專利名稱:葉片為飛機(jī)翼型的三級(jí)旋風(fēng)分離器單管葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種高溫?zé)煔饽芰炕厥障到y(tǒng)中的單管葉輪。
背景技術(shù):
單管葉輪的葉片是煉油廠催化裂化高溫?zé)煔饽芰炕厥障到y(tǒng)中第三級(jí)旋風(fēng)分 離器的核心部件。高溫?zé)煔饬鹘?jīng)單管葉輪葉片的流場(chǎng)品質(zhì)直接影響到煙氣中粉 塵的分離效率和能量回收率。目前國(guó)內(nèi)外所采用的單管葉輪葉片大多是彎板型, 其葉片前緣的曲率半徑較大,對(duì)流場(chǎng)的擾動(dòng)大,后緣不是光滑過(guò)渡,使葉片升 阻比??;其葉片表面不光滑,流經(jīng)葉片氣流的壓強(qiáng)變化不均勻,易造成流場(chǎng)畸 變,不易保持較大范圍的層流段,所以其粉塵分離效率受到一定程度的影響。 雖然也有部分單管葉輪的葉片的剖面形狀采用航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉柵剖面形狀,但是 葉片的中弧線與葉輪內(nèi)管軸線的夾角是葉輪內(nèi)管軸向坐標(biāo)的三次方曲線,且葉 片前緣偏角O的計(jì)算公式也比較復(fù)雜,所以該種葉片不易生產(chǎn)加工。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種葉片為飛機(jī)翼型的三級(jí)旋風(fēng)分離器單管葉 輪,其解決了現(xiàn)有的單管葉輪前緣對(duì)流場(chǎng)擾動(dòng)大、粘性摩擦大、粉塵分離效率 低、不易生產(chǎn)加工的技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是-
一種葉片為飛機(jī)翼型的三級(jí)旋風(fēng)分離器單管葉輪,包括葉輪內(nèi)管1以及設(shè) 置在葉輪內(nèi)管1外側(cè)面的葉片5,所述葉片5的剖面形狀為航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉柵剖面 形狀,其特殊之處是,所述葉片5的最大厚度H為中弧線8弧長(zhǎng)的13 1鄉(xiāng),所 述葉片5的最大厚度位置10位于其距前緣線2為30 35%的弦線9的長(zhǎng)度處, 所述葉片5的前緣點(diǎn)6的曲率半徑為中弧線8弧長(zhǎng)的1. 5 3. 5%。
上述葉片5的最大厚度H以中弧線8弧長(zhǎng)的13. 5%為宜,所述葉片5的最大厚度位置10以位于其距前緣線2為33%的弦線9的長(zhǎng)度處為宜,所述葉片5的 前緣點(diǎn)6的曲率半徑以為中弧線8弧長(zhǎng)的1. 8%為宜。
上述葉片5的中弧線8與葉輪內(nèi)管1軸線的夾角9是對(duì)葉輪內(nèi)管1軸向坐 標(biāo)的二次方曲線e= ax2+bx + c 。
上述由葉輪內(nèi)管1的軸心0穿過(guò)葉片5的前緣線2與葉輪內(nèi)管1的交點(diǎn)A 所形成的射線00'與所述葉片5的前緣線2之間的傾角O為10° 。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
1、 本實(shí)用新型葉片前緣曲率半徑較小,后緣光滑過(guò)渡,這種葉型的升阻比 大,對(duì)流場(chǎng)擾動(dòng)小,易于保持較大的層流段,粘性摩擦小,能有效避免流場(chǎng)畸 變,大大提高了粉塵分離效率。
2、 本實(shí)用新型葉片的中弧線與葉輪內(nèi)管軸線的夾角的曲線公式簡(jiǎn)單,且葉 片前緣偏角的計(jì)算公式簡(jiǎn)單,所以加工簡(jiǎn)便。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2為本實(shí)用新型葉片的剖面圖; 圖3為本實(shí)用新型前緣與內(nèi)管傾角0的示意圖。
其中1-葉輪內(nèi)管,2-前緣線,3-葉片后緣部分,4-后緣線,5-葉片,6-前緣點(diǎn),7-后緣點(diǎn),8-中弧線,9-弦線,10-葉片最大厚度位置,H-葉片的最大 厚度,0-葉輪內(nèi)管l的軸心,00'-由葉輪內(nèi)管的軸心穿過(guò)葉片的前緣線與葉輪 內(nèi)管的交點(diǎn)A所形成的射線,①-前緣線的傾角,AB-前緣線。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖l,本實(shí)用新型主要由葉輪內(nèi)管1和均布于其外周的葉片5構(gòu)成,葉 片5的形狀采用了變厚度設(shè)計(jì)方案,葉片后緣部分3為光滑過(guò)渡,即葉片5的 剖面為航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉柵剖面形狀。參見(jiàn)圖2, x軸為葉輪內(nèi)管l的軸線,Y軸為 圓柱面展開(kāi)周線坐標(biāo),葉片5的最大厚度H為中弧線8弧長(zhǎng)的13 14%,以13. 5 %為最佳;葉片最大厚度位置10距前緣線2的距離為弦線9長(zhǎng)度的30 35%, 以33%為最佳;弦線9即圖2中后緣點(diǎn)7與前緣點(diǎn)6間的直線,前緣點(diǎn)6和后緣點(diǎn)7分別為前緣線2和后緣線4上的剖切點(diǎn)。葉片前緣點(diǎn)6的曲率半徑為中 弧線8弧長(zhǎng)的1. 5 3. 5%,以1.8%為最佳。為使流經(jīng)葉片5氣流的壓強(qiáng)變化更 均勻,葉片中弧線8與葉輪內(nèi)管1的軸線的夾角e ,以其是對(duì)葉輪內(nèi)管軸向坐 標(biāo)的二次方程為佳,即
