申请/专利权人：昆山佰斯拓机械设备有限公司

申请日：2018-11-26

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN109322842B

主分类号：F04D17/16

分类号：F04D17/16;F04D29/28;F04D29/66

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2024.02.06#专利申请权的转移;2019.03.08#实质审查的生效;2019.02.12#公开

摘要：本发明公开了带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机及工作方法。径向速度为无蜗壳风机损失主要原因。本发明无蜗壳离心通风机包括前盖板叶片、前盖板叶片加强筋、前盖板分流叶片、前盖板、主叶片分流叶片、后盖板、主叶片和主叶片加强筋。本发明通过主叶片分流叶片和前盖板分流叶片将出口周向速度转化为径向速度，并且主叶片分流叶片和前盖板分流叶片有效改善出口处气体流动情况，减少分离涡的产生以及二次流造成的流动损失；在前盖板与后盖板开设槽口，进一步将出口周向速度转化为径向速度，提升做功能力；后盖板上与前盖板相对的侧面为弧面，减少气流进入离心通风机时轴向冲击造成的动能损失；加强筋提升叶片强度，保证高转速下叶片做功能力。

主权项：1.带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，包括前盖板叶片、前盖板叶片加强筋、前盖板分流叶片、前盖板、主叶片分流叶片、后盖板、主叶片和主叶片加强筋，其特征在于：前盖板上与后盖板相背的侧面沿周向均布焊接有多片前盖板叶片，且前盖板在该侧面上每相邻两片前盖板叶片之间焊接有一片前盖板分流叶片；每片前盖板叶片与相邻两片前盖板分流叶片之间均设有前盖板叶片加强筋，盖板叶片加强筋两端分别与前盖板叶片和前盖板分流叶片焊接；前盖板和后盖板之间设有沿周向均布的多片主叶片，主叶片与前盖板和后盖板均焊接；每相邻两片主叶片之间设有一片主叶片分流叶片；主叶片分流叶片与前盖板和后盖板均焊接；主叶片与相邻两片主叶片分流叶片之间均设有间距设置的两个主叶片加强筋，且主叶片加强筋设置在主叶片的出风口处；主叶片加强筋两端分别与主叶片和主叶片分流叶片焊接；后盖板上与前盖板相对的侧面为弧面；前盖板和后盖板位于出风口处的端面均开设有沿周向均布的多个槽口，且前盖板和后盖板的槽口周向位置一一对应；所述前盖板分流叶片的长度为前盖板叶片长度的一半；所述主叶片分流叶片的长度为主叶片长度的一半；所述的前盖板上与前盖板相对的侧面由靠近入风口的弧面部分和靠近出风口的平面部分组成，另一个侧面由靠近入风口的平面部分、中间弧面部分和靠近出风口的平面部分组成；前盖板两侧面靠近出风口处的平面部分间距为δ，δ在5～10mm中取值；所述槽口的横截面呈边长为0.5δ的正方形，槽口的深度为0.5δ。

