專利名稱：一種防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體機(jī)械和流體工程領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)機(jī)管道上風(fēng)門使用的防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置，該加熱裝置可以避免使用鍋爐加熱和電爐加熱，通過(guò)葉輪將電能轉(zhuǎn)換為熱能，基建投資小，運(yùn)行安全可靠，而且便于遠(yuǎn)程控制。
背景技術(shù)：
在許多大型風(fēng)機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合，為了保證通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，一般至少安裝兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)，一開一備，如礦井通風(fēng)系統(tǒng)使用的主扇風(fēng)機(jī)。為了滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要，通風(fēng)系統(tǒng)需要配備相應(yīng)的風(fēng)門；比如多臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，為了安全順利開動(dòng)每臺(tái)風(fēng)機(jī)，常需要給每臺(tái)風(fēng)機(jī)配備相應(yīng)的風(fēng)門。當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)需要轉(zhuǎn)換時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)門應(yīng)該及時(shí)順利地打開，但是，在我國(guó)北方地區(qū)，冬天氣溫很低，當(dāng)風(fēng)機(jī)風(fēng)門長(zhǎng)期處于關(guān)閉狀態(tài)，通風(fēng)管道內(nèi)的空氣所含的水蒸氣會(huì)逐漸凝結(jié)，慢慢地將風(fēng)機(jī)風(fēng)門和通風(fēng)管道凍結(jié)在一起，這對(duì)于許多通風(fēng)系統(tǒng)是絕對(duì)不允許的，尤其是在高瓦斯煤礦使用的通風(fēng)機(jī)，要求通風(fēng)系統(tǒng)保證不間斷安全運(yùn)行，特別是處于正常運(yùn)行的風(fēng)機(jī)發(fā)生故障的緊急情況下或急需反風(fēng)運(yùn)行時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門必須及時(shí)打開，以保證煤礦的安全生產(chǎn)。
在煤礦等許多含有爆炸性氣體的風(fēng)機(jī)使用場(chǎng)合，不允許使用電加熱方式防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門的凍結(jié)，因此，目前對(duì)預(yù)防風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的常用方法是，通過(guò)對(duì)通風(fēng)機(jī)管道上的風(fēng)門下部安裝內(nèi)含暖氣管道的腔體或加蓋防凍室來(lái)保證處于關(guān)閉狀態(tài)的風(fēng)門不結(jié)冰，但是，許多風(fēng)機(jī)的安裝場(chǎng)地遠(yuǎn)離有鍋爐區(qū)域，有時(shí)還缺乏水源，在這種情況下，通過(guò)使用鍋爐加熱管道給風(fēng)機(jī)的風(fēng)門加熱的方法，經(jīng)常需要專門建立一個(gè)小型鍋爐系統(tǒng)和供水管道，需要較大的投資而且很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述風(fēng)機(jī)管道風(fēng)門防止結(jié)冰凍死的加熱裝置，本發(fā)明的目的在于，提出一種防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一種防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置，其特征在于，該裝置附著在風(fēng)機(jī)風(fēng)門上，它由加熱腔體、旋轉(zhuǎn)葉輪和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，旋轉(zhuǎn)葉輪位于加熱腔體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)葉輪連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)放置于加熱腔體的內(nèi)部或者外部，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉輪旋轉(zhuǎn)攪拌加熱腔體內(nèi)的空氣給風(fēng)機(jī)風(fēng)門加熱。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。本發(fā)明的原理是，通過(guò)氣體的旋渦和摩擦運(yùn)動(dòng)，將葉輪旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為加熱腔體內(nèi)的空氣的熱能，和現(xiàn)有技術(shù)相比，以往風(fēng)機(jī)風(fēng)門的加熱保溫裝置均是通過(guò)鍋爐管道實(shí)現(xiàn)的，在許多使用場(chǎng)合、尤其是遠(yuǎn)離鍋爐裝置的場(chǎng)合，其使用非常不方便、投資也很大。而本發(fā)明提出的防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，投資非常小，使用非常安全。本發(fā)明提出的方案不需要鍋爐以及相應(yīng)的管道系統(tǒng)，只需要將葉輪直接由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)即可，安裝方便簡(jiǎn)捷；并且隨著加熱的空氣溫度上升，電機(jī)消耗的能量開始減小，空氣溫度不會(huì)過(guò)高；當(dāng)白天溫度較高時(shí)，可以采用變頻電機(jī)降低葉輪的旋轉(zhuǎn)速度從而減小能量消耗。當(dāng)應(yīng)用于具有爆炸性氣體場(chǎng)合時(shí)，只要將驅(qū)動(dòng)電機(jī)換為防爆電機(jī)，旋轉(zhuǎn)葉輪和加熱腔體按照防爆要求制造即可，如煤礦行業(yè)，旋轉(zhuǎn)葉輪可以采用鋼材，而腔體內(nèi)部襯上銅板材即可。


圖1是防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖，圖中的標(biāo)號(hào)為1.加熱腔體，2.旋轉(zhuǎn)葉輪，3.驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
圖2是本發(fā)明的防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置在風(fēng)機(jī)風(fēng)門上的一種安裝方式，為清楚起見，將位于旋轉(zhuǎn)葉輪后面的驅(qū)動(dòng)電機(jī)略去不畫。
