一種無馬鞍區型軸流風機的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于風機技術領域的一種無馬鞍區型軸流風機，包括風機進口、錐環形穩流器、整流柵、錐形接頭、風機葉輪和風機外筒；所述錐環形穩流器包括穩流器外筒和穩流器內筒；所述穩流器外筒的一端與風機進口固定連接，另一端通過所述錐形接頭與風機外筒固定連接；所述整流柵與穩流器外筒固定連接；穩流器內筒焊接在整流柵上；所述穩流器內筒在風機進口處有一缺環；本實用新型可以將小流量時風機葉頂部分產生的二次回流由錐環形穩流器導出葉輪，然后并入主流，經整流柵整流后重新進入葉輪，能有效消除二次回流對風機進口影響，避免葉輪出口氣流沖擊筒壁造成的壓力損失，從而消除軸流風機性能曲線中的馬鞍區；能提高軸流風機運行的穩定性和安全性。
【專利說明】
一種無馬鞍區型軸流風機
技術領域
[0001] 本實用新型屬于風機技術領域，具體涉及一種無馬鞍區型軸流風機，主要使用在 需要管道式軸流風機場合，特指需要軸流風機在大、小流量下都連續安全穩定運行的場合。
【背景技術】
[0002] 風機是用于輸送氣體的機械，廣泛應用于國民經濟各個部門，尤其是在礦山、冶 金、石油、化工、航空航天以及能源等領域。對于一般軸流風機而言，其性能曲線都存在著馬 鞍區，當流量減小到一定值時，風機的壓力會迅速下降，而后又回升，由于馬鞍區的存在，使 風機的壓力在流量小于設計值的80%~90%左右便開始下降，進入不穩定工作區，此時風 機將發生失速和喘振，嚴重時還會造成事故。馬鞍區使得風機的有效工作區大為縮小，限制 了風機的適用范圍。
[0003] 當風機在大流量工況正常運行時，葉輪葉頂部分沒有出現回流現象，當流量減小 時，在葉片表面壓力梯度和葉輪旋轉帶來離心力的共同作用下，軸流風機葉輪葉頂處會形 成二次回流，使葉輪進氣變紊亂，在葉輪進口處形成漩渦，影響葉輪出流，使葉輪出口的氣 體沖擊筒壁，造成壓力損失，從而形成軸流風機性能曲線中的馬鞍區。因此在軸流風機使用 過程中，都會避開馬鞍區，但當所需風量減小時，傳統的做法是換一臺設計流量較小的風機 工作，這種做法成本高，操作起來不方便，為了滿足某些特殊場合的使用要求，急需設計一 種無馬鞍區型軸流風機。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的是針對上述問題提供一種無馬鞍區型軸流風機，能將風機運行 在小流量區時產生的回流經錐環形穩流器導出葉輪，并入主流后經整流柵重新進入葉輪， 改善風機進口氣流，避免葉輪出口氣流沖擊筒壁造成壓力損失，從而消除馬鞍區，保證風機 能夠連續安全穩定的運行。
[0005] 本實用新型的技術方案是：一種無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，包括風機進 口、錐環形穩流器、整流柵、錐形接頭、風機葉輪和風機筒壁；
[0006] 所述錐環形穩流器包括穩流器外筒和穩流器內筒;所述穩流器外筒的一端與風機 進口固定連接，另一端通過所述錐形接頭與風機筒壁固定連接;所述整流柵位于風機內、且 與穩流器外筒固定連接;所述穩流器內筒位于穩流器外筒內、且呈同心環布置，穩流器內筒 焊接在整流柵上；
[0007] 所述穩流器內筒在風機進口處有一缺環;所述缺環的寬度為K，所述風機葉輪向風 機進口的方向伸出長度為Lu
[0008] 上述方案中，所述穩流器內筒的直徑Di與風機葉輪的外徑Do相等。
[0009] 上述方案中，所述穩流器外筒的直徑+ 0.8?%，其中Qh為風機的最大回流 量。
[0010] 上述方案中，所述穩流器內筒長度為L2=(0.035~0.045)D〇。
[0011] 上述方案中，所述缺環寬度κ=(0.06~0.085)Do。
[0012] 上述方案中，所述風機葉輪向風機進口的方向伸出的長度Ll= (0.3~0.4)Lo,其中 Lo為風機葉輪的長度。
[0013] 上述方案中，所述風機葉輪進口邊與穩流器內筒之間的距離L3 =(0.015~0.02) Do〇
[0014] 上述方案中，所述錐形接頭的錐角為60°~90°。
[0015] 上述方案中，所述整流柵為蜂窩狀整流柵。
[0016] 本實用新型的有益效果是:本實用新型可以將小流量時風機葉頂部分產生的二次 回流由錐環形穩流器導出葉輪，然后并入主流，經整流柵整流后重新進入葉輪，能有效消除 二次回流對風機進口的影響，避免葉輪出口氣流沖擊筒壁造成的壓力損失，從而消除軸流 風機性能曲線中的馬鞍區；二次回流并入主流后能增加風機進口能量，提高風機壓力，從而 提升風機的性能。本實用新型能提高軸流風機運行的穩定性和安全性，擴寬風機的適用范 圍。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型一實施方式軸流風機剖視圖。
[0018] 圖2是圖1中錐環形穩流器A-A向剖視圖。
[0019] 圖中：1、風機進口； 2、缺環；3、錐環形穩流器;4、穩流器外筒；5、穩流器內筒;6、整 流柵;7、錐形接頭;8、風機葉輪;9、風機筒壁。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型的保 護范圍并不限于此。
[0021] 圖1和圖2為本實用新型所述無馬鞍區型軸流風機的一種實施方式，所述無馬鞍區 型軸流風機，包括風機進口 1、錐環形穩流器3、整流柵6、錐形接頭7、風機葉輪8和風機筒壁 9〇
