CN112177975B - 错列式后向离心风轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种错列式后向离心风轮，包括轮盘，所述轮盘包括有内圈部分和外圈部分，所述内圈部分与所述外圈部分之间的分界线为圆形分界线，所述内圈部分上设置有内圈叶片，所述外圈部分上设置有外圈叶片；所述内圈叶片和所述外圈叶片的位置错开；通过采用轮盘的内圈叶片、外圈叶片分为内、外两层错列式排列设计，利用压力面和吸力面间的压差，使压力面高速气流从错列叶片夹缝流道喷出后将吸力面侧的低速气流吹走以削弱分离，以此减小叶轮吸力面边界分离及出口尾迹结构对流场的影响。

Description

错列式后向离心风轮

技术领域

本发明涉及离心风轮技术领域，特别是一种叶片排列方式改良后的后向离心风轮。

背景技术

后向离心风轮至少包括有轮盘、叶片，或者包括有轮盘、轮盖和叶片。在实践中发现，后向离心风轮在轮盘、轮盖之间，及压力面、吸力面之间存在着很强烈的二次流，导致后向离心风轮的叶轮出口流场非常不均匀，产生明显的尾迹结构。而尾迹结构增加叶轮内部的流动损失，降低效率，降低叶轮与其后元件的匹配性。因此，出***流-尾迹结构实际上对于离心风机的性能有很大的影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种错列式后向离心风轮。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种错列式后向离心风轮，包括轮盘，所述轮盘包括有内圈部分和外圈部分，所述内圈部分与所述外圈部分之间的分界线为圆形分界线，所述内圈部分上设置有内圈叶片，所述外圈部分上设置有外圈叶片；所述内圈叶片和所述外圈叶片的位置错开，其中所述圆形分界线为所述内圈叶片与所述外圈叶片之间错开分界线。

根据本发明所提供的后向离心风轮，通过采用轮盘的内圈叶片、外圈叶片分为内、外两层错列式排列设计，利用压力面和吸力面间的压差，使压力面高速气流从错列叶片夹缝流道喷出后将吸力面侧的低速气流吹走以削弱分离，以此减小叶轮吸力面边界分离及出口尾迹结构对流场的影响，改善出口流动均匀性，增强叶轮与其后元件的匹配性，提高风机整体性能。

作为本发明的一些优选实施例，所述内圈叶片和所述外圈叶片之间错开角度为W，所述W的范围为1°～20°。

作为本发明的一些优选实施例，所述轮盘直径为D1，所述内圈叶片的内径为D2，所述圆形分界线的直径为D3，其中所述D1、所述D2、所述D3之间的关系满足D1＞D3＞D2，同时所述D1、所述D2、所述D3的取值范围满足D3＝K(D1+D2)，其中所述K的取值范围为0.4～0.6。

作为本发明的一些优选实施例，所述内圈叶片和所述外圈叶片的叶片厚度一样。

本发明的有益效果是：通过轮盘的内圈叶片、外圈叶片分为内、外两层错列式排列设计，改善后向离心风轮出口气流效果，可有效提高后向离心风轮全压能，也提高了风轮效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的俯视图。

附图标记：轮盘100、内圈部分110、内圈叶片111、外圈部分120、外圈叶片121。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。为透彻的理解本发明创造，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明创造创造仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员可更有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“上侧”、“下侧”等指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本发明创造的目的，由于熟知的制造方法、控制程序、部件尺寸、材料成分、管路布局等的技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。

图1是本发明一个实施方式的立体图，参照图1，本发明的一个实施方式提供了一种错列式后向离心风轮，包括轮盘100，轮盘100包括有内圈部分110和外圈部分120。其中内圈部分110为轮盘100靠中间(或圆心)的部分，而外圈部分120为轮盘100靠外侧部分(通常是环形)。参照图2，内圈部分110与外圈部分120之间的分界线为圆形分界线，内圈部分110上设置有内圈叶片111，外圈部分120上设置有外圈叶片121。

