一種無馬鞍區(qū)型軸流風機的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于風機技術領域的一種無馬鞍區(qū)型軸流風機，包括風機進口、錐環(huán)形穩(wěn)流器、整流柵、錐形接頭、風機葉輪和風機外筒；所述錐環(huán)形穩(wěn)流器包括穩(wěn)流器外筒和穩(wěn)流器內筒；所述穩(wěn)流器外筒的一端與風機進口固定連接，另一端通過所述錐形接頭與風機外筒固定連接；所述整流柵與穩(wěn)流器外筒固定連接；穩(wěn)流器內筒焊接在整流柵上；所述穩(wěn)流器內筒在風機進口處有一缺環(huán)；本實用新型可以將小流量時風機葉頂部分產生的二次回流由錐環(huán)形穩(wěn)流器導出葉輪，然后并入主流，經整流柵整流后重新進入葉輪，能有效消除二次回流對風機進口影響，避免葉輪出口氣流沖擊筒壁造成的壓力損失，從而消除軸流風機性能曲線中的馬鞍區(qū)；能提高軸流風機運行的穩(wěn)定性和安全性。
【專利說明】
一種無馬鞍區(qū)型軸流風機
技術領域
[0001] 本實用新型屬于風機技術領域，具體涉及一種無馬鞍區(qū)型軸流風機，主要使用在 需要管道式軸流風機場合，特指需要軸流風機在大、小流量下都連續(xù)安全穩(wěn)定運行的場合。
【背景技術】
[0002] 風機是用于輸送氣體的機械，廣泛應用于國民經濟各個部門，尤其是在礦山、冶 金、石油、化工、航空航天以及能源等領域。對于一般軸流風機而言，其性能曲線都存在著馬 鞍區(qū)，當流量減小到一定值時，風機的壓力會迅速下降，而后又回升，由于馬鞍區(qū)的存在，使 風機的壓力在流量小于設計值的80%~90%左右便開始下降，進入不穩(wěn)定工作區(qū)，此時風 機將發(fā)生失速和喘振，嚴重時還會造成事故。馬鞍區(qū)使得風機的有效工作區(qū)大為縮小，限制 了風機的適用范圍。
[0003] 當風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，當流量減小 時，在葉片表面壓力梯度和葉輪旋轉帶來離心力的共同作用下，軸流風機葉輪葉頂處會形 成二次回流，使葉輪進氣變紊亂，在葉輪進口處形成漩渦，影響葉輪出流，使葉輪出口的氣 體沖擊筒壁，造成壓力損失，從而形成軸流風機性能曲線中的馬鞍區(qū)。因此在軸流風機使用 過程中，都會避開馬鞍區(qū)，但當所需風量減小時，傳統(tǒng)的做法是換一臺設計流量較小的風機 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，急需設計一 種無馬鞍區(qū)型軸流風機。 【實用新型內容】
[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)型軸流風機，能將風機運行 在小流量區(qū)時產生的回流經錐環(huán)形穩(wěn)流器導出葉輪，并入主流后經整流柵重新進入葉輪， 改善風機進口氣流，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)，保證風機 能夠連續(xù)安全穩(wěn)定的運行。
[0005] 本實用新型的技術方案是：一種無馬鞍區(qū)型軸流風機，其特征在于，包括風機進 口、錐環(huán)形穩(wěn)流器、整流柵、錐形接頭、風機葉輪和風機筒壁；
[0006] 所述錐環(huán)形穩(wěn)流器包括穩(wěn)流器外筒和穩(wěn)流器內筒;所述穩(wěn)流器外筒的一端與風機 進口固定連接，另一端通過所述錐形接頭與風機筒壁固定連接;所述整流柵位于風機內、且 與穩(wěn)流器外筒固定連接;所述穩(wěn)流器內筒位于穩(wěn)流器外筒內、且呈同心環(huán)布置，穩(wěn)流器內筒 焊接在整流柵上；
[0007] 所述穩(wěn)流器內筒在風機進口處有一缺環(huán);所述缺環(huán)的寬度為K，所述風機葉輪向風 機進口的方向伸出長度為Lu
[0008] 上述方案中，所述穩(wěn)流器內筒的直徑Di與風機葉輪的外徑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為風機的最大回流 量。
[0010] 上述方案中，所述穩(wěn)流器內筒長度為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，所述風機葉輪向風機進口的方向伸出的長度Ll= (0.3~0.4)Lo,其中 Lo為風機葉輪的長度。
[0013] 上述方案中，所述風機葉輪進口邊與穩(wěn)流器內筒之間的距離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機葉頂部分產生的二次 回流由錐環(huán)形穩(wěn)流器導出葉輪，然后并入主流，經整流柵整流后重新進入葉輪，能有效消除 二次回流對風機進口的影響，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 風機性能曲線中的馬鞍區(qū)；二次回流并入主流后能增加風機進口能量，提高風機壓力，從而 提升風機的性能。本實用新型能提高軸流風機運行的穩(wěn)定性和安全性，擴寬風機的適用范 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、風機進口； 2、缺環(huán)；3、錐環(huán)形穩(wěn)流器;4、穩(wěn)流器外筒；5、穩(wěn)流器內筒;6、整 流柵;7、錐形接頭;8、風機葉輪;9、風機筒壁。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型的保 護范圍并不限于此。
