CN108087339A - 一种用于大型轴流风机的导流装置 - Google Patents

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赵强
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胡士建
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Abstract

本发明提供一种用于大型轴流风机的导流装置，依次由进风段、导流段和主机段三部分组成，进风段包括进风口和风罩，导流段包括导流筒外风筒、内锥筒以及与内锥筒前端相对接的整流盖，主机段包括叶轮电机、与导流筒外风筒相连接的主机外风筒以及与内锥筒相连接的主机内风筒，导流段还包括第一翼型支撑件，用于连接导流筒外风筒和内锥筒，主机段还包括第二翼型支撑件，用于连接主机外风筒和主机内风筒。本发明采用翼型导流结构，防止卡门涡街的产生，提升风机的气动效率，通风效果优良，效率高，振动低；同时也加强了风机的刚度和强度，满足风机安全可靠运行的需求，并提高了叶轮电机的散热效果。

Description

一种用于大型轴流风机的导流装置
技术领域
本发明涉及风机技术领域，具体涉及一种用于大型轴流风机的导流装置，可以防止卡门涡街的产生。
背景技术
风机主要用于各种场所的通风换气，大容量、高效率、低噪音是风机技术的发展方向。大容量、高效率、低噪音风机的主要特点是风量和压力较大，振动较小，沿程损耗较低，单位体积所产生的效率是普通风机的1.1-1.2倍。因此，如何提高风机的风量和压力、降低振动、减少沿程损耗是首要研究课题。
大型轴流风机的导流装置对整个风机的效率、结构、气动性能、振动以及维护等影响较大。风机内部气体流动时，对障碍物冲击后引起流向改变，导致气体的有效动压降低，振动增大，从而产生卡门涡街现象，对叶轮表面产生非合理的冲击进而造成叶轮损坏、寿命降低。按照国内大型轴流风机技术的工程实践，根据大型轴流风机的自身结构特点，设计满足最优气动性能的导流装置难度较大，如何防止气体流动路径中卡门涡街的产生一直是困绕技术人员的核心问题之一。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于大型轴流风机的导流装置，采用翼型导流结构，防止在流道中产生卡门涡街，避免动力件叶片受到卡门涡街的冲击而损坏甚至断裂，提升了风机的气动效率，通风效果优良，效率高，振动低；同时也加强了风机的刚度和强度，满足风机安全可靠运行的需求，并提高了叶轮电机的散热效果。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种用于大型轴流风机的导流装置，依次由进风段、导流段和主机段三部分组成，其中，进风段包括进风口和风罩，导流段包括导流筒外风筒、内锥筒以及与所述内锥筒的前端相对接的整流盖，主机段包括叶轮电机、与所述导流筒外风筒相连接的主机外风筒以及与所述内锥筒相连接的主机内风筒，导流段还包括第一翼型支撑件，用于连接所述导流筒外风筒和所述内锥筒，主机段还包括第二翼型支撑件，用于连接所述主机外风筒和所述主机内风筒。
优选地，所述第一翼型支撑件沿所述导流筒外风筒周向均匀分布，对应地，所述第二翼型支撑件沿所述主机外风筒周向均匀分布。
进一步地，所述第一翼型支撑件和第二翼型支撑件均为空心的翼型支撑件，所述第一翼型支撑件在所述导流筒外风筒的圆周面具有开口，所述第二翼型支撑件在所述主机外风筒的圆周面具有开口。
优选地，所述第一翼型支撑件和第二翼型支撑件均为四个，构成八个互相连通的通风腔。
进一步地，导流段还设有与所述导流筒外风筒焊接在一起的导流筒支架，主机段还设有与所述主机外风筒和所述主机内风筒分别连接的主机支架，所述叶轮电机安装在所述主机支架上，所述导流筒支架和所述主机支架固定在地面上。
进一步地，所述导流筒外风筒的端部焊接有法兰，导流段和主机段通过法兰和螺栓紧固件紧密对接。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：（1）采用第一翼型支撑件和第二翼型支撑件作为导流装置，翼型流线结构不会使气流产生卡门涡街现象，避免对叶轮产生非合理的冲击；第一翼型支撑件和第二翼型支撑件与内锥筒和主机内风筒之间构成八个通风腔，形成独立的通风散热通道，散热面积大，与主机内风筒连接分布面较广，加强了对叶轮电机的散热效果。
（2）翼型流线结构的导流装置相对于柱状支撑结构和矩形支撑结构，轴向尺寸更长，提高了风机整体的结构刚度和强度。
（3）翼型流线结构的导流装置使得流道更加顺畅，沿程损耗较小，提高了风机的整体效率；相对于柱状支撑结构和矩形支撑结构，翼型流线结构的导流装置阻力较小，对导流装置的冲击较小，整机振动较小；导流装置内部腔体空间较大，方便人工维修。
附图说明