全文数据：带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机及工作方法技术领域本发明属于流体机械领域，涉及无蜗壳离心通风机，具体涉及一种带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机及工作方法。背景技术离心通风机属于流体机械范畴，应用于工业生产中各个领域。近些年来，无蜗壳风机的优异表现得到了国内外专家的关注。无蜗壳风机相比传统有蜗壳的离心风机，其优点在于：无喘振现象、效率高、噪声低、便于安装等。但无蜗壳离心风机叶轮出口处的径向速度不能有效转化为周向速度，导致径向速度成为了无蜗壳风机损失主要原因。同时，在目前对风机内部流动的研究情况表明，在风机旋转过程中，分离涡的产生与分离，二次流，尾迹-射流等复杂流动的综合作用，是导致风机内部流动损失的主要因素。改善流道内部流动，是提升风机效率的可行性方法。发明内容本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机及工作方法，提升无蜗壳离心通风机的出口静压和静压效率提升。本发明带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，包括前盖板叶片、前盖板叶片加强筋、前盖板分流叶片、前盖板、主叶片分流叶片、后盖板、主叶片和主叶片加强筋；前盖板上与后盖板相背的侧面沿周向均布焊接有多片前盖板叶片，且前盖板在该侧面上每相邻两片前盖板叶片之间焊接有一片前盖板分流叶片；每片前盖板叶片与相邻两片前盖板分流叶片之间均设有前盖板叶片加强筋，盖板叶片加强筋两端分别与前盖板叶片和前盖板分流叶片焊接；前盖板和后盖板之间设有沿周向均布的多片主叶片，主叶片与前盖板和后盖板均焊接；每相邻两片主叶片之间设有一片主叶片分流叶片；主叶片分流叶片与前盖板和后盖板均焊接；主叶片与相邻两片主叶片分流叶片之间均设有间距设置的两个主叶片加强筋，且主叶片加强筋设置在主叶片的出风口处；主叶片加强筋两端分别与主叶片和主叶片分流叶片焊接；后盖板上与前盖板相对的侧面为弧面；前盖板和后盖板位于出风口处的端面均开设有沿周向均布的多个槽口，且前盖板和后盖板的槽口周向位置一一对应。所述前盖板分流叶片的长度为前盖板叶片长度的一半。所述主叶片分流叶片的长度为主叶片长度的一半。所述的前盖板叶片、前盖板分流叶片以及主叶片分流叶片的厚度均与主叶片的厚度相等。所述的前盖板上与前盖板相对的侧面由靠近入风口的弧面部分和靠近出风口的平面部分组成，另一个侧面由靠近入风口的平面部分、中间弧面部分和靠近出风口的平面部分组成；前盖板两侧面靠近出风口处的平面部分间距为δ，δ在5～10mm中取值。所述槽口的横截面呈边长为0.5δ的正方形，槽口的深度为0.5δ。所述前盖板叶片和前盖板分流叶片的高度均为δ。所述的后盖板开设有沿周向均布的多个电机安装孔。该带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机的工作方法，具体如下：电机驱动后盖板，气流由前盖板进入前盖板与后盖板之间，然后经过主叶片后流出。后盖板上与前盖板相对的侧面为弧面，在大流量工况下，减少由前盖板进入的气流因轴向速度过大对后盖板造成的冲击。主叶片分流叶片减少主叶片吸力面分离涡的产生，并且抑制二次流，改善气流在主叶片与主叶片分流叶片之间的通道内流动情况，增大气流流出时的径向速度，提升风机效率。在大流量工况下，主叶片加强筋保证主叶片和主叶片分流叶片的强度，且主叶片加强筋设置在主叶片出风口处，进一步抑制二次流，改善气流在主叶片与主叶片分流叶片之间的通道内流动情况。气流流出主叶片后，在前、后盖板出风口位置产生涡流。前盖板的槽口、前盖板叶片和前盖板分流叶片破坏前盖板出风口处的涡流，减少回流，后盖板的槽口破坏后盖板出风口处的涡流，而且前、后盖板的槽口分别将前、后盖板出风口处气流的周向速度转化为径向速度，对周向气流进行做功，提升风机效率。在大流量工况下，前盖板叶片加强筋保证前盖板叶片和前盖板分流叶片的强度。本发明具有的有益效果：本发明主要针对现有无蜗壳风机不能将出口动压有效转化为静压而设计。本发明通过安装主叶片分流叶片和前盖板分流叶片将出口部分周向速度转化为径向速度，并且主叶片分流叶片和前盖板分流叶片能够有效改善出口处气体流动情况，减少分离涡的产生以及二次流等复杂流动造成的流动损失。在前盖板与后盖板开设槽口，进一步将出口周向速度转化为径向速度，有效提升做功能力。