權(quán)利要求書(shū): 1.一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,包括前盤(pán)、后盤(pán)以及設(shè)置在所述前盤(pán)和后盤(pán)之間的弧形葉片,其特征在于,所述前盤(pán)的外徑大于所述葉片的外徑,在所述前盤(pán)內(nèi)側(cè)設(shè)置有若干導(dǎo)流塊,所述導(dǎo)流塊在葉輪中的內(nèi)徑大于所述葉片的外徑、所述導(dǎo)流塊在葉輪中的外徑小于所述前盤(pán)的外徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,其特征在于,若干導(dǎo)流塊的外徑處端點(diǎn)在同一圓周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,其特征在于,所述導(dǎo)流塊的數(shù)量為所述葉片數(shù)的n倍,其中n=1、2、3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,其特征在于,所述導(dǎo)流塊垂直固定在所述前盤(pán)內(nèi)側(cè),所述導(dǎo)流塊為等厚直板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,其特征在于,所述導(dǎo)流塊的厚度不小于所述葉片的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,其特征在于,所述導(dǎo)流塊的高度為所述葉片外徑的0.02~0.06倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,其特征在于,所述導(dǎo)流塊的出口安裝角βj2=(90°-β2A)±10°,其中β2A為葉片出口安裝角。
說(shuō)明書(shū): 一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型涉及通風(fēng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪。背景技術(shù)[0002] 離心通風(fēng)機(jī)葉輪主要由后盤(pán)、葉片及前盤(pán)構(gòu)成,長(zhǎng)期以來(lái),針對(duì)離心通風(fēng)機(jī)葉輪的研究主要集中于葉片型線、幾何參數(shù)、葉片數(shù)等因素的優(yōu)化,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展,在此基礎(chǔ)上,又對(duì)葉片之間通道內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行進(jìn)一步的分析,出現(xiàn)了諸如長(zhǎng)短葉片結(jié)合等新的葉輪葉片組合型式,使得葉輪性能和效率獲得了進(jìn)一步的提高。[0003] 早期,高壓離心通風(fēng)機(jī)由于外徑處葉片末端的氣流速度較大,導(dǎo)致其動(dòng)壓在通風(fēng)機(jī)全壓中所占的比例較大,研究人員在高壓離心通風(fēng)機(jī)葉輪外徑部加設(shè)無(wú)葉擴(kuò)壓段(即為無(wú)葉擴(kuò)壓器),可降低氣體離開(kāi)葉輪的速度,減少了通風(fēng)機(jī)全壓中的動(dòng)壓比例,增加了其中的靜壓比例;隨后,研究人員對(duì)低壓離心通風(fēng)機(jī)葉輪增加無(wú)葉擴(kuò)壓段也進(jìn)行了研究對(duì)比并應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品。[0004] 離心通風(fēng)機(jī)葉輪,在具有無(wú)葉擴(kuò)壓器的前提下,即便葉片設(shè)計(jì)為長(zhǎng)短葉片,葉片之間的流體通道經(jīng)過(guò)優(yōu)化,其流動(dòng)更加合理,但在葉輪內(nèi),氣流離開(kāi)葉片外緣之后至葉輪輪盤(pán)外緣之前的無(wú)葉擴(kuò)壓段內(nèi)的空間是沒(méi)有約束的全空的環(huán)形空間,該處的氣流對(duì)通風(fēng)機(jī)的性能也具有一定的影響,在現(xiàn)有技術(shù)中,很少有對(duì)此處氣流進(jìn)行特征進(jìn)行研究并優(yōu)化,以提高通風(fēng)機(jī)的性能。