专利名称：具有亚临界叶型的离心式前、后向叶轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有亚临界叶型的离心式前、后向叶轮，具体的说涉及一种用于中高压、中压和中低压范围离心式鼓(引)风机上的离心式前向和后向叶轮，尤指一种新型的具有亚临界叶型的离心式前向和后向叶轮。属风机叶轮。
目前，工业中用中高压、中压和中低压离心式鼓(引)风机中的前向和后向叶轮，一般只带有直板叶片、园弧式叶片、园弧一直板组合叶片和飞机机翼型叶片等。除上述各种叶片之外，性能更好的叶片外形及叶轮至今未见报导。实践已经证明，把带有直板式叶片，园弧形叶片或二者组合式叶片的离心式前向和后向叶轮，应用到工业上的中高压、中压和中低压鼓(引)风机上时，由于它们本身的气动性能差，使风机的效率大为降低(平均约50～60％)，如Y5-48系列引风机等。噪声却大大增加(一般A声级噪声LA大于90～95dB)，带有飞机机翼型叶片的叶轮，虽然其气动性能良好，效率较高，但噪声也较高，同时它加工困难，成本高，使用时叶片易被烟气中的微粒击穿，因之失去动平衡而报废，使用寿命短。
本发明人经过多年的开发实践，研究出一种具有亚临界叶型的离心式后向叶轮在中低压范围鼓(引)风机上的应用与同类其它风机相比，可节能10～50％，噪声下降5～10分贝。并将具有亚临界叶型的离心式后向叶轮申请了国家专利，专利号为90218673.6。继亚临界叶型的离心式后向叶轮的开发和推广过程中，本发明人又十分明显的发现在中压和中高压范围，离心式鼓(引)风机上应用具有亚临界叶型的离心式前向叶轮，有更重要的推广价值，同具有亚临界叶型的离心式后向叶轮一样，具有广阔的发展前景。
本实用新型的目的是提供一种气动性能好的，具有高效率和低噪声、加工容易、使用寿命长、供中高压、中压和中低压离心式锅炉鼓(引)风机用的亚临界叶片离心式前向和后向叶轮。
本实用新型的目的是这样实现的，它主要由叶片(1)、轮毂(2)、前盘(3)、后盘(4)等组成，其特征在于前盘(3)和后盘(4)间固接有多个叶片(1)，轮毂(2)与后盘(4)固接，叶片(1)型面是由两条反向弯曲的二次曲线组成。
其特征还在于所述的叶片(1)的形状，其叶片型线可为一组具有反向弯曲的二次曲线族，这两条反向弯曲的二次曲线之间，可以由拐点直接连接，也可以通过一条直线过渡联接。
其特征还在于对前向叶轮，叶片(1)的进口安装角β1A=30～90°，出口安装角β2A=90～180°，对后向叶轮，叶片(1)的进口安装角β1A=10～70°，出口安装角β2A=20～85°。
其特征还在于所述的多个叶片(1)的叶片个数可为6～24片。
本实用新型与现有技术相比，它节能省电，效率高，低噪声，采用这种页片制作的风机，全压内效率可大于85％，比A声机噪声小于10db，至少每年可为国家节省1/4的风机总耗电量，噪声比一般同类风机低5-10db，而且加工容易，使用寿命长，是目前国内同类风机中性能极优的机型，为风机设计理论的发展又开拓了一个新的领域。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明附
图1为亚临界叶型离心式后向叶轮的主视局部剖视结构示意图。
附图2为亚临界叶型离心式后向叶轮的左视示意图。
附图3为亚临界叶型离心式前向叶轮的主视局部剖视结构示意图。
附图4为亚临界叶型离心式前向叶轮的左视示意图。
附图5为亚临界叶型离心式前、后向叶轮的叶片(1)型面曲线组合示意图。
图1和图3中箭头方向为叶轮旋转方向，R2为叶轮半径(由设计计算给出)，后向叶轮的进口安装角BIA=90°～180°，叶片数为6～24片。
图4中的D0为叶轮进口直径，b1为叶片进口宽度，b2为叶片出口宽度，t为叶轮宽度，这些值均由给定的R2，全压P，流量Q及转速等已知参数计算出。
图5中a为正、反园弧线组合叶型，其中r1=(0.6～3.0)R，r=(0.08～0.75)R，b为正园弧线—直线—反园弧线组合叶型，其中b=(0～0.2)R，c为正、反抛物线组合叶型，正抛物线曲率N1参照NACA翼型(4209～4721)上表面确定，反抛物线曲率N参照NACA翼型(6206～6721)上表面确定，d为正抛物线—直线—反抛物线组合叶型，e为正园弧线、反抛物线组合叶型，f为正园弧线—直线—反抛物线组合叶型，g为正抛物线，反园弧线组合叶型，h为正抛物线—直线—反园弧线组合叶型，叶片的加工可用模具冲压成型。