本发明将后盖板上与前盖板相对的侧面设计成弧面，能够减少气流进入离心通风机时轴向冲击造成的动能损失，并增添加强筋以提升叶片强度，保证在高转速工况下叶片的做功能力。附图说明图1为本发明的整体结构立体图。图2为本发明的剖视图。图3为本发明中前盖板叶片和前盖板分流叶片的安装示意图。图4为本发明中主叶片和主叶片分流叶片的安装示意图。图中：1-前盖板叶片，2-前盖板叶片加强筋，3-前盖板分流叶片，4-前盖板，5-主叶片分流叶片，6-后盖板，7-主叶片，8主叶片加强筋。具体实施方式下面结合附图及实例对本发明进行进一步说明。如图1、图2、图3和图4所示，带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，包括前盖板叶片1、前盖板叶片加强筋2、前盖板分流叶片3、前盖板4、主叶片分流叶片5、后盖板6、主叶片7和主叶片加强筋8；前盖板叶片1和前盖板分流叶片3的安装如图3所示，前盖板4上与后盖板6相背的侧面沿周向均布焊接有多片本实施例中为八片前盖板叶片1，且前盖板4在该侧面上每相邻两片前盖板叶片1之间焊接有一片前盖板分流叶片3；每片前盖板叶片1与相邻两片前盖板分流叶片3之间均设有前盖板叶片加强筋2，盖板叶片加强筋2两端分别与前盖板叶片1和前盖板分流叶片3焊接，保证前盖板叶片1和前盖板分流叶片3的强度；前盖板分流叶片的长度为前盖板叶片长度的一半。主叶片分流叶片5和主叶片7的安装如图4所示，前盖板4和后盖板6之间设有沿周向均布的多片本实施例中为六片主叶片7，主叶片7与前盖板4和后盖板6均焊接；每相邻两片主叶片7之间设有一片主叶片分流叶片5；主叶片分流叶片5与前盖板4和后盖板6均焊接；主叶片7与相邻两片主叶片分流叶片5之间均设有间距设置的两个主叶片加强筋8，且主叶片加强筋8设置在主叶片7的出风口处；主叶片加强筋8两端分别与主叶片7和主叶片分流叶片5焊接，保证主叶片7和主叶片分流叶片5的强度；主叶片分流叶片的长度为主叶片长度的一半。前盖板4上与前盖板4相对的侧面由靠近入风口的弧面部分和靠近出风口的平面部分组成，另一个侧面由靠近入风口的平面部分、中间弧面部分和靠近出风口的平面部分组成；前盖板4两侧面靠近出风口处的平面部分间距为δ，δ在5～10mm中取值；后盖板6上与前盖板4相对的侧面为弧面；前盖板4和后盖板6位于出风口处的端面均开设有沿周向均布的三十六个槽口，且前盖板4和后盖板6的槽口周向位置一一对应；槽口的横截面呈边长为0.5δ的正方形，槽口的深度为0.5δ。前盖板叶片、前盖板分流叶片以及主叶片分流叶片的厚度均与主叶片的厚度相等，前盖板叶片和前盖板分流叶片的高度均为δ。后盖板6开设有沿周向均布的五个电机安装孔，用于与电机的输出轴端面通过螺钉连接。对比原始无蜗壳离心通风机模型，该带有前盘叶片及分流叶片的无蜗壳离心通风机将出口静压提升约10～20Pa，静压效率提升约5～7％。原始风机模型定义为：不设置前盖板叶片、前盖板叶片加强筋、前盖板分流叶片、主叶片分流叶片以及主叶片加强筋，前、后盖板均不开设槽口，后盖板与前盖板4相对的侧面为平面，且其余结构和尺寸均与本发明无蜗壳离心通风机一致。该带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机的工作方法，具体如下：电机驱动后盖板6，气流由前盖板4进入前盖板4与后盖板6之间，然后经过主叶片7后流出。后盖板6上与前盖板4相对的侧面为弧面，在大流量工况下，能够减少由前盖板4进入的气流因轴向速度过大对后盖板6造成的冲击。气流经过主叶片7时会在主叶片吸力面产生分离涡，使得气流流出时周向速度增大。而主叶片分流叶片能减少主叶片吸力面分离涡的产生，并且抑制二次流，改善气流在主叶片与主叶片分流叶片之间的通道内流动情况，增大气流流出时的径向速度，提升风机效率。在大流量工况下，主叶片加强筋8保证主叶片7和主叶片分流叶片的强度，且主叶片加强筋8设置在主叶片7出风口处，能够进一步抑制二次流，改善气流在主叶片与主叶片分流叶片之间的通道内流动情况。气流流出主叶片7后，在前、后盖板出风口位置产生涡流。前盖板的槽口、前盖板叶片和前盖板分流叶片3能够有效破坏前盖板出风口处的涡流，减少回流，后盖板的槽口能够有效破坏后盖板出风口处的涡流，而且前、后盖板的槽口分别将前、后盖板出风口处气流的周向速度转化为径向速度，对周向气流进行做功，提升风机效率。在大流量工况下，前盖板叶片加强筋2保证前盖板叶片和前盖板分流叶片3的强度。

