本發(fā)明涉及離心風機,具體涉及一種離心式風機用葉片、應(yīng)用該葉片的雙吸式離心葉輪及風機。
背景技術(shù):
1、離心風機是依靠輸入的機械能,提高氣體壓力并排送氣體的機械,它是一種從動的流體機械。工作原理是通過葉輪在風機蝸殼內(nèi)作相對旋轉(zhuǎn)運動,產(chǎn)生的離心力對氣體進行壓縮和傳輸,將風機的機械能轉(zhuǎn)化為氣體的動能和勢能。
2、離心風機根據(jù)葉輪的吸入口數(shù)量,可分為單吸式和雙吸式兩種。其中,雙吸式離心風機采用單軸雙支撐結(jié)構(gòu),由于其具有兩個單獨的進氣箱及雙側(cè)吸氣的葉輪結(jié)構(gòu),不但可以抵消葉輪的軸向力,而且兩端的軸承均勻磨損,運行穩(wěn)定可靠。雙吸式風機的流量系數(shù)較大,能夠提供相對單吸風機更大的氣體流量,適用于諸多大流量氣體需求的行業(yè)領(lǐng)域。通過控制葉輪的旋轉(zhuǎn)速度和設(shè)計葉片的形狀,可以調(diào)節(jié)離心風機的性能和輸出氣流的壓力。
3、傳統(tǒng)離心風機的葉輪在旋轉(zhuǎn)工作時,葉片之間的氣流因為同時受到流體粘性效應(yīng)、逆壓梯度以及旋轉(zhuǎn)科氏力的作用影響很容易產(chǎn)生流動分離,形成二次渦流,導致通風機效率低下。
4、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解,而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種離心式風機用葉片、應(yīng)用該葉片的雙吸式離心葉輪及風機,該葉片應(yīng)用于雙吸式離心葉輪,能夠提升風機運行效率。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明公開了一種離心式風機用葉片,該葉片包括吸力面壁、壓力面壁、前緣、后緣、凸起進風部以及凹陷出風部。所述吸力面壁和所述壓力面壁背對設(shè)置,兩者首先在沿所述葉片長度方向延伸,其次在所述前緣和所述后緣之間延伸。所述凸起進風部在所述葉片前緣部分朝向所述吸力面壁一側(cè)突出地形成,所述凹陷出風部在所述葉片后緣部分朝向所述壓力面壁一側(cè)突出地形成,且在沿前緣至后緣的方向上,所述凸起進風部和所述凹陷出風部相銜接。
3、在沿所述葉片長度方向,所述凸起進風部呈現(xiàn)中間高兩邊低結(jié)構(gòu),所述凹陷出風部呈現(xiàn)中間低兩邊高結(jié)構(gòu)。在沿前緣至后緣的方向上,所述凸起進風部的中間高度呈減小趨勢。在沿后緣至前緣的方向上,所述凹陷出風部的中間高度呈減小趨勢。
4、優(yōu)選地,所述葉片垂直于其自身長度方向的任意截面輪廓的形狀均為圓弧形,所述葉片的內(nèi)弧面為所述壓力面壁,所述葉片的外弧面為所述吸力面壁,所述前緣和所述后緣在所述葉片的弧長方向上呈相對設(shè)置。
5、具體地,所述葉片為雙段反向扭轉(zhuǎn)葉片結(jié)構(gòu),包括沿所述葉片長度方向依次連接的第一扭轉(zhuǎn)葉片段和第二扭轉(zhuǎn)葉片段,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段的扭轉(zhuǎn)方向與所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的扭轉(zhuǎn)方向相反。
6、具體地,所述葉片包括沿所述葉片長度方向相對設(shè)置的第一端和第二端,以及沿所述葉片長度方向上位于所述第一端和所述第二端之間的交匯端,其中所述第一端用于與葉輪的中盤連接,所述第二端用于與葉輪的輪盤連接。
7、所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段由所述第一端相對于所述交匯端向一與葉片的轉(zhuǎn)速方向相反的方向扭轉(zhuǎn)形成,所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段由所述第二端相對于所述交匯端向相反方向扭轉(zhuǎn)形成,用于使所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段的前緣部分與所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的前緣部分分別從所述第一端和所述第二端朝向所述交匯端逐步地向該葉片的外弧面突出形成所述凸起進風部,以及所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段的后緣部分與所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的后緣部分分別從所述第一端和所述第二端朝向所述交匯端逐步地向所述葉片的內(nèi)弧面突出形成所述凹陷出風部。
8、具體地,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段包括第一內(nèi)弧扭曲面和第一外弧扭曲面,所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段包括第二內(nèi)弧扭曲面和第二外弧扭曲面,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段的第一內(nèi)弧扭曲面與所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的第二內(nèi)弧扭曲面連接形成所述葉片的壓力面壁,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段的第一外弧扭曲面與所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的第二外弧扭曲面連接形成所述葉片的吸力面壁。
