一种离心式叶轮及高比转速节能型离心除尘风机制造技术

本发明专利技术公开了一种离心式叶轮及高比转速节能型离心除尘风机，其中一种离心式叶轮，包括：轮毂，用于安装转轴；轮毂上至少设置有一组叶片组件，每组叶片组件包括若干个沿轮毂周向环绕设置的叶片；沿叶片的叶头至叶尾的方向，叶片包括弧形片段和直片段，直片段相对于轮毂径向倾斜设置；每个叶片倾斜的方向一致。该离心式叶轮的叶片为弧形片段和直片段的组合叶片，有效改善气流的流动，避免气流损失，获得较大的气流流量和达到低噪声的要求。从而采用该离心式叶轮的高比转速节能型离心除尘风机，其在提高比转速的同时，可大幅缩小整机设备的体积，降低结构成本，有效提高风机输送的气流流量，填补了国标离心风机中较大流量、中等压力型谱中的空白。

A centrifugal impeller and high specific speed energy saving centrifugal dust removal fan

【技术实现步骤摘要】
一种离心式叶轮及高比转速节能型离心除尘风机
本专利技术属于叶轮
，具体涉及一种离心式叶轮及高比转速节能型离心除尘风机。
技术介绍
目前工业除尘风机系统中应用的大型除尘风机基本多集中在比转速为73的4-73系列、比转速为60的4-60系列以及比转速为48的5-48和6-48系列的产品范围。而随着超净排放的深入进行，滤仓数量增加，过滤面积增加，过滤风速从原先的1m/min进一步下降到0.7～0.8m/min，除尘系统要求的除尘风量比原先有所增大、系统压力则会有所降低，在风机设计转速不变的前提下，风机模型的比转速会进一步增大，基本范围在85～90之间。这样如果仍然采用4-73或4-60系列，风机运行点势必在大流量区域，冲击损失加大，运行效率与最佳设计点偏离较多，并且随着除尘系统的劣化趋势，除尘系统的阻力有逐步增大的趋势，所采用的4-73或4-60系列风机将不能满足超净排放对除尘风量的较高要求。如果采用降低一档风机设计转速的方法进行设计选型，采用现有的4-73、4-60系列风机，外形尺寸会增大25％以上，不但占地空间大，设备成本明显上升，而且施工费用也会同步增加。客户对风机总体性能要求高而造价又要尽可能低，面对竞争日益加剧的风机市场，必须开发出满足个性化要求的风机产品。针对现有国标产品的风机系列型谱，以高效节能低噪声为目标，填补型谱中的空白区域，开发出高比转速节能型离心除尘风机产品。
技术实现思路
本专利技术为了解决
技术介绍
中所提出的技术问题，提供了一种离心式叶轮及高比转速节能型离心除尘风机。本专利技术的技术方案为：一种离心式叶轮，包括：轮毂，用于安装转轴；所述轮毂上至少设置有一组叶片组件，每组所述叶片组件包括若干个沿所述轮毂周向环绕设置的叶片；沿所述叶片的叶头至叶尾的方向，所述叶片包括弧形片段和直片段，所述直片段相对于所述轮毂径向倾斜设置；每个所述叶片倾斜的方向一致。进一步优选的，所述叶片的进口安装角为20°～40°。进一步优选的，所述弧形片段的弧长与所述直片段的长度比为1∶2.5。进一步优选的，每组所述叶片组件包括用于加强所述叶片强度的加强板；所述加强板位于两相邻的所述叶片之间且与两所述叶片垂直连接；所述加强板沿所述叶片的叶头至叶尾方向延伸；所述加强板位于叶头附近的一端呈圆弧形。进一步优选的，所述加强板与所述叶片上背向叶轮的进气端的一侧相距0.618倍的叶宽长度。进一步优选的，设置两组所述叶片组件，两组所述叶片组件同轴相背设置；相邻两所述叶片组件之间共用一轮盘；叶轮两端均为进气端，两所述叶片组件上位于叶轮进气端的一侧上均盖设有轮盖。一种高比转速节能型离心除尘风机，采用如权利要求1-6中所述的任意一种离心式叶轮。进一步优选的，包括：采用权利要求6中所述的离心式叶轮；机壳本体，其两侧分别设置有进气箱，且所述机壳主体两侧通过第一进气口与所述进气箱连通；所述离心式叶轮设置于所述机壳主体内，其进气端分别通过集流器与所述第一进气口连通；转轴，依次贯穿所述机壳本体、所述集流器、所述离心式叶轮，并与驱动装置连接；气流依次通过所述进气箱、所述第一进气口、所述集流器、所述离心式叶轮的进气端后依次从所述离心式叶轮径向的出气端、所述机壳本体径向的出气口输出。进一步优选的，所述进气箱的入口呈矩形，矩形的长宽比为1∶4。进一步优选的，所述进气箱的入口处设置有用于调节气体流量的调节门，所述调节门包括多个调节门叶片。进一步优选的，所述调节门叶片为梭形中空叶片。进一步优选的，所述调节门叶片数量与所述离心式叶轮的叶片数量互为质数。进一步优选的，每组所述叶片组件的叶片数量为12片或16片，每个所述多叶调节门设置的所述调节门叶片的数量为5片或7片。本专利技术提供了一种离心式叶轮及高比转速节能型离心除尘风机，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：风机性能特性的因素取决于该风机叶轮内部的气体流动，而影响叶轮的内部气体流动则主要取决于叶片的形式，包括叶片型线、叶片进出口安装角、叶片数等参数；风机一般处于非设计工况下运行，气体进入两相邻叶片之间形成的叶片流道时，与叶片形成一定的角度进入叶片流道，该角度小于或大于叶片进口安装角A1，气流偏离越大，该角度的偏移就越大，即边界层的分离越严重。由于该角度的存在，气流在叶片吸力面305上产生了旋涡，气流的绝对速度和叶片背面306气流的相对速度较低，旋涡气团很容易粘附在叶片背面306，不仅对风机性能产生影响，造成气流扰动损失，还会形成噪声；由模拟图(参阅图8和图9)可以看出，形成旋涡气团的部位一般在叶片吸力面后缘307的区域，这些地方的旋涡比其他地方的要严重一些。1、本专利技术中的离心式叶轮，沿叶片的叶头至叶尾方向，叶片为包括弧形片段和直片段组合的叶片型式，有利于尽可能的保证气流的流入方向和叶片进口角A1保持一致，从而边界层分离的趋势得到有效控制，由模拟图(参阅图10)可看出，该边界层内的平均流速比弧形叶型时较厚边界层内的流速要快，这样不均匀的气流沉积现象也比弧形叶片的要滞后很多，边界层的分离得到有效控制，避免在叶片吸力面305的后缘307形成旋涡。叶轮旋转时，由于吸力面305上气流旋涡的减弱，大大改善了叶片吸力面305出口部位旋涡气团的粘附现象，可保证叶轮长期平稳运行，避免气流损失，从而可获得较大的气流流量和达到低噪声的要求。2、经计算机模拟试验，参阅图11，当前段弧形片段301的弧长与直片段302的长度例为1∶2.5时，气流冲刷效果较好，改善了风机性能。由该类组合叶片制成的叶轮，其最高效率可达到88.5％。3、现有技术中，在不提高风机结构体积的前提下，若要提高离心除尘风机的工作效率，不得不提高叶轮的转速，然而这就使得风机振动、噪声增大；而本专利技术中的离心式除尘风机采用离心式叶轮，在提高比转速的同时，可大幅缩小整机设备的体积，降低结构成本，有效提高风机输送的气流流量，填补了国标离心风机中较大流量、中等压力型谱中的空白，满足了超净排放对除尘风机性能的较高要求，同时实现除尘风机的高效节能与低噪声要求，本专利技术提供的离心式除尘风机的最高内效率可达到87.3％。附图说明结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本专利技术的上述及其他特征和优点，其中：图1为本专利技术实施例1中离心式叶轮的示意图；图2为图1中去掉轮盖的离心式叶轮的示意图；图3为图2的俯视图；图4为本专利技术实施例2中离心除尘风机的结构示意图；图5为本专利技术实施例2中离心除尘风机的截面图；图6为本专利技术实施例2中调节门叶片的结构示意图；图7为图6的左视图；图8为现有技术中的圆弧后倾叶片涡流示意图；图9为现有技术中的直板后倾叶片涡流示意图；图10为本专利技术中离心式叶轮的叶片的涡流示意图；图11为本专利技术中离心式叶轮的压力梯度模拟云图。符号说明：1-叶轮；2-轮毂；3-叶片；301-弧形片段；302-直片段；303-叶头；30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心式叶轮，其特征在于，包括：轮毂，用于安装转轴；所述轮毂上至少设置有一组叶片组件，每组所述叶片组件包括若干个沿所述轮毂周向环绕设置的叶片；/n沿所述叶片的叶头至叶尾的方向，所述叶片包括弧形片段和直片段，所述直片段相对于所述轮毂径向倾斜设置；每个所述叶片倾斜的方向一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种离心式叶轮，其特征在于，包括：轮毂，用于安装转轴；所述轮毂上至少设置有一组叶片组件，每组所述叶片组件包括若干个沿所述轮毂周向环绕设置的叶片；
沿所述叶片的叶头至叶尾的方向，所述叶片包括弧形片段和直片段，所述直片段相对于所述轮毂径向倾斜设置；每个所述叶片倾斜的方向一致。