权利要求：1.带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，包括前盖板叶片、前盖板叶片加强筋、前盖板分流叶片、前盖板、主叶片分流叶片、后盖板、主叶片和主叶片加强筋，其特征在于：前盖板上与后盖板相背的侧面沿周向均布焊接有多片前盖板叶片，且前盖板在该侧面上每相邻两片前盖板叶片之间焊接有一片前盖板分流叶片；每片前盖板叶片与相邻两片前盖板分流叶片之间均设有前盖板叶片加强筋，盖板叶片加强筋两端分别与前盖板叶片和前盖板分流叶片焊接；前盖板和后盖板之间设有沿周向均布的多片主叶片，主叶片与前盖板和后盖板均焊接；每相邻两片主叶片之间设有一片主叶片分流叶片；主叶片分流叶片与前盖板和后盖板均焊接；主叶片与相邻两片主叶片分流叶片之间均设有间距设置的两个主叶片加强筋，且主叶片加强筋设置在主叶片的出风口处；主叶片加强筋两端分别与主叶片和主叶片分流叶片焊接；后盖板上与前盖板相对的侧面为弧面；前盖板和后盖板位于出风口处的端面均开设有沿周向均布的多个槽口，且前盖板和后盖板的槽口周向位置一一对应。2.根据权利要求1所述的带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，其特征在于：所述前盖板分流叶片的长度为前盖板叶片长度的一半。3.根据权利要求1所述的带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，其特征在于：所述主叶片分流叶片的长度为主叶片长度的一半。4.根据权利要求1所述的带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，其特征在于：所述的前盖板叶片、前盖板分流叶片以及主叶片分流叶片的厚度均与主叶片的厚度相等。5.根据权利要求1所述的带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，其特征在于：所述的前盖板上与前盖板相对的侧面由靠近入风口的弧面部分和靠近出风口的平面部分组成，另一个侧面由靠近入风口的平面部分、中间弧面部分和靠近出风口的平面部分组成；前盖板两侧面靠近出风口处的平面部分间距为δ，δ在5～10mm中取值。6.根据权利要求5所述的带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，其特征在于：所述槽口的横截面呈边长为0.5δ的正方形，槽口的深度为0.5δ。7.根据权利要求5所述的带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，其特征在于：所述前盖板叶片和前盖板分流叶片的高度均为δ。8.根据权利要求1至7中任一项所述的带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机，其特征在于：所述的后盖板开设有沿周向均布的多个电机安装孔。9.根据权利要求1至7中任一项所述带前盖板叶片及槽口的无蜗壳离心通风机的工作方法，其特征在于：该方法具体如下：电机驱动后盖板，气流由前盖板进入前盖板与后盖板之间，然后经过主叶片后流出；后盖板上与前盖板相对的侧面为弧面，在大流量工况下，减少由前盖板进入的气流因轴向速度过大对后盖板造成的冲击；主叶片分流叶片减少主叶片吸力面分离涡的产生，并且抑制二次流，改善气流在主叶片与主叶片分流叶片之间的通道内流动情况，增大气流流出时的径向速度，提升风机效率；在大流量工况下，主叶片加强筋保证主叶片和主叶片分流叶片的强度，且主叶片加强筋设置在主叶片出风口处，进一步抑制二次流，改善气流在主叶片与主叶片分流叶片之间的通道内流动情况；气流流出主叶片后，在前、后盖板出风口位置产生涡流；前盖板的槽口、前盖板叶片和前盖板分流叶片破坏前盖板出风口处的涡流，减少回流，后盖板的槽口破坏后盖板出风口处的涡流，而且前、后盖板的槽口分别将前、后盖板出风口处气流的周向速度转化为径向速度，对周向气流进行做功，提升风机效率；在大流量工况下，前盖板叶片加强筋保证前盖板叶片和前盖板分流叶片的强度。

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