图1为本发明的内部结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的导流装置适用于大型的轴流风机，主要由进风段、导流段和主机段三部分组成。其中，进风段包括进风口1和风罩2。导流段包括导流筒外风筒3、内锥筒4和整流盖5，导流筒外风筒3与风罩2相连接，内锥筒4位于导流筒外风筒3的内部，整流盖5与内锥筒4的前端相对接。主机段包括叶轮电机10、主机外风筒6和主机内风筒7，主机外风筒6与导流筒外风筒3相连接，主机内风筒7与内锥筒4相连接。
与现有技术不同的是，本申请的导流段还设置有第一翼型支撑件8，用于连接导流筒外风筒3和内锥筒4，主机段还设置有第二翼型支撑件9，用于连接主机外风筒6和主机内风筒7。第一翼型支撑件8沿导流筒外风筒3的周向均匀分布，对应地，第二翼型支撑件9沿主机外风筒6的周向均匀分布，优选地，第一翼型支撑件8和第二翼型支撑件9均为四个，即相邻两个翼型支撑件的夹角为90度，进一步，第一翼型支撑件和第二翼型支撑件的数量和形状可以根据实际需求作出适当的调整。
进一步，第一翼型支撑件8和第二翼型支撑件9均为空心的，构成八个互相连通的通风腔。作为气流通道，第一翼型支撑件8在导流筒外风筒3的圆周面具有开口，第二翼型支撑件9在主机外风筒6的圆周面具有开口，外界空气可以通过上述开口进出翼型支撑件。
进一步，本申请的导流段还设有导流筒支架11，与导流筒外风筒3焊接在一起用于支撑整个导流段，主机段还设有主机支架12，与主机外风筒6和主机内风筒7分别连接，用于支撑整个主机段。叶轮电机10安装在主机支架12上，导流筒支架11和主机支架12均固定在地面上，保证风机安全平稳运行。导流筒外风筒3的端部焊接有法兰13，导流段和主机段通过法兰13和螺栓紧固件14紧密对接。
采用本发明导流装置的大型轴流风机具有两条气体流动路径，如图1中的箭头所示，双排实线箭头表示风机主风路，单排虚线箭头表示电机冷却风路。
风机主风路：叶轮电机10启动后，外界气体由进风口1和风罩2进入导流段，流入导流筒外风筒3和内锥筒4之间的空腔时绕过第一翼型支撑件8，然后进入主机段，流入主机外风筒6和主机内风筒7之间的空腔时绕过第二翼型支撑件9，继而经动叶轮增速加压后进入下一级叶轮或导流装置，最后经扩风筒流出。风机主风路中，第一翼型支撑件8和第二翼型支撑件9因其独特的流线结构，可以优化气流路线，从而在气体流动过程中不会产生卡门涡街，也不会形成湍流或者旋涡，减少了沿程损耗，有效地提高了风机效率。
电机冷却风路：由内锥筒4、整流盖5、主机内风筒7以及第一翼型支撑件8和第二翼型支撑件9构成了叶轮电机的冷却风路结构，外界气体通过第一翼型支撑件8分布于导流筒外风筒3圆周面的开口进入，经内锥筒4内部流入第二翼型支撑件9中，然后从第二翼型支撑件9分布于主机外风筒6圆周面的开口流出，形成循环，起到冷却电机的作用。本发明将第一翼型支撑件和第二翼型支撑件设置成空心结构，形成独立的通风散热通道，构成气体循环回路，散热面积大，与主机内风筒连接分布面较广，加强了对叶轮电机的散热效果。
以上所述实施例仅仅是对本发明技术方案的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于大型轴流风机的导流装置，依次由进风段、导流段和主机段三部分组成，其中，进风段包括进风口和风罩，导流段包括导流筒外风筒、内锥筒以及与所述内锥筒的前端相对接的整流盖，主机段包括叶轮电机、与所述导流筒外风筒相连接的主机外风筒以及与所述内锥筒相连接的主机内风筒，其特征在于：导流段还包括第一翼型支撑件，用于连接所述导流筒外风筒和所述内锥筒，主机段还包括第二翼型支撑件，用于连接所述主机外风筒和所述主机内风筒。
2.根据权利要求1所述的用于大型轴流风机的导流装置，其特征在于：所述第一翼型支撑件沿所述导流筒外风筒周向均匀分布，对应地，所述第二翼型支撑件沿所述主机外风筒周向均匀分布。
3.根据权利要求1或2所述的用于大型轴流风机的导流装置，其特征在于：所述第一翼型支撑件和第二翼型支撑件均为空心的翼型支撑件，所述第一翼型支撑件在所述导流筒外风筒的圆周面具有开口，所述第二翼型支撑件在所述主机外风筒的圆周面具有开口。
4.根据权利要求3所述的用于大型轴流风机的导流装置，其特征在于：所述第一翼型支撑件和第二翼型支撑件均为四个，构成八个互相连通的通风腔。
5.根据权利要求1所述的用于大型轴流风机的导流装置，其特征在于：导流段还设有与所述导流筒外风筒焊接在一起的导流筒支架，主机段还设有与所述主机外风筒和所述主机内风筒分别连接的主机支架，所述叶轮电机安装在所述主机支架上，所述导流筒支架和所述主机支架固定在地面上。
6.根据权利要求5所述的用于大型轴流风机的导流装置，其特征在于：所述导流筒外风筒的端部焊接有法兰，导流段和主机段通过法兰和螺栓紧固件紧密对接。
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