内圈叶片111和外圈叶片121的位置错开，其中圆形分界线为内圈叶片111与外圈叶片121之间错开分界线，即内圈叶片111、外圈叶片121分为内、外两层且相互错开式(错列式)排列。必须说明本技术叶片设计与部分现有设计的不同形状、大小的叶片在同一层中相互错开排列的设计或者同一片叶片的外侧、内侧形状不一样的设计并不相同。这种内圈叶片111、外圈叶片121之间错列式设计利用压力面和吸力面间的压差，压力面高速气流从错列叶片夹缝流道喷出而将吸力面侧的低速气流吹走以削弱分离，以此减小叶轮吸力面边界分离及出口尾迹结构对流场的影响，改善出口流动均匀性，增强叶轮与其后元件的匹配性，提高风机整体性能。

以下结合一些实施例进行说明，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。此外，表示一个或多个实施例的细节并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本发明创造的限制。

实施例1，内圈叶片111和外圈叶片121的数目一样，进一步保证后向离心风轮工作稳定性。

本实施例中，可选地，内圈叶片111、外圈叶片121叶片数取值范围为7～20片。

本实施例中，可选地，内圈叶片111和外圈叶片121之间错开角度为W，W的范围为1°～20°，使错位排列的内圈叶片111和外圈叶片121之间夹缝大小更合理，进一步改善气流效果。

实施例2，轮盘100的直径为D1，内圈叶片111的内径为D2，圆形分界线的直径为D3，其中D1、D2、D3之间的关系满足D1＞D3＞D2，同时D1、D2、D3的取值范围满足D3＝KD1+D2，其中K的取值范围为0.4～0.6，进一步保证风轮效率。

实施例3，内圈叶片111和外圈叶片121的叶片厚度一样，进一步保证后向离心风轮工作稳定性。

本实施例中，可选地，内圈叶片111和外圈叶片121的高度也一样。

实施例4，内圈叶片111和外圈叶片121的数目不一样。本实施例中，可选地，内圈叶片111、外圈叶片121叶片数均为7～20片范围内。

实施例5，内圈叶片111和外圈叶片121均分布在轮盘100上侧。风轮电机(图中未画出)位于轮盘100下侧控制后向离心风轮旋转。后向离心风轮上侧为气流入口方向，然后气流从后向离心风轮侧的叶轮出口方流出。

实施例6，内圈叶片111和外圈叶片121之间错开角度为W为1°；

轮盘100的直径为D1，内圈叶片111的内径为D2，圆形分界线的直径为D3，其中D1＞D3＞D2，D3＝0.4D1+D2。

实施例7，内圈叶片111和外圈叶片121之间错开角度为W为10°；

轮盘100的直径为D1，内圈叶片111的内径为D2，圆形分界线的直径为D3，其中D1＞D3＞D2，D3＝0.5D1+D2。

实施例8，内圈叶片111和外圈叶片121之间错开角度为W为20°；

轮盘100的直径为D1，内圈叶片111的内径为D2，圆形分界线的直径为D3，其中D1＞D3＞D2，D3＝0.6D1+D2。

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

经过实践证明，采用新技术后向离心风轮相比原始风轮全压能有6％的提升，同时风轮效率也能提升3％以上。

Claims (2)

1.一种错列式后向离心风轮，包括轮盘(100)，其特征在于：

所述轮盘(100)包括有内圈部分(110)和外圈部分(120)，所述内圈部分(110)与所述外圈部分(120)之间的分界线为圆形分界线，所述内圈部分(110)上设置有内圈叶片(111)，所述外圈部分(120)上设置有外圈叶片(121)；

所述内圈叶片(111)和所述外圈叶片(121)的位置错开，其中所述圆形分界线为所述内圈叶片(111)与所述外圈叶片(121)之间错开分界线；

所述内圈叶片(111)和所述外圈叶片(121)之间错开角度为W，所述W的范围为1°～20°；

所述轮盘(100)的直径为D1，所述内圈叶片(111)的内径为D2，所述圆形分界线的直径为D3，其中所述D1、所述D2、所述D3之间的关系满足D1＞D3＞D2，同时所述D1、所述D2、所述D3的取值范围满足D3＝K(D1+D2)，其中所述K的取值范围为0.4～0.6。

2.根据权利要求1所述的一种错列式后向离心风轮，其特征在于：所述内圈叶片(111)和所述外圈叶片(121)的叶片厚度一样。