CN103925228A

CN103925228A - 一种n元流体机

Info

Publication number: CN103925228A
Application number: CN201310016049.1A
Authority: CN
Inventors: 李德国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2014-07-16

Abstract

本发明公开了一种N元流体机，包括转轴、转轴与机壳间隙处的轴封，在转轴上设有转轮，在转轮内设有导流器，转轮与集流器配合处间隙采用密封器密封或通过精加工实现紧密配合，转轮由轴销、轴盖、螺栓与转轴固定，集流器通过连接管法兰与机壳固定或直接与机壳固定。

Description

一种N元流体机

【技术领域】

本发明涉及的是N元流理论(另申请专利)设计的风机、水泵流体机的结构，简称“N元流体机”。

【背景技术】

本发明所述的一种N元流体机，既可以是风机，也可以是水泵。风机和水泵的工作原理、结构相同，只是工作介质一个是空气，一个是液体。长期以来，我国风机、水泵一直采用二元流设计，实际生产出来的风机、水泵能达到的效率普遍较低。据某煤炭公司对148台主通风机的调查，运行效率在70％以上的占10％左右，运行效率低于55％占59％。某钢铁联合企业的调查，通风机的平均运行效率只有40％左右。某发电厂锅炉鼓引风机的最高运行效率只有67.5％，最低为45.2％。近些年由美籍华人吴仲华先生提出的三元流理论在风机、水泵上有所应用，理论上能达到的效率为88％，实际可达到的效率约75％～80％。本发明所提出的是N元流风机、水泵设计理论，实验证明，其效率在88％～95％左右。

我国风机、水泵占电网的容量为25％左右。根据2012年有关部门统计，我国总发电装机容量为11亿千瓦，据此推算，风机、水泵的总装机约为2.75亿千瓦，风机寿命按10年计算，平均每天运行按10小时，年运行300天，年耗量为8250亿千瓦，相当于5.2个三峡电站一年的发电量。如果N元流风机、水泵推广，年节电量约为1815～2227.5亿度电/年，平均节电量相当于1.27个三峡电站发电量。

风机、水泵的增长速度与GDP同步，我国当前的GDP增速约为7.5％，这意味着，每年我国需更换和新增的风机分别为0.275亿千瓦和0.206亿千瓦，合计0.48亿千瓦，市场规模约为721.9亿元/年，加上管道等附加工程，年市场规模约1500亿元左右。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计符合流体要求、自身损失少的高效率流体机。

本发明的目的是这样实现的：

一种N元流体机，包括转轴，转轴伸入机壳处设轴封，转轴上安装有转轮，转轮内有导流器，转轮前为介质进口，设有集流器，与转轮配合间隙设有密封器，集流器固定于机壳，机壳与机座连接，机座上安装动力设备，如电动机、柴油、汽油机等，大型流体机通过联轴器、轴承座传递原动力。

如上所述的N元流体机，其所述的转轴伸入机壳处的间隙设有密封器，该密封器可以是橡胶密封圈式密封，也可以是迷宫式密封，还可以是N级降压减流式密封。

如上所述的N元流体机，其中所述的转轮，其特征在于前侧板与集流器配合间隙安装有密封器或配合面通过精加工实现紧密配合；间隙大的还可以加焊法兰并分别对法兰外径、转轮前侧板内径进行精加工实现紧密配合。压制或铸造成型、焊接成型的后侧板既是叶片安装板，又是导流器，没有压制、铸造成型条件的，后侧板也可以设计成平板，平板上再安装分体导流器，分体导流器可以是流线弧形，也可以是锥形。

如上所述的N元流体机，其中所述的转轮固定于转轴，其特征在于转轴前与介质相迎一端设有轴盖，轴盖与介质相迎面为流线弧形，轴盖用主螺栓与轴固定，螺栓孔设螺栓盖，螺栓盖用附螺栓与主螺栓内螺孔连接固定。

如上所述的N元流体机，其中所述的转轴，其特征在于转轴伸入机壳处设轴封。

如上所述的N元流体机，其所述的转轮与集流器配合间隙密封器，其特征在于密封装置可以是迷宫型密封、N级降压减流密封、橡胶圈型密封，密封装置可以做成焊接型，也可以与集流器、转轮前侧板一体铸造，还可以做成法兰型。

如上所述的N元流体机，其所述的集流器，其特征在于其安装既可以直接固定于机壳，也可以通过连接管法兰与机壳固定。

如上所述的N元流体机，双吸(即两个介质进口)单出(即一个介质出口)型的，其特征在于轴伸入、伸出机壳处均设有轴封，两个集流器与两个转轮前侧板配合间隙均设密封装置，两个转轮导流器既可做成分体型，也可做成一体压制或铸造型。

【附图说明】

下面结合附图与实施例对本发明作详细说明：

图1是本发明主视图。

图2是图1F处密封实施例1放大图；

图3是图1F处密封实施例2放大图；

图4是图1F处密封实施例3放大图；

图5是图1F处密封实施例4放大图；

图6是图1F处密封实施例5放大图；

图7是图1F处密封实施例6放大图；

图8是图1F处密封实施例7放大图；

图9是图1F处密封实施例8放大图；

图10是图1F处密封实施例9放大图；

图11是集流器直接与机壳固定的分体锥形导流器实施例1示意图；

图12是分体锥形导流器实施例2示意图；

图13是转轮后侧板与导流器一体焊接型转轮实施例示意图；

图14是分体流线形导流器实施例示意图；

图15是图14G处密封实施例1示意图；

图16是图14G处密封实施例2示意图；

图17是图14G处密封实施例3示意图；

图18是双吸单出流体机实施例示意图；

【具体实施方式】

如图1所示，一种N元流体机，包括机壳5、轴封12.2、转轮6、转轴7、轴盖6f、密封器16、集流器4.1、轴承座8、调节螺栓23、电机10、调节螺栓22。

本发明所述的机壳5，在转轴7伸入的间隙处设有轴封。如图14G处放大图15所示，密封器采用橡胶圈密封方案，由密封座12、密封圈13、盖板14组成。也可采用如图14G处放大图17所示的迷宫型密封器12.1密封，还可以采用如图14G处放大图16所示的N级降压减流型密封器12.3密封。