9、優(yōu)選地,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段與所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段具有共用扭轉(zhuǎn)軸線,且所述共用扭轉(zhuǎn)軸線平行于所述葉片長度方向。
10、優(yōu)選地,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段和所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段垂直于所述葉片長度方向的截面輪廓的尺寸大小一致。
11、優(yōu)選地,所述葉片垂直于其自身長度方向的截面輪廓具有中點,所述共用扭轉(zhuǎn)軸線經(jīng)過所述中點。
12、優(yōu)選地,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段和所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的扭轉(zhuǎn)角取值范圍為5°至15°。更優(yōu)選地,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段和所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的扭轉(zhuǎn)角均為10°。
13、優(yōu)選地,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段和所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的長度比值的取值范圍為0.25至1.5。更優(yōu)選地,所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段和所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的長度比值為1。
14、進一步地,該葉片還包括缺口,所述缺口設(shè)置于所述葉片的后緣且開設(shè)于所述第一扭轉(zhuǎn)葉片段和所述第二扭轉(zhuǎn)葉片段的連接處,所述缺口呈直角三角形設(shè)置。
15、本發(fā)明的第二方面公開一種雙吸式離心葉輪,該葉輪包括旋轉(zhuǎn)軸線、中盤以及如上所述的離心式風機用葉片,所述葉片設(shè)置有若干,若干所述葉片分為兩組,兩組所述葉片分布在所述中盤的兩側(cè)且以所述中盤為對稱面對稱排列。各組中的多個所述葉片沿所述旋轉(zhuǎn)軸線的周向均勻間隔設(shè)置。各所述葉片的長度方向與所述旋轉(zhuǎn)軸線平行,且各所述葉片的前緣相比于其后緣更靠近所述雙吸式離心葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線。
16、具體的,該葉輪包括輪盤,各組所述葉片沿所述旋轉(zhuǎn)軸線方向上遠離所述中盤的一側(cè)均分別連接有輪盤。各所述輪盤設(shè)置均有輪盤進風口。
17、本發(fā)明的第三方面公開一種風機,該風機包括:
18、如上所述的雙吸式離心葉輪;
19、支撐底架;
20、固定安裝于所述支撐底架的一端頂部表面的驅(qū)動電機;
21、固定安裝于所述支撐底架的另一端頂部表面的蝸殼,所述雙吸式離心葉輪設(shè)置于所述蝸殼內(nèi);所述雙吸式離心葉輪的中盤上連接有葉輪轉(zhuǎn)軸;
22、以及傳動機構(gòu),所述驅(qū)動電機的動力通過所述傳動機構(gòu)傳動至所述葉輪轉(zhuǎn)軸,所述葉輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動帶動所述雙吸式離心葉輪繞所述雙吸式離心葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。
23、具體地,蝸殼包括相對設(shè)置的兩個進風端板、連接于兩個所述進風端板之間的環(huán)形板以及兩個所述進風端板與所述環(huán)形板圍合形成的用于容納葉輪的中空腔室;所述環(huán)形板開設(shè)有蝸殼出風口,兩個所述進風端板均開設(shè)有蝸殼進風口,所述蝸殼出風口與各所述蝸殼進風口均與所述中空腔室連通。
24、進一步地,該風機還包括外殼體,所述外殼體罩設(shè)在所述蝸殼上。
25、具體地,該風機包括轉(zhuǎn)軸通孔和軸承底座,所述外殼體的側(cè)壁體開設(shè)有轉(zhuǎn)軸通孔,所述葉輪轉(zhuǎn)軸中的穿過轉(zhuǎn)軸通孔伸出外殼體的一端通過所述軸承底座可轉(zhuǎn)動地連接至所述外殼體。
26、具體地,所述傳動機構(gòu)采用傳送帶傳動。
27、有益效果:
28、1)本發(fā)明的離心式風機用葉片,應(yīng)用于雙吸式離心葉輪時,其前緣部分設(shè)置凸起進風部,一方面該凸起進風部能夠?qū)崿F(xiàn)相同轉(zhuǎn)速下更大的進風量,減少氣流在葉片前緣的分離和渦流產(chǎn)生,降低流動損失,提高效率;另一方面該凸起進風部能夠起到引導氣流的作用,使氣流更加順暢地進入葉片的工作區(qū)域,提高風機的做功效率和做功能力;該葉片后緣部分設(shè)置凹陷出風部,一方面該凹陷出風部能夠增大出風量,與凸起進風部協(xié)同作用,進一步提升效率;另一方面,該凹陷出風部可以使氣流分離點后移,減小分離區(qū),降低渦流的影響,同時,能夠引導氣流更好通過,減小紊流和能量損失。
29、2)本發(fā)明的一個實施例通過在凹陷出風部中間尖部處設(shè)置缺口結(jié)構(gòu),該缺口能實現(xiàn)聚集渦量的分離,有利于降低流動阻力,進而提升效率和降低噪聲。
30、3)與現(xiàn)有的離心風機相比較,本發(fā)明提供的風機通過將驅(qū)動電機外置在外殼體外部,包含葉輪和蝸殼的內(nèi)機穩(wěn)固在外殼體內(nèi)部,達到穩(wěn)固緩震的作用。