帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種無蝸殼離心風(fēng)機，尤其是一種帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，無蝸殼離心風(fēng)機又叫無蝸殼通風(fēng)機，其具有風(fēng)量大、壓力高、噪聲低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，能滿足客戶對噪聲、節(jié)能和空間布置的更高要求，被廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、高級賓館、寫字樓、影劇院、高級商住樓、商場、醫(yī)院等建筑物的壓力送風(fēng)換氣，特別是在節(jié)能改造工程中，無蝸殼離心風(fēng)機已經(jīng)慢慢替代了有蝸殼離心風(fēng)機。另外，由于無蝸殼通風(fēng)機沒有蝸殼，在無蝸殼通風(fēng)機前向葉輪的出口全壓中，其動壓成份的比例相對后向葉輪要大。在沒有蝸殼的情況下，前向葉輪出口動壓只有很少部分轉(zhuǎn)換為靜壓，而且箱式殼體的出口面積較之蝸殼的出口面積要大很多，到風(fēng)機出口部分，動壓損失掉很多，這就導(dǎo)致了無蝸殼時，前向通風(fēng)機的壓力較之有蝸殼時，有大幅度下降。后向通風(fēng)機的動壓沒有像前向風(fēng)機那樣占相當(dāng)大的比重，即使后向風(fēng)機的動壓有少部分轉(zhuǎn)化為靜壓，也不會使壓力大幅度降低，故無蝸殼通風(fēng)機幾乎都是后向風(fēng)機。
[0003]然而，由于無蝸殼通風(fēng)機沒有蝸殼，葉輪出口處的動能沒有轉(zhuǎn)化為靜壓，當(dāng)氣流沖出葉輪后動能被全部損失掉，導(dǎo)致無蝸殼離心風(fēng)機普遍存在靜壓效率偏低的缺陷。目前，各個風(fēng)機研發(fā)團隊對于無蝸殼離心風(fēng)機的研發(fā)，也主要集中在如何提高靜壓效率方面。
[0004]在流體力學(xué)領(lǐng)域，CFX流體動力學(xué)模擬軟件是英國AEA Technology公司為解決工業(yè)實際問題而開發(fā)的，而誕生在工業(yè)應(yīng)用背景中的CFX具有精確的計算結(jié)果、豐富的物理模型、強大的用戶擴展性等特性，因此被廣泛應(yīng)用于流體動力模型的模擬運算中。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，且可有效提高靜壓效率的帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機，包括旋轉(zhuǎn)軸、及位于旋轉(zhuǎn)軸上的輪盤和輪蓋，在輪盤和輪蓋間安裝有葉片，該葉片為后向翼型葉片，兩相鄰葉片之間均設(shè)有所述弧形支柱，該弧形支柱其中一端與前一葉片的葉面相固定，另一端與后一葉片的葉面相固定；
[0007]所述弧形支柱的出口安裝角為160?172° ；
[0008]各弧形支柱位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直。
[0009]本實用新型的有益效果是:此處，弧形支柱的出口安裝角與葉片的出口安裝角概念相似，弧形支柱的出口安裝角即弧形支柱后緣中線切線與額線的夾角(弧形支柱后緣骨線的切線與圓周方向的夾角)，本實用新型中弧形支柱的出口安裝角大于90°，因此也可以將該類型弧形支柱定義為前向式弧形支柱(類似于前向型葉片)。葉片的前后定義與旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動方向有關(guān)，與轉(zhuǎn)動方向相對的為前，與轉(zhuǎn)動方向相背的為后。各弧形支柱位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直，可有效保證弧形支柱隨旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動后對空氣的切割運動阻力小，切割順滑，同時具有顯著的靜壓增益效果。經(jīng)由CFX軟件的模擬測試，在功耗沒有改變的前提下，帶有弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機的額定工況效率比沒有弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機提高了 5%，特別是對于中型甚至大型無蝸殼離心風(fēng)機而言，本實用新型所帶來的經(jīng)濟效益是極其顯著的。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)置為:弧形支柱的出口安裝角為168°。
[0011]兩相鄰葉片間設(shè)置的弧形支柱具有靜壓增益的效果，為了保證增益效果最大化，故任意兩相鄰葉片間均安裝有弧形支柱。
[0012]由于弧形支柱的靜壓增益效果受葉片數(shù)量的影響，因此，葉片數(shù)量為6?8片。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)置為:葉片數(shù)量為6片。
[0014]由于弧形支柱的靜壓增益效果還受輪蓋形狀的影響，因此，輪蓋采用弧形輪蓋或錐形輪蓋。此處，弧形輪蓋即輪蓋的外側(cè)呈弧形結(jié)構(gòu)隆起，錐形輪蓋即輪蓋的外側(cè)呈錐形結(jié)構(gòu)隆起。
[0015]同樣的，由于弧形支柱的靜壓增益效果還受輪盤和葉片間距離的影響，因此，輪盤和葉片間設(shè)有出口擴壓邊。該出口擴壓邊即:葉片上與輪蓋接觸的截面弦長短于葉片與輪盤接觸的截面弦長。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，省略旋轉(zhuǎn)軸。