2.根据权利要求1所述的离心式叶轮，其特征在于，所述叶片的进口安装角为20°～40°。


3.根据权利要求1所述离心式叶轮，其特征在于，所述弧形片段的弧长与所述直片段的长度比为1∶2.5。


4.根据权利要求1所述离心式叶轮，其特征在于，每组所述叶片组件包括用于加强所述叶片强度的加强板；所述加强板位于两相邻的所述叶片之间且与两所述叶片垂直连接；所述加强板沿所述叶片的叶头至叶尾方向延伸；所述加强板位于叶头附近的一端呈圆弧形。


5.根据权利要求4所述离心式叶轮，其特征在于，沿叶宽的方向，所述加强板与所述叶片上背向叶轮的进气端的一侧相距0.618倍的叶宽长度。


6.根据权利要求1所述的离心式叶轮，其特征在于，设置两组所述叶片组件，两组所述叶片组件同轴相背设置；相邻两所述叶片组件之间共用一轮盘；叶轮两端均为进气端，两所述叶片组件上位于叶轮进气端的一侧上均设有轮盖。


7.一种高比转速节能型离心除尘风机，其特征在于，采用如权利要求1-6中所述的任意一种离心式叶轮。

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【专利技术属性】
技术研发人员：朱红兵，
申请(专利权)人：上海宝钢节能环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31