下面結(jié)合附圖和工作原理對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置，該裝置由加熱腔體1、旋轉(zhuǎn)葉輪2和驅(qū)動(dòng)電機(jī)3組成，旋轉(zhuǎn)葉輪2位于加熱腔體1內(nèi)，旋轉(zhuǎn)葉輪2連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)3，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3放置于加熱腔體1的內(nèi)部或者外部，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉輪2旋轉(zhuǎn)攪拌加熱腔體1內(nèi)的空氣給風(fēng)機(jī)風(fēng)門加熱。
圖2顯示的是該加熱裝置在風(fēng)機(jī)風(fēng)門上的一種安裝方式，具體的安裝方式需要根據(jù)實(shí)際情況改動(dòng)，加熱腔體可以按需要制成任何形狀，比如制成防凍室的形狀，將整個(gè)風(fēng)門包起來(lái)。
本發(fā)明的工作原理是，在圖1中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)加熱腔體1內(nèi)的空氣作功，由于該加熱腔體1內(nèi)的空氣在實(shí)際使用中基本是密閉的，因此，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉輪2所做的功通過(guò)氣流本身的旋渦流動(dòng)和摩擦，最終都將變化為加熱腔體1內(nèi)空氣的熱能，從而使加熱腔體1內(nèi)的空氣溫度升高。
如圖2所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)葉輪2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，加熱腔體1內(nèi)的空氣得到充分的混合和流動(dòng)，溫度上升，通過(guò)與風(fēng)機(jī)風(fēng)門的熱交換，可以保證閘門上的凝結(jié)水不結(jié)冰。由于加熱腔體1內(nèi)的空氣得到加熱，空氣會(huì)膨脹，因此，可以在加熱腔體1上開進(jìn)氣孔和排氣孔，以保證加熱腔體1的壓力與外界壓力平衡，同時(shí)也可以使加熱腔體1內(nèi)的空氣與外界空氣有一定的流通，從而可以排出爆炸性氣體，使加熱腔體1內(nèi)空氣的爆炸性氣體成分保持在安全界限以內(nèi)。加熱腔體1的下部設(shè)有排水孔，可以將風(fēng)機(jī)管道內(nèi)凝結(jié)的水分排除。在煤礦通風(fēng)行業(yè)中，要求旋轉(zhuǎn)葉輪2與加熱腔體1的金屬材料之間的可能產(chǎn)生的摩擦必須保證不出火花，因此可以將旋轉(zhuǎn)葉輪2的材料采用鋼鐵，而在加熱腔體內(nèi)部襯銅板材料，避免萬(wàn)一的金屬摩擦引起火花的可能，從而滿足安全生產(chǎn)規(guī)程要求。
本發(fā)明在實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)500KW電機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪在密閉腔體內(nèi)旋轉(zhuǎn)來(lái)加熱流體，對(duì)葉輪作了高溫500度條件下的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，證明了本發(fā)明的裝置可行。該實(shí)驗(yàn)方法在物理學(xué)界許多熱工實(shí)驗(yàn)課程中進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置，其特征在于，該裝置由加熱腔體(1)、旋轉(zhuǎn)葉輪(2)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)組成，旋轉(zhuǎn)葉輪(2)位于加熱腔體(1)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)葉輪(2)連接在驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)放置于加熱腔體(1)的內(nèi)部或者外部，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉輪(2)旋轉(zhuǎn)攪拌加熱腔體(1)內(nèi)的空氣給風(fēng)機(jī)風(fēng)門加熱。
2.如權(quán)利要求1所述的防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置，其特征在于，所述的加熱腔體(1)底部開有排水孔，上部有進(jìn)氣孔和排氣孔，腔體的內(nèi)壁上襯有防爆材料，外部有保溫層。
3.如權(quán)利要求1所述的防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置，其特征在于，所述的電機(jī)(3)是普通電機(jī)或者防爆電機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置，其特征在于，所述的普通電機(jī)或者防爆電機(jī)是變頻或不變頻電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止風(fēng)機(jī)風(fēng)門凍結(jié)的葉輪內(nèi)置式加熱裝置，其特征在于，該裝置附著在風(fēng)機(jī)風(fēng)門上，它由加熱腔體、旋轉(zhuǎn)葉輪和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，旋轉(zhuǎn)葉輪位于加熱腔體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)葉輪連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)放置于加熱腔體的內(nèi)部或者外部，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉輪旋轉(zhuǎn)攪拌加熱腔體內(nèi)的空氣給風(fēng)機(jī)風(fēng)門加熱。加熱腔體附著在風(fēng)機(jī)風(fēng)門上，可以按需要做成任何形狀，以保證被加熱的空氣用于加熱風(fēng)門通道內(nèi)的水蒸氣，防止結(jié)冰；旋轉(zhuǎn)葉輪將電機(jī)傳遞的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為腔體內(nèi)空氣的熱能，以保持和提高加熱腔體內(nèi)空氣的溫度。本發(fā)明的葉輪內(nèi)置式加熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資小，安裝方便，使用安全，不需要鍋爐以及相應(yīng)的管道系統(tǒng)，只需將葉輪直接由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)即可。
文檔編號(hào)F24F13/10GK1804497SQ20061004170
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月19日
發(fā)明者李景銀, 盛立峰, 席光 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)