[0022] 所述錐環形穩流器3為錐環形筒狀結構，包括穩流器外筒4和穩流器內筒5;所述穩 流器外筒4的一端與風機進口 1固定連接，優選的通過無縫焊接相連，所述穩流器外筒4的另 一端通過所述錐形接頭7與風機筒壁9固定連接，優選的通過無縫焊接相連;所述整流柵6位 于風機內、且與穩流器外筒4固定連接;所述穩流器內筒5位于穩流器外筒4內、且呈同心環 布置，穩流器內筒5焊接在整流柵6上;所述整流柵6為蜂窩狀整流柵。所述穩流器內筒5在風 機進口 1處有一缺環2;所述缺環2的寬度為K;所述風機葉輪8向風機進口 1的方向伸出長度 為1^。圖1中虛線箭頭為回流方向，實線箭頭為主流方向，回流氣體導入錐環形穩流器3后， 經缺環2并入主流，經整流柵6整流后重新進入風機葉輪8。
[0023] 本實用新型的工作過程:開啟所述無馬鞍區型軸流風機，氣體從風機進口 1進入， 經整流柵6整流后進入風機葉輪8,然后進入風機葉輪8下游管道，小流量時風機葉輪8頂部 產生的二次回流經錐環形穩流器3導出風機葉輪8,從缺環2并入主流區，再次經過整流柵6 整流后再與主流一起進入風機葉輪8。
[0024] 為了導出二次回流更容易，使抑制回流的效果更好，優選的，所述穩流器內筒5的 直徑Di與風機葉輪8的外徑Do相等；
[0025]所述穩流器外筒4的直徑+ 0.8^D(1，其中Qh為風機的最大回流量;
[0026] 所述穩流器內筒5長度為L2= (0.035~0.045 )D〇;
[0027] 所述缺環2的寬度Κ=(0·06~0.085)Do;
[0028] 所述風機葉輪8向風機進口 1的方向伸出的長度1^=(0.3~0.4)Lo,其中Lo為風機 葉輪的長度；
[0029] 所述風機葉輪8進口邊與穩流器內筒5之間的距離L3=(0.015~0.02)Do;
[0030] 所述錐形接頭7的錐角為60°~90°。
[0031] 本實用新型在大流量工況下與普通軸流風機一樣正常工作，但當風機運行在小流 量工況下時，風機葉輪8葉頂處會發生回流，本實用新型能將葉頂處的回流通過風機中的錐 環形整流器3導出葉輪，然后重新并入主流再進入葉輪，避免回流對葉輪進氣的影響，減少 葉輪出口的壓力損失，從而有效消除馬鞍區，改善風機性能，且對風機效率影響較小，擴寬 軸流風機的適用范圍。
[0032] 所述實施例為本實用新型的優選的實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方 式，在不背離本實用新型的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見 的改進、替換或變型均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1. 一種無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，包括風機進口（1)、錐環形穩流器(3)、整流 柵(6)、錐形接頭(7)、風機葉輪(8)和風機筒壁(9); 所述錐環形穩流器(3)包括穩流器外筒(4)和穩流器內筒(5);所述穩流器外筒(4)的一 端與風機進口（ 1)固定連接，另一端通過所述錐形接頭(7)與風機筒壁(9)固定連接;所述整 流柵(6)位于風機內、且與穩流器外筒(4)固定連接;所述穩流器內筒（5)位于穩流器外筒 (4)內、且呈同屯、環布置，穩流器內筒(5)焊接在整流柵(6)上； 所述穩流器內筒(5)在風機進口（1)處有一缺環(2);所述缺環(2)的寬度為K，所述風機 葉輪(8)向風機進口（1)的方向伸出長度為b。2. 根據權利要求1所述的無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，所述穩流器內筒（5)的直 徑化與風機葉輪(8)的外徑化相等。3. 根據權利要求2所述的無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，所述穩流器外筒(4)的直 徑[)2=ρ. + Q.8Qi，D〇，其中Qh為風機的最大回流量。4. 根據權利要求2所述的無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，所述穩流器內筒（5)長度 為 L2=(0.035 ~0.045)D〇。5. 根據權利要求2所述的無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，所述缺環（2)長度Κ = (0.06~0.085)D〇。6. 根據權利要求1所述的無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，所述風機葉輪(8)向風機 進口（1)的方向伸出的長度^=(0.3~0.4化0,其中Lo為風機葉輪(8)的寬度。7. 根據權利要求1所述的無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，所述風機葉輪(8)進口邊 與內筒(4)之間的距離L3=(0.015~0.02)D〇。8. 根據權利要求1所述的無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，所述錐形接頭(7)的錐角 為60。~90。。9. 根據權利要求1所述的無馬鞍區型軸流風機，其特征在于，所述整流柵(6)為蜂窩狀 整流柵。
【文檔編號】F04D29/32GK205578354SQ201620228577
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】司喬瑞, 林剛, 袁建平, 袁壽其, 周邦倫, 張克玉
【申請人】江蘇大學