6 = ax2 + bx + c
式中,常數(shù)a、 b、 c可根據(jù)設(shè)計(jì)的不同要求進(jìn)行選擇,主要根據(jù)下列條件確定
1) 葉輪內(nèi)管l的入口的e值;
2) 葉輪內(nèi)管i的出口的e值;
3) 葉輪內(nèi)管i出口、入口e值的變化率。
本實(shí)用新型葉輪內(nèi)管1入口處葉片5的前緣線2與由葉輪內(nèi)管1軸心過(guò)葉 片前緣線2與葉輪內(nèi)管1的交點(diǎn)A的射線00',形成夾角,即前緣偏角①,參見(jiàn) 圖3, AB即為前緣線2,該前緣偏角①以使前、后緣線2、 4與相應(yīng)過(guò)葉輪內(nèi)管 軸心射線間的夾角不致相差過(guò)大為宜,這樣可保證在一定橫截面積下,流通面 的橫截面周長(zhǎng)最小,從而可減小粘性摩擦;葉片的前緣偏角O具體可為10° 。
權(quán)利要求1、葉片為飛機(jī)翼型的三級(jí)旋風(fēng)分離器單管葉輪,包括葉輪內(nèi)管(1)以及設(shè)置在葉輪內(nèi)管(1)外側(cè)面的葉片(5),所述葉片(5)的剖面形狀為航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉柵剖面形狀,其特征在于所述葉片(5)的最大厚度(H)為中弧線(8)弧長(zhǎng)的13~14%,所述葉片(5)的最大厚度位置(10)位于其距前緣線(2)為30~35%的弦線(9)的長(zhǎng)度處,所述葉片(5)的前緣點(diǎn)(6)的曲率半徑為中弧線(8)弧長(zhǎng)的1.5~3.5%。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的葉片為飛機(jī)翼型的三級(jí)旋風(fēng)分離器單管葉輪,其 特征在于,所述葉片(5)的最大厚度加為中弧線(8)弧長(zhǎng)的13.5%,所述葉片(5) 的最大厚度位置(10)位于其距前緣線(2)為33%的弦線(9)的長(zhǎng)度處,所述葉片 (5)的前緣點(diǎn)(6)的曲率半徑為中弧線(8)弧長(zhǎng)的1. 8%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的葉片為飛機(jī)翼型的三級(jí)旋風(fēng)分離器單管葉輪, 其特征在于所述葉片(5)的中弧線(8)與葉輪內(nèi)管(l)軸線的夾角(e)是對(duì)葉輪內(nèi)管(l)軸向坐標(biāo)的二次方曲線e=aX2 + bx + C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉片為飛機(jī)翼型的三級(jí)旋風(fēng)分離器單管葉輪,其 特征在于所述由葉輪內(nèi)管(1)的軸心(0)穿過(guò)葉片(5)的前緣線(2)與葉輪內(nèi)管 (1)的交點(diǎn)(A)所形成的射線(00')與所述葉片(5)的前緣線(2)之間的傾角(O)為10° 。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種葉片為飛機(jī)翼型的三級(jí)旋風(fēng)分離器單管葉輪,包括葉輪內(nèi)管以及設(shè)置在葉輪內(nèi)管外側(cè)面的葉片,葉片的剖面形狀為航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉柵剖面形狀,葉片的最大厚度為中弧線弧長(zhǎng)的13~14%,葉片的最大厚度位置位于其距前緣線為30~35%的弦線的長(zhǎng)度處,葉片的前緣點(diǎn)的曲率半徑為中弧線弧長(zhǎng)的1.5~3.5%。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的單管葉輪前緣對(duì)流場(chǎng)擾動(dòng)大、粘性摩擦大、粉塵分離效率低、不易生產(chǎn)加工的技術(shù)問(wèn)題,具有升阻比大、對(duì)流場(chǎng)擾動(dòng)小、易于保持較大的層流段、粘性摩擦小、能有效避免流場(chǎng)畸變、分離效率高、加工簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B04C5/00GK201231186SQ20082002890
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者杉 黃 申請(qǐng)人:西安市三橋機(jī)電設(shè)備有限公司