錐形接頭、風(fēng)機葉輪和風(fēng)機筒壁；
[0006] 所述錐環(huán)形穩(wěn)流器包括穩(wěn)流器外筒和穩(wěn)流器內(nèi)筒;所述穩(wěn)流器外筒的一端與風(fēng)機 進(jìn)口固定連接，另一端通過所述錐形接頭與風(fēng)機筒壁固定連接;所述整流柵位于風(fēng)機內(nèi)、且 與穩(wěn)流器外筒固定連接;所述穩(wěn)流器內(nèi)筒位于穩(wěn)流器外筒內(nèi)、且呈同心環(huán)布置，穩(wěn)流器內(nèi)筒 焊接在整流柵上；
[0007] 所述穩(wěn)流器內(nèi)筒在風(fēng)機進(jìn)口處有一缺環(huán);所述缺環(huán)的寬度為K，所述風(fēng)機葉輪向風(fēng) 機進(jìn)口的方向伸出長度為Lu
[0008] 上述方案中，所述穩(wěn)流器內(nèi)筒的直徑Di與風(fēng)機葉輪的外徑Do相等。
[0009] 上述方案中，所述穩(wěn)流器外筒的直徑+ 0.8?%，其中Qh為風(fēng)機的最大回流 量。
[0010] 上述方案中，所述穩(wěn)流器內(nèi)筒長度為L2=(0.035~0.045)D〇。
[0011] 上述方案中，所述缺環(huán)寬度κ=(0.06~0.085)Do。
[0012] 上述方案中，所述風(fēng)機葉輪向風(fēng)機進(jìn)口的方向伸出的長度Ll= (0.3~0.4)Lo,其中 Lo為風(fēng)機葉輪的長度。
[0013] 上述方案中，所述風(fēng)機葉輪進(jìn)口邊與穩(wěn)流器內(nèi)筒之間的距離L3 =(0.015~0.02) Do〇
[0014] 上述方案中，所述錐形接頭的錐角為60°~90°。
[0015] 上述方案中，所述整流柵為蜂窩狀整流柵。
[0016] 本實用新型的有益效果是:本實用新型可以將小流量時風(fēng)機葉頂部分產(chǎn)生的二次 回流由錐環(huán)形穩(wěn)流器導(dǎo)出葉輪，然后并入主流，經(jīng)整流柵整流后重新進(jìn)入葉輪，能有效消除 二次回流對風(fēng)機進(jìn)口的影響，避免葉輪出口氣流沖擊筒壁造成的壓力損失，從而消除軸流 風(fēng)機性能曲線中的馬鞍區(qū)；二次回流并入主流后能增加風(fēng)機進(jìn)口能量，提高風(fēng)機壓力，從而 提升風(fēng)機的性能。本實用新型能提高軸流風(fēng)機運行的穩(wěn)定性和安全性，擴(kuò)寬風(fēng)機的適用范 圍。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型一實施方式軸流風(fēng)機剖視圖。
[0018] 圖2是圖1中錐環(huán)形穩(wěn)流器A-A向剖視圖。
[0019] 圖中：1、風(fēng)機進(jìn)口； 2、缺環(huán)；3、錐環(huán)形穩(wěn)流器;4、穩(wěn)流器外筒；5、穩(wěn)流器內(nèi)筒;6、整 流柵;7、錐形接頭;8、風(fēng)機葉輪;9、風(fēng)機筒壁。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實用新型的保 護(hù)范圍并不限于此。
[0021] 圖1和圖2為本實用新型所述無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機的一種實施方式，所述無馬鞍區(qū) 型軸流風(fēng)機，包括風(fēng)機進(jìn)口 1、錐環(huán)形穩(wěn)流器3、整流柵6、錐形接頭7、風(fēng)機葉輪8和風(fēng)機筒壁 9〇
[0022] 所述錐環(huán)形穩(wěn)流器3為錐環(huán)形筒狀結(jié)構(gòu)，包括穩(wěn)流器外筒4和穩(wěn)流器內(nèi)筒5;所述穩(wěn) 流器外筒4的一端與風(fēng)機進(jìn)口 1固定連接，優(yōu)選的通過無縫焊接相連，所述穩(wěn)流器外筒4的另 一端通過所述錐形接頭7與風(fēng)機筒壁9固定連接，優(yōu)選的通過無縫焊接相連;所述整流柵6位 于風(fēng)機內(nèi)、且與穩(wěn)流器外筒4固定連接;所述穩(wěn)流器內(nèi)筒5位于穩(wěn)流器外筒4內(nèi)、且呈同心環(huán) 布置，穩(wěn)流器內(nèi)筒5焊接在整流柵6上;所述整流柵6為蜂窩狀整流柵。所述穩(wěn)流器內(nèi)筒5在風(fēng) 機進(jìn)口 1處有一缺環(huán)2;所述缺環(huán)2的寬度為K;所述風(fēng)機葉輪8向風(fēng)機進(jìn)口 1的方向伸出長度 為1^。圖1中虛線箭頭為回流方向，實線箭頭為主流方向，回流氣體導(dǎo)入錐環(huán)形穩(wěn)流器3后， 經(jīng)缺環(huán)2并入主流，經(jīng)整流柵6整流后重新進(jìn)入風(fēng)機葉輪8。
[0023] 本實用新型的工作過程:開啟所述無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，氣體從風(fēng)機進(jìn)口 1進(jìn)入， 經(jīng)整流柵6整流后進(jìn)入風(fēng)機葉輪8,然后進(jìn)入風(fēng)機葉輪8下游管道，小流量時風(fēng)機葉輪8頂部 產(chǎn)生的二次回流經(jīng)錐環(huán)形穩(wěn)流器3導(dǎo)出風(fēng)機葉輪8,從缺環(huán)2并入主流區(qū)，再次經(jīng)過整流柵6 整流后再與主流一起進(jìn)入風(fēng)機葉輪8。