本发明所述的转轮6，如图1所示，压制铸造型后侧板6.6，图13之6.7所示的焊接型后侧板，既是叶片6a安装板，又是导流器。没有条件将导流器、转轮后侧板压制或铸造成一体的，转轮后侧板和导流体可采用分体结构，分体式导流器可以做成图11之6.3、图12之6.4所示的锥形，图14之6.5所示的流线弧形。

如上所述的轴盖6f，与转轮轴套处为等径流线型，也可做成图13之6f1所示的锥形轴盖，轴盖6f由轴盖螺栓6j与主转轴7固定，轴盖螺栓6j设螺栓盖6c，螺栓盖由螺栓6d与轴盖螺栓内螺纹连接固定。

如上所述的密封器16，采用图1F处放大图3、图4、图7、图8所示的N级降压减流密封器，N级降压减流密封器的安装固定如图1F处放大图3所示，与集流器4.1、转轮前侧板6.2焊接固定，图4所示的与集流器4.1、转轮前侧板6.2一体铸造固定，图7所示的径向法兰及图8所示的轴向法兰固定；集流器4.1与转轮前侧板6.2的配合间隙3.1的密封，也可以采用图2之16.1所示的迷宫型密封，采用图5、图6所示的橡胶圈16.2密封，作为集流器与转轮间隙的密封方案，还可以采用图9所示的对集流器4.1外径、转轮前侧板6.2内径进行精密加工实现紧密配合，转轮与集流器配合间隙大的，采用图10所示的对集流器4.1焊接法兰4.2并对法兰4.2外径、转轮前侧板6.2内径进行精加工实现紧密配合。

如上所述的集流器4.1，与机壳5采用如图1所示的通过连接管19、法兰17与机壳固定，采用图11所示的集流器直接与机壳5固定。

如上所述的电机10、轴承座8，分别用调节螺栓22、23进行轴向位置调节。

如上所述N元流体机、双吸(2个介质进口)单出(一个介质出口的)结构形式的，如图18所示，左右介质管28、29分别设轴封12.4、12.5，左右转轮25、26前侧板6.2与左右集流器4.1分别设密封器16.3、16.4。

其它说明，1为负压区，2为正压区，C为介质出口，20为密封圈或密封料，21为机座主骨架，24、27为左右介质入口。

Claims

1.一种N元流体机，包括转轴7，转轴伸入机壳5的间隙处设有轴封12.2，转轴7上设有转轮6、转轮内设导流器，转轮用轴销6b、轴盖6f、螺栓6j固定，螺栓6j设有螺栓盖6c，螺栓盖6c设有螺栓6d与螺栓6j中心内螺纹连接，所述的转轮6的特征在于：转轮的后侧板6.6采用压制、铸造、焊接工艺时，后侧板6.6既是叶片6a的安装板，又是介质导流器，后侧板与导流器分体的，导流器为6.3、6.4锥形，为6.5流线弧形，所述的轴盖6f其特征在于：轴盖6f与转轮后侧板6.6轴套配合处直径一致，轴盖与介质相迎面为流线弧形和锥形，转轮6与集流器配合间隙3.1设密封器16或通过精加工实现间隙3.1紧密配合，集流器4.1通过连接管19、法兰17与机壳5连接或集流器4.1直接与机壳5连接，机壳上设电机10，联轴器9、轴承座8、电机10轴向位置通过调节螺栓22、23进行调节，双吸单出机组，左右两个集流器4.1内分别设有导流器6.5、左右两个转轮25、26，分别用密封器16.3、16.4密封，转轴伸入、伸出机壳处分别用轴封12.4、12.5密封。

2.根据权利要求1所述轴封12.2，其特征在于该轴封根据介质不同，采用迷宫型轴封12.1或采用N级降压减流型密封器12.3密封，当采用橡胶密封圈密封时，包括有密封座12、密封圈13、密封盖板14。

3.根据权利要求1所述的集流器4.1与转轮前侧板6.2的配合间隙3.1密封器16，其特征在于密封器16是N级降压减流齿形密封器，根据工作介质不同，也可选用迷官型密封器16.1密封，N级降压减流器密封器16、迷官型密封器16.1，根据工艺条件，与转轮前侧板6.2、集流器4.1可以采用焊接固定，也可以采用法兰固定，有条件的，还可以采用与集流器4.1、转轮前侧板6.2一体铸造，作为集流器4.1与转轮前侧板6.2的配合间隙3.1的密封方案，可以通过对集流器4.1的外径和转轮前侧板6.2的内径进行精加工实现紧密配合，间隙大的，可以在集流器4.1外径加焊法兰4.2，并对法兰4.2外径、转轮前侧板6.2内径进行精加工实现紧密配合。

4.根据权利要求1所述的集流器4.1，通过连接管19、法兰18与机壳5连接固定，根据工艺条件，集流器4.1也可以直接与机壳5固定。

5.根据权利要求1所述的转轮6，其特征在于根据用途不同，可直接安装于电机10的轴上，通过调节螺栓22实现对转轮在机壳5内的轴向位置调节，大型机组转轮6与轴承座转轴7固定，电动机10的动力通过联轴器9传递，转轮6的轴向位置通过联合调节轴承座调节螺栓23、电机调节螺栓22实现轴向位置调节。