實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 對(duì)于出口相對(duì)寬度(葉輪出口寬度b2與葉片出口直徑D2的比值)大于0.25的低壓離心通風(fēng)機(jī)葉輪,葉輪中從葉片的外徑處到前盤(pán)和后盤(pán)的外徑處之間的環(huán)形空間為無(wú)葉擴(kuò)壓段,本發(fā)明人對(duì)通風(fēng)機(jī)葉輪中無(wú)葉擴(kuò)壓段內(nèi)的流動(dòng)進(jìn)行了分析,在后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪中,氣流從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入葉輪,經(jīng)過(guò)葉片之間的通道,再?gòu)娜~片通道的出口到無(wú)葉擴(kuò)壓段,最后從葉輪中流出,氣流在葉輪的軸向,從前盤(pán)到后盤(pán)的氣流速度存在不均勻性,靠近前盤(pán)內(nèi)側(cè)的渦流比靠近后盤(pán)內(nèi)側(cè)更大,對(duì)無(wú)葉擴(kuò)壓器內(nèi)靠近前盤(pán)一側(cè)的流動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠嗅槍?duì)性的控制和引導(dǎo),是對(duì)于通風(fēng)機(jī)性能改善和效率提升的一種有效途經(jīng)。[0006] 本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):[0007] 一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,包括前盤(pán)、后盤(pán)以及設(shè)置在所述前盤(pán)和后盤(pán)之間的弧形葉片,所述前盤(pán)的外徑大于所述葉片的外徑,在所述前盤(pán)內(nèi)側(cè)設(shè)置有若干導(dǎo)流塊,所述導(dǎo)流塊在葉輪中的內(nèi)徑大于所述葉片的外徑、所述導(dǎo)流塊在葉輪中的外徑小于所述前盤(pán)的外徑。[0008] 進(jìn)一步的,若干導(dǎo)流塊的外徑處端點(diǎn)在同一圓周上。[0009] 進(jìn)一步的,導(dǎo)流塊的數(shù)量為所述葉片數(shù)的n倍,其中n=1、2、3。[0010] 進(jìn)一步的,所述導(dǎo)流塊垂直固定在所述前盤(pán)內(nèi)側(cè),所述導(dǎo)流塊為等厚直板。[0011] 進(jìn)一步的,所述導(dǎo)流塊的厚度不小于所述葉片的厚度。[0012] 進(jìn)一步的,所述導(dǎo)流塊的高度為所述葉片外徑的0.02~0.06倍。[0013] 進(jìn)一步的,所述導(dǎo)流塊的出口安裝角βj2=(90°-β2A)±10°,其中β2A為葉片出口安裝角。[0014] 本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)具有無(wú)葉擴(kuò)壓器的低壓后向離心通風(fēng)機(jī)葉輪外周部位、葉片出口之外、前盤(pán)內(nèi)側(cè)的合適位置加裝若干個(gè)面積很小的局部導(dǎo)流塊,而對(duì)其中的氣體流動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)控制和引導(dǎo)以及進(jìn)一步做功,優(yōu)化葉片出口之后的環(huán)形空間內(nèi)的流型,減少其流動(dòng)損失,以提高通風(fēng)機(jī)性能和效率,即提高通風(fēng)機(jī)出力并節(jié)能降耗。對(duì)于出口寬度較大的低壓離心通風(fēng)機(jī)葉輪外周部位,沿主軸中心線方向,相對(duì)于后盤(pán)內(nèi)側(cè),靠近前盤(pán)側(cè)內(nèi)側(cè)的氣流速度更大,葉片出口之后,氣流尾跡作用所導(dǎo)致的渦流損失也相對(duì)較大,通過(guò)在葉片出口外徑之外的無(wú)葉擴(kuò)壓段內(nèi)的前盤(pán)內(nèi)側(cè)加裝若干局部導(dǎo)流塊,在對(duì)前盤(pán)內(nèi)側(cè)的氣流進(jìn)一步做功的同時(shí)也引導(dǎo)和梳理了氣流,在一定程度上減弱了渦流效應(yīng),即減少了流動(dòng)損失,進(jìn)而提高了通風(fēng)機(jī)靜壓和靜壓效率。