图中1、叶片，2、轮毂，3、前盘，4、后盘。
参见附图，本实用新型它主要由叶片(1)、轮毂(2)、前盘(3)、后盘(4)等组成，其特征在于前盘(3)和后盘(4)间固接有多个叶片(1)，轮毂(2)与后盘(4)固接，所述的多个叶片(1)的叶片个数可为6～24片，叶片(1)型面是由两条反向弯曲的二次曲线组成，所述的叶片(1)的形状，其叶片型线可为一组具有反向弯曲的二次曲线族，这两条反向弯曲的二次曲线之间，可以由拐点直接连接，也可以通过一条直线过渡联接。
前向叶轮的进口安装角β1A=30～90°，出口安装角β2A=90～180°，后向叶轮的进口安装角β1A=10～70°，出口安装角β2A=20～85°。
因为叶轮是风机的心脏，而叶轮中流道与叶片形状又是影响叶轮和风机气动性能的关键。假设进入叶轮流道的气体为理想气流，从而可以在无粘流的基础上建立气体运动和叶型之间的微分方程。由于气体带有粘性，气流在流道内叶片背风面某处会产生分离，在分离点(压力梯度为零)以后，气流离开叶片表面形成旋涡，这是造成风机低效率、高噪声的主要原因之一。要使气流在分离点以后仍能在叶片背风面附着表面流过，则必须改变分离点以后的叶片型面，使它与流线重合。同时，作为引风机，为了减小气体中含有不同质量微粒对叶片表面的摩擦、浸蚀和粘附作用，粒子最好是切于叶片表面流出，则方程中还应加进相切条件。一个叶片的形状要同时满足这两个条件，必须用一个协调方程来协调叶片型面。这就形成了一条由两条反向弯曲的二次曲线组成的叶型，改变不同的风机设计条件，叶片型线可为一组具有反向弯曲的二次曲线族，这两条反向弯曲线的二次曲线之间，可以直接由拐点连接，也可以通过一条直线过渡联接。根据此叶型的气动特性，本实用新型将之命名为亚临界叶型。
由于近代节能锅炉的发展和应用，要求引风机的压头越来越高，而亚临界叶型前向叶轮的诞生和应用，将成为这种高效节能锅炉最好的配用风机，它与亚临界叶型后向叶轮风机一样，在中压和中高压范围，同样具有高效率和低噪声两大突出的优点。
以具有亚临界叶型前向叶轮的7-37N08A风机为例，它的全压效率高达89％，与同类其它前向叶轮风机相比，效率高出20-30％，对应的A声级噪声只有83分贝。与同类其它前向叶轮风机相比，低10分贝左右，明显地优于其它同类风机。同时具有亚临界前向叶轮风机的问世，在风机设计理论方面，打破了目前高等院校风机专业教科书上的某些定理和公理，为风机设计理论的发展，开拓了新领域。例如，教科书上认为前向叶轮风机的效率比后向叶轮风机的效率要低，且噪声要高，这两种理论被7-37NO8A风机的测试结果所打破，这进一步证明具有亚临界叶型前向叶轮鼓(引)风机满足了节能和环保两方面要求，并为其开拓了又一广阔的发展前景。
权利要求1.一种具有亚临界叶型的离心式前、后向叶轮，它主要由叶片(1)、轮毂(2)、前盘(3)、后盘(4)等组成，其特征在于前盘(3)和后盘(4)间固接有多个叶片(1)，轮毂(2)与后盘(4)固接，叶片(1)型面是由两条反向弯曲的二次曲线组成。
2.根据权利要求1所述的具有亚临界叶型的离心式前、后向叶轮，其特征还在于所述的叶片(1)的形状，其叶片型线可为一组具有反向弯曲的二次曲线族，这两条反向弯曲的二次曲线之间，可以由拐点直接连接，也可以通过一条直线过渡联接。
3.根据权利要求1所述的具有亚临界叶型的离心式前、后向叶轮，其特征还在于对前向叶轮，叶片(1)的进口安装角β1A=30～90°，出口安装角β2A=90～180°，对后向叶轮，叶片(1)的进口安装角β1A=10～70°，出口安装角β2A=20～85°。
4.根据权利要求1所述的具有亚临界叶型的离心式前、后向叶轮，其特征还在于所述的多个叶片(1)的叶片个数可为6～24片。
专利摘要一种具有亚临界叶型的离心式前、后向叶轮,属风机叶轮。它主要由:叶片(1)、轮毂(2)、前盘(3)、后盘(4)等组成,其特征在于:前盘(3)和后盘(4)间固接有多个叶片(1),轮毂(2)与后盘(4)固接,叶片(1)型面是由两条反向弯曲的二次曲线组成。它节能省电,效率高,低噪声,而且加工容易,使用寿命长,是目前国内同类风机中性能极优的机型,为风机设计理论的发展又开拓了一个新的领域。
文档编号F04D29/28GK2310889SQ9722568
公开日1999年3月17日 申请日期1997年9月5日 优先权日1997年9月5日
发明者陈谟 申请人:陈谟