[0024] 為了導(dǎo)出二次回流更容易，使抑制回流的效果更好，優(yōu)選的，所述穩(wěn)流器內(nèi)筒5的 直徑Di與風(fēng)機葉輪8的外徑Do相等；
[0025]所述穩(wěn)流器外筒4的直徑+ 0.8^D(1，其中Qh為風(fēng)機的最大回流量;
[0026] 所述穩(wěn)流器內(nèi)筒5長度為L2= (0.035~0.045 )D〇;
[0027] 所述缺環(huán)2的寬度Κ=(0·06~0.085)Do;
[0028] 所述風(fēng)機葉輪8向風(fēng)機進(jìn)口 1的方向伸出的長度1^=(0.3~0.4)Lo,其中Lo為風(fēng)機 葉輪的長度；
[0029] 所述風(fēng)機葉輪8進(jìn)口邊與穩(wěn)流器內(nèi)筒5之間的距離L3=(0.015~0.02)Do;
[0030] 所述錐形接頭7的錐角為60°~90°。
[0031] 本實用新型在大流量工況下與普通軸流風(fēng)機一樣正常工作，但當(dāng)風(fēng)機運行在小流 量工況下時，風(fēng)機葉輪8葉頂處會發(fā)生回流，本實用新型能將葉頂處的回流通過風(fēng)機中的錐 環(huán)形整流器3導(dǎo)出葉輪，然后重新并入主流再進(jìn)入葉輪，避免回流對葉輪進(jìn)氣的影響，減少 葉輪出口的壓力損失，從而有效消除馬鞍區(qū)，改善風(fēng)機性能，且對風(fēng)機效率影響較小，擴(kuò)寬 軸流風(fēng)機的適用范圍。
[0032] 所述實施例為本實用新型的優(yōu)選的實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方 式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見 的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，包括風(fēng)機進(jìn)口（1)、錐環(huán)形穩(wěn)流器(3)、整流 柵(6)、錐形接頭(7)、風(fēng)機葉輪(8)和風(fēng)機筒壁(9); 所述錐環(huán)形穩(wěn)流器(3)包括穩(wěn)流器外筒(4)和穩(wěn)流器內(nèi)筒(5);所述穩(wěn)流器外筒(4)的一 端與風(fēng)機進(jìn)口（ 1)固定連接，另一端通過所述錐形接頭(7)與風(fēng)機筒壁(9)固定連接;所述整 流柵(6)位于風(fēng)機內(nèi)、且與穩(wěn)流器外筒(4)固定連接;所述穩(wěn)流器內(nèi)筒（5)位于穩(wěn)流器外筒 (4)內(nèi)、且呈同屯、環(huán)布置，穩(wěn)流器內(nèi)筒(5)焊接在整流柵(6)上； 所述穩(wěn)流器內(nèi)筒(5)在風(fēng)機進(jìn)口（1)處有一缺環(huán)(2);所述缺環(huán)(2)的寬度為K，所述風(fēng)機 葉輪(8)向風(fēng)機進(jìn)口（1)的方向伸出長度為b。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，所述穩(wěn)流器內(nèi)筒（5)的直 徑化與風(fēng)機葉輪(8)的外徑化相等。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，所述穩(wěn)流器外筒(4)的直 徑[)2=ρ. + Q.8Qi，D〇，其中Qh為風(fēng)機的最大回流量。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，所述穩(wěn)流器內(nèi)筒（5)長度 為 L2=(0.035 ~0.045)D〇。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，所述缺環(huán)（2)長度Κ = (0.06~0.085)D〇。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，所述風(fēng)機葉輪(8)向風(fēng)機 進(jìn)口（1)的方向伸出的長度^=(0.3~0.4化0,其中Lo為風(fēng)機葉輪(8)的寬度。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，所述風(fēng)機葉輪(8)進(jìn)口邊 與內(nèi)筒(4)之間的距離L3=(0.015~0.02)D〇。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，所述錐形接頭(7)的錐角 為60。~90。。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風(fēng)機，其特征在于，所述整流柵(6)為蜂窩狀 整流柵。
【文檔編號】F04D29/32GK205578354SQ201620228577
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】司喬瑞, 林剛, 袁建平, 袁壽其, 周邦倫, 張克玉
【申請人】江蘇大學(xué)