一种无马鞍区型轴流风机的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于风机技术领域的一种无马鞍区型轴流风机，包括风机进口、锥环形稳流器、整流栅、锥形接头、风机叶轮和风机外筒；所述锥环形稳流器包括稳流器外筒和稳流器内筒；所述稳流器外筒的一端与风机进口固定连接，另一端通过所述锥形接头与风机外筒固定连接；所述整流栅与稳流器外筒固定连接；稳流器内筒焊接在整流栅上；所述稳流器内筒在风机进口处有一缺环；本实用新型可以将小流量时风机叶顶部分产生的二次回流由锥环形稳流器导出叶轮，然后并入主流，经整流栅整流后重新进入叶轮，能有效消除二次回流对风机进口影响，避免叶轮出口气流冲击筒壁造成的压力损失，从而消除轴流风机性能曲线中的马鞍区；能提高轴流风机运行的稳定性和安全性。
【专利说明】
一种无马鞍区型轴流风机
技术领域
[0001] 本实用新型属于风机技术领域，具体涉及一种无马鞍区型轴流风机，主要使用在 需要管道式轴流风机场合，特指需要轴流风机在大、小流量下都连续安全稳定运行的场合。
【背景技术】
[0002] 风机是用于输送气体的机械，广泛应用于国民经济各个部门，尤其是在矿山、冶 金、石油、化工、航空航天以及能源等领域。对于一般轴流风机而言，其性能曲线都存在着马 鞍区，当流量减小到一定值时，风机的压力会迅速下降，而后又回升，由于马鞍区的存在，使 风机的压力在流量小于设计值的80%~90%左右便开始下降，进入不稳定工作区，此时风 机将发生失速和喘振，严重时还会造成事故。马鞍区使得风机的有效工作区大为缩小，限制 了风机的适用范围。
[0003] 当风机在大流量工况正常运行时，叶轮叶顶部分没有出现回流现象，当流量减小 时，在叶片表面压力梯度和叶轮旋转带来离心力的共同作用下，轴流风机叶轮叶顶处会形 成二次回流，使叶轮进气变紊乱，在叶轮进口处形成漩涡，影响叶轮出流，使叶轮出口的气 体冲击筒壁，造成压力损失，从而形成轴流风机性能曲线中的马鞍区。因此在轴流风机使用 过程中，都会避开马鞍区，但当所需风量减小时，传统的做法是换一台设计流量较小的风机 工作，这种做法成本高，操作起来不方便，为了满足某些特殊场合的使用要求，急需设计一 种无马鞍区型轴流风机。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是针对上述问题提供一种无马鞍区型轴流风机，能将风机运行 在小流量区时产生的回流经锥环形稳流器导出叶轮，并入主流后经整流栅重新进入叶轮， 改善风机进口气流，避免叶轮出口气流冲击筒壁造成压力损失，从而消除马鞍区，保证风机 能够连续安全稳定的运行。
[0005] 本实用新型的技术方案是：一种无马鞍区型轴流风机，其特征在于，包括风机进 口、锥环形稳流器、整流栅、锥形接头、风机叶轮和风机筒壁；
[0006] 所述锥环形稳流器包括稳流器外筒和稳流器内筒;所述稳流器外筒的一端与风机 进口固定连接，另一端通过所述锥形接头与风机筒壁固定连接;所述整流栅位于风机内、且 与稳流器外筒固定连接;所述稳流器内筒位于稳流器外筒内、且呈同心环布置，稳流器内筒 焊接在整流栅上；
[0007] 所述稳流器内筒在风机进口处有一缺环;所述缺环的宽度为K，所述风机叶轮向风 机进口的方向伸出长度为Lu
[0008] 上述方案中，所述稳流器内筒的直径Di与风机叶轮的外径Do相等。
[0009] 上述方案中，所述稳流器外筒的直径+ 0.8?%，其中Qh为风机的最大回流 量。
[0010] 上述方案中，所述稳流器内筒长度为L2=(0.035~0.045)D〇。
[0011] 上述方案中，所述缺环宽度κ=(0.06~0.085)Do。
[0012] 上述方案中，所述风机叶轮向风机进口的方向伸出的长度Ll= (0.3~0.4)Lo,其中 Lo为风机叶轮的长度。
[0013] 上述方案中，所述风机叶轮进口边与稳流器内筒之间的距离L3 =(0.015~0.02) Do〇
[0014] 上述方案中，所述锥形接头的锥角为60°~90°。
[0015] 上述方案中，所述整流栅为蜂窝状整流栅。
[0016] 本实用新型的有益效果是:本实用新型可以将小流量时风机叶顶部分产生的二次 回流由锥环形稳流器导出叶轮，然后并入主流，经整流栅整流后重新进入叶轮，能有效消除 二次回流对风机进口的影响，避免叶轮出口气流冲击筒壁造成的压力损失，从而消除轴流 风机性能曲线中的马鞍区；二次回流并入主流后能增加风机进口能量，提高风机压力，从而 提升风机的性能。本实用新型能提高轴流风机运行的稳定性和安全性，扩宽风机的适用范 围。
【附图说明】
[0017] 图1是本实用新型一实施方式轴流风机剖视图。
[0018] 图2是图1中锥环形稳流器A-A向剖视图。
[0019] 图中：1、风机进口； 2、缺环；3、锥环形稳流器;4、稳流器外筒；5、稳流器内筒;6、整 流栅;7、锥形接头;8、风机叶轮;9、风机筒壁。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保 护范围并不限于此。