[0017]圖2為圖1另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為圖1另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本實用新型實施例一去掉輪蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述:
[0021]實施例一:如圖1?4所示，本實施例包括旋轉(zhuǎn)軸(未畫出)、及位于旋轉(zhuǎn)軸上且相互配合的輪盤I和輪蓋2，輪蓋2為弧形輪蓋，在輪盤I和輪蓋2間安裝有6片葉片3，該葉片3為后向翼型葉片，而在葉片3和輪盤I間設(shè)有出口擴壓邊。在任意兩相鄰葉片3之間還安裝有一弧形支柱4，該弧形支柱4為條狀圓弧，該弧形支柱4其中一端與前一葉片的葉面相固定，另一端與后一葉片的葉面相固定；各弧形支柱4位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直。其中，弧形支柱4的出口安裝角168°。
[0022]通過CFX流體動力學(xué)模擬軟件，本實施例在流量為9372.33m3/h，靜壓為738.48Pa時，獲得最優(yōu)的靜壓效率為64.58%。上述測試結(jié)果均為三次模擬后所取的平均值，本說明書所涉及的所有數(shù)值結(jié)果均為平均值，且同一測試中各數(shù)值偏差在±5范圍內(nèi)。
[0023]實施例二:與實施例一的區(qū)別僅在于，弧形支柱4的出口安裝角160°。
[0024]通過CFX流體動力學(xué)模擬軟件，本實施例在流量為9372.39m3/h，靜壓為753.26Pa時，獲得最優(yōu)的靜壓效率為64.35%。
[0025]實施例三:與實施例一的區(qū)別僅在于，弧形支柱4的出口安裝角172°。
[0026]通過CFX流體動力學(xué)模擬軟件，本實施例在流量為9372.53m3/h，靜壓為758.18Pa時，獲得最優(yōu)的靜壓效率為64.19%。
[0027]實施例四:與實施例一的區(qū)別僅在于，葉片3數(shù)量為7片。
[0028]通過CFX流體動力學(xué)模擬軟件，本實施例在流量為9372.33m3/h，靜壓為720.23Pa時，獲得最優(yōu)的靜壓效率為63.12%。
[0029]實施例五:與實施例一的區(qū)別僅在于，葉片3數(shù)量為8片。
[0030]通過CFX流體動力學(xué)模擬軟件，本實施例在流量為9810.78m3/h，靜壓為570.37Pa時，獲得最優(yōu)的靜壓效率為59.14%。
[0031]其中，各實施例如若撤除弧形支柱4這一技術(shù)特征，通過CFX流體動力學(xué)模擬軟件的模擬，則最終的靜壓效率將明顯低于安裝有弧形支柱的技術(shù)方案。則，實施例一撤除弧形支柱4后，最優(yōu)靜壓效率只為59.27% ;實施例二撤除弧形支柱后，最優(yōu)靜壓效率只為59.13% ;實施例三撤除弧形支柱后，最優(yōu)靜壓效率只為59.23% ;實施例四撤除弧形支柱后，最優(yōu)靜壓效率只為55.11%。
[0032]本實用新型中，經(jīng)由CFX軟件的模擬測試，在功耗沒有改變的前提下，帶有弧形支柱4的無蝸殼離心風(fēng)機的額定工況效率比沒有弧形支柱4的無蝸殼離心風(fēng)機提高了約5%，特別是對于中型甚至大型無蝸殼離心風(fēng)機而言，約5%提高都能為本實用新型帶來顯著的經(jīng)濟效益。
【主權(quán)項】
1.一種帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機，包括旋轉(zhuǎn)軸、及位于旋轉(zhuǎn)軸上的輪盤和輪蓋，在輪盤和輪蓋間安裝有葉片，該葉片為后向翼型葉片，其特征是，兩相鄰葉片之間均設(shè)有所述弧形支柱，該弧形支柱其中一端與前一葉片的葉面相固定，另一端與后一葉片的葉面相固定; 所述弧形支柱的出口安裝角為160?172° ； 各弧形支柱位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機，其特征是:所述弧形支柱的出口安裝角為168°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機，其特征是:所述葉片數(shù)量為6?8片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機，其特征是:所述葉片數(shù)量為6片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機，其特征是:所述輪蓋采用弧形輪蓋或錐形輪蓋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機，其特征是:所述輪盤和葉片間設(shè)有出口擴壓邊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機，包括旋轉(zhuǎn)軸、及位于旋轉(zhuǎn)軸上的輪盤和輪蓋，在輪盤和輪蓋間安裝有葉片，該葉片為后向翼型葉片，所述弧形支柱位于兩相鄰葉片之間，該弧形支柱其中一端與前一葉片的葉面相固定，另一端與后一葉片的葉面相固定；所述弧形支柱的出口安裝角為160～172°；各弧形支柱位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直。本實用新型中，在功耗沒有改變的前提下，帶有弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機的額定工況效率比沒有弧形支柱的無蝸殼離心風(fēng)機提高了5％，特別是對于中型甚至大型無蝸殼離心風(fēng)機而言，本實用新型所帶來的經(jīng)濟效益是極其顯著的。
【IPC分類】F04D29-28
【公開號】CN204458504
【申請?zhí)枴緾N201520069273
【發(fā)明人】魏義坤, 徐金秋, 竇華書, 楊徽, 陳永寧, 姜陳鋒, 吳陽, 周曉穎, 何海江
【申請人】浙江理工大學(xué), 浙江億利達(dá)風(fēng)機股份有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月30日