[0021] 圖1和圖2為本實用新型所述無馬鞍區(qū)型軸流風機的一種實施方式，所述無馬鞍區(qū) 型軸流風機，包括風機進口 1、錐環(huán)形穩(wěn)流器3、整流柵6、錐形接頭7、風機葉輪8和風機筒壁 9〇
[0022] 所述錐環(huán)形穩(wěn)流器3為錐環(huán)形筒狀結構，包括穩(wěn)流器外筒4和穩(wěn)流器內筒5;所述穩(wěn) 流器外筒4的一端與風機進口 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 于風機內、且與穩(wěn)流器外筒4固定連接;所述穩(wěn)流器內筒5位于穩(wěn)流器外筒4內、且呈同心環(huán) 布置，穩(wěn)流器內筒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)流器內筒5在風 機進口 1處有一缺環(huán)2;所述缺環(huán)2的寬度為K;所述風機葉輪8向風機進口 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，回流氣體導入錐環(huán)形穩(wěn)流器3后， 經缺環(huán)2并入主流，經整流柵6整流后重新進入風機葉輪8。
[0023] 本實用新型的工作過程:開啟所述無馬鞍區(qū)型軸流風機，氣體從風機進口 1進入， 經整流柵6整流后進入風機葉輪8,然后進入風機葉輪8下游管道，小流量時風機葉輪8頂部 產生的二次回流經錐環(huán)形穩(wěn)流器3導出風機葉輪8,從缺環(huán)2并入主流區(qū)，再次經過整流柵6 整流后再與主流一起進入風機葉輪8。
[0024] 為了導出二次回流更容易，使抑制回流的效果更好，優(yōu)選的，所述穩(wěn)流器內筒5的 直徑Di與風機葉輪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為風機的最大回流量;
[0026] 所述穩(wěn)流器內筒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] 所述風機葉輪8向風機進口 1的方向伸出的長度1^=(0.3~0.4)Lo,其中Lo為風機 葉輪的長度；
[0029] 所述風機葉輪8進口邊與穩(wěn)流器內筒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機一樣正常工作，但當風機運行在小流 量工況下時，風機葉輪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機中的錐 環(huán)形整流器3導出葉輪，然后重新并入主流再進入葉輪，避免回流對葉輪進氣的影響，減少 葉輪出口的壓力損失，從而有效消除馬鞍區(qū)，改善風機性能，且對風機效率影響較小，擴寬 軸流風機的適用范圍。
[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內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見 的改進、替換或變型均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1. 一種無馬鞍區(qū)型軸流風機，其特征在于，包括風機進口（1)、錐環(huán)形穩(wěn)流器(3)、整流 柵(6)、錐形接頭(7)、風機葉輪(8)和風機筒壁(9); 所述錐環(huán)形穩(wěn)流器(3)包括穩(wěn)流器外筒(4)和穩(wěn)流器內筒(5);所述穩(wěn)流器外筒(4)的一 端與風機進口（ 1)固定連接，另一端通過所述錐形接頭(7)與風機筒壁(9)固定連接;所述整 流柵(6)位于風機內、且與穩(wěn)流器外筒(4)固定連接;所述穩(wěn)流器內筒（5)位于穩(wěn)流器外筒 (4)內、且呈同屯、環(huán)布置，穩(wěn)流器內筒(5)焊接在整流柵(6)上； 所述穩(wěn)流器內筒(5)在風機進口（1)處有一缺環(huán)(2);所述缺環(huán)(2)的寬度為K，所述風機 葉輪(8)向風機進口（1)的方向伸出長度為b。2. 根據權利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風機，其特征在于，所述穩(wěn)流器內筒（5)的直 徑化與風機葉輪(8)的外徑化相等。3. 根據權利要求2所述的無馬鞍區(qū)型軸流風機，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為風機的最大回流量。4. 根據權利要求2所述的無馬鞍區(qū)型軸流風機，其特征在于，所述穩(wěn)流器內筒（5)長度 為 L2=(0.035 ~0.045)D〇。5. 根據權利要求2所述的無馬鞍區(qū)型軸流風機，其特征在于，所述缺環(huán)（2)長度Κ = (0.06~0.085)D〇。6. 根據權利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風機，其特征在于，所述風機葉輪(8)向風機 進口（1)的方向伸出的長度^=(0.3~0.4化0,其中Lo為風機葉輪(8)的寬度。7. 根據權利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風機，其特征在于，所述風機葉輪(8)進口邊 與內筒(4)之間的距離L3=(0.015~0.02)D〇。8. 根據權利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風機，其特征在于，所述錐形接頭(7)的錐角 為60。~90。。9. 根據權利要求1所述的無馬鞍區(qū)型軸流風機，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