[0021] 图1和图2为本实用新型所述无马鞍区型轴流风机的一种实施方式，所述无马鞍区 型轴流风机，包括风机进口 1、锥环形稳流器3、整流栅6、锥形接头7、风机叶轮8和风机筒壁 9〇
[0022] 所述锥环形稳流器3为锥环形筒状结构，包括稳流器外筒4和稳流器内筒5;所述稳 流器外筒4的一端与风机进口 1固定连接，优选的通过无缝焊接相连，所述稳流器外筒4的另 一端通过所述锥形接头7与风机筒壁9固定连接，优选的通过无缝焊接相连;所述整流栅6位 于风机内、且与稳流器外筒4固定连接;所述稳流器内筒5位于稳流器外筒4内、且呈同心环 布置，稳流器内筒5焊接在整流栅6上;所述整流栅6为蜂窝状整流栅。所述稳流器内筒5在风 机进口 1处有一缺环2;所述缺环2的宽度为K;所述风机叶轮8向风机进口 1的方向伸出长度 为1^。图1中虚线箭头为回流方向，实线箭头为主流方向，回流气体导入锥环形稳流器3后， 经缺环2并入主流，经整流栅6整流后重新进入风机叶轮8。
[0023] 本实用新型的工作过程:开启所述无马鞍区型轴流风机，气体从风机进口 1进入， 经整流栅6整流后进入风机叶轮8,然后进入风机叶轮8下游管道，小流量时风机叶轮8顶部 产生的二次回流经锥环形稳流器3导出风机叶轮8,从缺环2并入主流区，再次经过整流栅6 整流后再与主流一起进入风机叶轮8。
[0024] 为了导出二次回流更容易，使抑制回流的效果更好，优选的，所述稳流器内筒5的 直径Di与风机叶轮8的外径Do相等；
[0025]所述稳流器外筒4的直径+ 0.8^D(1，其中Qh为风机的最大回流量;
[0026] 所述稳流器内筒5长度为L2= (0.035~0.045 )D〇;
[0027] 所述缺环2的宽度Κ=(0·06~0.085)Do;
[0028] 所述风机叶轮8向风机进口 1的方向伸出的长度1^=(0.3~0.4)Lo,其中Lo为风机 叶轮的长度；
[0029] 所述风机叶轮8进口边与稳流器内筒5之间的距离L3=(0.015~0.02)Do;
[0030] 所述锥形接头7的锥角为60°~90°。
[0031] 本实用新型在大流量工况下与普通轴流风机一样正常工作，但当风机运行在小流 量工况下时，风机叶轮8叶顶处会发生回流，本实用新型能将叶顶处的回流通过风机中的锥 环形整流器3导出叶轮，然后重新并入主流再进入叶轮，避免回流对叶轮进气的影响，减少 叶轮出口的压力损失，从而有效消除马鞍区，改善风机性能，且对风机效率影响较小，扩宽 轴流风机的适用范围。
[0032] 所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方 式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见 的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种无马鞍区型轴流风机，其特征在于，包括风机进口（1)、锥环形稳流器(3)、整流 栅(6)、锥形接头(7)、风机叶轮(8)和风机筒壁(9); 所述锥环形稳流器(3)包括稳流器外筒(4)和稳流器内筒(5);所述稳流器外筒(4)的一 端与风机进口（ 1)固定连接，另一端通过所述锥形接头(7)与风机筒壁(9)固定连接;所述整 流栅(6)位于风机内、且与稳流器外筒(4)固定连接;所述稳流器内筒（5)位于稳流器外筒 (4)内、且呈同屯、环布置，稳流器内筒(5)焊接在整流栅(6)上； 所述稳流器内筒(5)在风机进口（1)处有一缺环(2);所述缺环(2)的宽度为K，所述风机 叶轮(8)向风机进口（1)的方向伸出长度为b。2. 根据权利要求1所述的无马鞍区型轴流风机，其特征在于，所述稳流器内筒（5)的直 径化与风机叶轮(8)的外径化相等。3. 根据权利要求2所述的无马鞍区型轴流风机，其特征在于，所述稳流器外筒(4)的直 径[)2=ρ. + Q.8Qi，D〇，其中Qh为风机的最大回流量。4. 根据权利要求2所述的无马鞍区型轴流风机，其特征在于，所述稳流器内筒（5)长度 为 L2=(0.035 ~0.045)D〇。5. 根据权利要求2所述的无马鞍区型轴流风机，其特征在于，所述缺环（2)长度Κ = (0.06~0.085)D〇。6. 根据权利要求1所述的无马鞍区型轴流风机，其特征在于，所述风机叶轮(8)向风机 进口（1)的方向伸出的长度^=(0.3~0.4化0,其中Lo为风机叶轮(8)的宽度。7. 根据权利要求1所述的无马鞍区型轴流风机，其特征在于，所述风机叶轮(8)进口边 与内筒(4)之间的距离L3=(0.015~0.02)D〇。8. 根据权利要求1所述的无马鞍区型轴流风机，其特征在于，所述锥形接头(7)的锥角 为60。~90。。9. 根据权利要求1所述的无马鞍区型轴流风机，其特征在于，所述整流栅(6)为蜂窝状 整流栅。
【文档编号】F04D29/32GK205578354SQ201620228577
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】司乔瑞, 林刚, 袁建平, 袁寿其, 周邦伦, 张克玉
【申请人】江苏大学