附圖說(shuō)明[0015] 圖1為對(duì)比樣機(jī)葉輪主視圖;[0016] 圖2為對(duì)比樣機(jī)葉輪左視圖;[0017] 圖3為實(shí)施例一葉輪主視圖;[0018] 圖4為實(shí)施例一導(dǎo)流塊位置圖;[0019] 圖5為實(shí)施例二導(dǎo)流塊位置圖;[0020] 圖6為實(shí)施例三導(dǎo)流塊位置圖;[0021] 圖7為實(shí)施例一與對(duì)比樣機(jī)的靜壓對(duì)比曲線圖;[0022] 圖8為實(shí)施例一與對(duì)比樣機(jī)的靜壓效率對(duì)比曲線圖;[0023] 圖9為實(shí)施例二與對(duì)比樣機(jī)的靜壓對(duì)比曲線圖;[0024] 圖10為實(shí)施例二與對(duì)比樣機(jī)的靜壓效率對(duì)比曲線圖;[0025] 圖11為實(shí)施例三與對(duì)比樣機(jī)的靜壓對(duì)比曲線圖;[0026] 圖12為實(shí)施例三與對(duì)比樣機(jī)的靜壓效率對(duì)比曲線圖。[0027] 圖中,1.后盤(pán),2.葉片,3.前盤(pán),4.導(dǎo)流塊。具體實(shí)施方式[0028] 一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,包括前盤(pán)3、后盤(pán)1以及設(shè)置在前盤(pán)和后盤(pán)之間的弧形葉片2,在通風(fēng)機(jī)的葉輪中,前盤(pán)和后盤(pán)的外徑大于葉片的外徑,因此,從葉片外徑處到葉輪外徑處之間形成的環(huán)形空間為葉輪的無(wú)葉擴(kuò)壓段,氣流從葉片通道流出后,經(jīng)過(guò)無(wú)葉擴(kuò)壓段從葉輪輸出,無(wú)葉擴(kuò)壓段具有一定的徑向長(zhǎng)度,氣流在其中的流動(dòng)具有一定的改善空間。對(duì)于出口相對(duì)寬度(葉輪出口寬度b2與葉片出口直徑D2的比值)大于0.25的低壓離心通風(fēng)機(jī),從前盤(pán)到后盤(pán)的氣流速度存在不均勻性,葉片通道出口主氣流明顯偏向于靠前盤(pán)一側(cè),因此靠近前盤(pán)內(nèi)側(cè)的渦流比靠近后盤(pán)內(nèi)側(cè)更大,由此造成出口氣流之間的相互串動(dòng)和摩擦,從而產(chǎn)生流動(dòng)損失,進(jìn)而降低通風(fēng)機(jī)出口壓力和通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)效率,產(chǎn)生附加的出口氣流二次噪聲。[0029] 一種后向離心通風(fēng)機(jī)的葉輪,葉輪主要尺寸如下:[0030] D0=352mm[0031] D1=318mm[0032] D2=526mm[0033] D3=566mm[0034] Dj1=526mm[0035] Dj2=550mm[0036] b1=189mm[0037] b2=150mm[0038] β2A=30°[0039] t=2.5mm[0040] tj=2.5mm[0041] Z=7[0042] βj2=60°[0043] b2/D2=0.285[0044] Lj=17.5mm[0045] Lj/D2=0.033[0046] 其中,D0為葉輪前盤(pán)內(nèi)徑,D1為葉片內(nèi)徑,D2為葉片外徑,D3為前盤(pán)外徑,Dj1為導(dǎo)流塊在葉輪中的內(nèi)徑,Dj2為導(dǎo)流塊在葉輪中的外徑,b1為葉輪進(jìn)口寬度,b2為葉輪出口寬度,β2A為葉片出口安裝角,t為葉片厚度,tj為導(dǎo)流塊厚度,Z為葉片數(shù),βj2為導(dǎo)流塊出口安裝角,b2/D2為出口相對(duì)寬度,Lj為導(dǎo)流塊的高度,Lj/D2為導(dǎo)流塊的相對(duì)高度。[0047] 發(fā)明人通過(guò)在葉輪前盤(pán)內(nèi)側(cè)上設(shè)置若干導(dǎo)流塊4,通過(guò)優(yōu)化導(dǎo)流塊的數(shù)量,形狀,安裝角度等,對(duì)氣流起到疏導(dǎo)和穩(wěn)定的作用。[0048] 本實(shí)施例中,每一個(gè)局部導(dǎo)流塊的形狀大小和安裝位置均相同,局部導(dǎo)流塊的總個(gè)數(shù)Zj與是葉片數(shù)Z的整數(shù)倍:Zj=Z×n,具體的,相鄰兩片葉片形成的出口通道均勻設(shè)置若干導(dǎo)流塊,作為一組導(dǎo)流塊。因此,n也是每一組導(dǎo)流塊的個(gè)數(shù)。兩個(gè)葉片之間的相位角為α=360/Z;導(dǎo)流塊的圓周相位角β=360/Z/(n+1)=α/(n+1)。[0049] 導(dǎo)流塊垂直固定設(shè)置在前盤(pán)內(nèi)側(cè),是具有一定厚度的塊狀固體,橫截面形狀可以是方形,圓環(huán)形,或者其他形狀。材質(zhì)可以是金屬,也可以是具有一定強(qiáng)度的塑料等。導(dǎo)流塊優(yōu)選為等厚直板形,其厚度不小于葉片的厚度,由于導(dǎo)流塊固定在無(wú)葉擴(kuò)壓段,因此,以葉輪中心為圓心,導(dǎo)流塊相對(duì)葉輪中心的內(nèi)徑大于葉片的外徑,導(dǎo)流塊相對(duì)葉輪中心的外徑小于前盤(pán)的外徑。由于導(dǎo)流塊是對(duì)靠近前盤(pán)側(cè)的氣流進(jìn)行優(yōu)化,其軸向高度具有合適的范圍,其高度與前盤(pán)內(nèi)側(cè)的漩渦大小有關(guān),若高度過(guò)大,會(huì)對(duì)葉輪的主氣流造成干擾,使通風(fēng)機(jī)的能耗增大。導(dǎo)流塊的高度Lj優(yōu)選為(0.015-0.075)×D2;其中D2為葉片的外徑。作為進(jìn)一步的優(yōu)選,導(dǎo)流塊的高度為(0.02-0.06)×D2。[0050] 進(jìn)一步的,若干組導(dǎo)流塊是均勻分布在葉輪前盤(pán)內(nèi)側(cè)的,并且每一個(gè)導(dǎo)流塊的外徑處的端點(diǎn)在同一圓周上,前盤(pán)上各導(dǎo)流塊的形狀大小相同,安裝的角度也相同。導(dǎo)流塊的個(gè)數(shù)為葉片數(shù)量的整數(shù)倍,優(yōu)選為葉片數(shù)量的1倍、2倍和3倍。也就是說(shuō),相鄰兩片葉片形成的出口通道中,均勻分布有1塊、或2塊或3塊導(dǎo)流塊。比如,導(dǎo)流塊的個(gè)數(shù)為葉片數(shù)量的3倍,即為在相鄰兩片葉片組成的通道出口處的無(wú)葉擴(kuò)壓段,設(shè)置有3塊導(dǎo)流塊。[0051] 進(jìn)一步的,導(dǎo)流塊的傾斜方向與葉片的傾斜方向一致,導(dǎo)流塊的出口安裝角βj2=(90°-β2A)±10°,其中β2A為葉片出口安裝角。優(yōu)選的,導(dǎo)流塊的出口安裝角βj2=(90°-β2A)±5°。
[0052] 具有以上尺寸的葉輪,但是不包含局部導(dǎo)流塊的通風(fēng)機(jī),作為對(duì)比樣機(jī)。[0053] 實(shí)施例1[0054] 本實(shí)施例葉輪,每一組導(dǎo)流塊為1個(gè),由于葉片數(shù)量為7,也就是說(shuō)在前盤(pán)內(nèi)側(cè)均勻安裝有7個(gè)導(dǎo)流塊,除此之外的其他尺寸及運(yùn)行轉(zhuǎn)速同對(duì)比樣機(jī)完全一樣。[0055] 實(shí)施例2[0056] 本實(shí)施例葉輪,每一組均勻設(shè)置有2個(gè)導(dǎo)流塊,由于葉片數(shù)量為7,在前盤(pán)內(nèi)側(cè)安裝有14個(gè)導(dǎo)流塊,導(dǎo)流塊的大小、安裝的內(nèi)徑和外徑、出口安裝角與實(shí)施例一完全一致,除此之外的其他尺寸及運(yùn)行轉(zhuǎn)速同對(duì)比樣機(jī)完全一樣。[0057] 實(shí)施例3[0058] 本實(shí)施例葉輪,每一組均勻設(shè)置有3個(gè)導(dǎo)流塊,由于葉片數(shù)量為7,在前盤(pán)內(nèi)側(cè)安裝有21個(gè)導(dǎo)流塊,導(dǎo)流塊的大小、安裝的內(nèi)徑和外徑、出口安裝角與實(shí)施例一完全一致,除此之外的其他尺寸及運(yùn)行轉(zhuǎn)速同對(duì)比樣機(jī)完全一樣。[0059] 三個(gè)實(shí)施例的相同風(fēng)量點(diǎn)性能對(duì)比,見(jiàn)下表1:[0060] 表1[0061] 轉(zhuǎn)速(r/min) 風(fēng)量(m3/h) 靜壓(Pa) 靜壓效率(%)對(duì)比樣機(jī) 1780 8352 842.8 67.1
實(shí)施例一 1780 8352 863.8 68.3
實(shí)施例二 1780 8352 872.8 68.5
實(shí)施例三 1780 8352 880.2 68.5
[0062] 性能曲線對(duì)比分別見(jiàn):圖8-圖12。[0063] 從上述對(duì)比可以看出,實(shí)施例一、二、三與對(duì)比樣機(jī)相比,靜壓分別提高了21Pa、30Pa、37.4Pa,靜壓效率分別提高了1.2%、1.4%、1.4%。
[0064] 在前盤(pán)內(nèi)側(cè)設(shè)置若干導(dǎo)流塊,適用于葉輪直徑大于100mm的通風(fēng)機(jī),都能有效提高通風(fēng)機(jī)的效率。[0065] 結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
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