專利名稱：三旋旋風子的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高溫煙氣能量回收系統(tǒng)中的三旋旋風子。
旋風子的葉片是煉油廠催化裂化高溫煙氣能量回收系統(tǒng)中第三級旋風分離器的核心部件，高溫煙氣流經(jīng)旋風子葉片的流場品質(zhì)直接影響煙氣中粉塵的分離效率和能量回收率。目前國內(nèi)外所采用的旋風子葉片都是彎板型的，葉片前緣的曲率半徑較大，對流場的擾動大，后緣不是光滑過渡，使葉片升阻比小，葉片表面不光滑，流經(jīng)葉片氣流的壓強變化不均勻，易造成流場畸變，不易保持較大范圍的層流段，其粉塵分離效率受到一定程度的影響。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處，而提供一種前緣對流場擾動小，粘性摩擦小，粉塵分離效率高，可避免流場畸變的三旋旋風子。
本實用新型的目的可通過以下措施來達到一種三旋旋風子，包括葉輪內(nèi)管1和設于其外側(cè)的葉片5，其特殊之處在于，所述葉片5剖面形狀為航空發(fā)動機葉柵剖面形狀，所述葉片5的最大厚度H為中弧線8弧長的8～12％，所述葉片5的最大厚度位置10設于其距前緣線2為15～25％弦線9的長度處，所述葉片5的前緣點6的曲率半徑為中弧線8弧長的1～3％。
本實用新型葉片5的中弧線8與葉輪內(nèi)管1軸線的夾角θ可為對葉輪內(nèi)管軸向坐標的三次方曲線。
θ＝ax3+bx2+cx+d＝f(x)本實用新型葉片5的前緣線2與由葉輪內(nèi)管1的軸心過葉片5的前緣線2與葉輪內(nèi)管1的交點A的射線00′形成的傾角φ可為φ=0.5(1/r1-1/r2)∫0Ltan[f(x)]dx]]>本實用新型葉片5的最大厚度H以其為中弧線8弧長的9％為最佳，所述葉片5的最大厚度位置10以設于其距前緣線2為23％的弦線9的長度處為最佳，所述葉片5的前緣點6的曲率半徑以其為中弧線8弧長的1％為最佳。
附圖圖面說明如下


圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型葉片的剖面圖。
圖3為本實用新型前緣與內(nèi)管傾角φ的示意圖。
下面將結合附圖對本實用新型作進一步詳述參見
圖1，本實用新型主要由葉輪內(nèi)管1和均布于其外周的葉片5構成。葉片5的形狀采用了變厚度設計方案，葉片后緣部分3為光滑過渡，即葉片5的剖面為航空發(fā)動機葉柵剖面形狀，其包括機翼剖面形或大型風扇剖面形。參見圖2，x軸為葉輪內(nèi)管軸線，y軸為圓柱面展開周線坐標，葉片5的最大厚度H為中弧線8弧長的8～12％，以9％為最佳；葉片最大厚度位置10距前緣線2的距離為弦線9長度的15～25％，以23％為最佳。弦線9即圖2中后緣點7與前緣點6間的直線，前緣點6和后緣點7分別為前緣線2和后緣線4上的剖切點。葉片前緣點6的曲率半徑為中弧線8弧長的1～3％，以1％為最佳。為使流經(jīng)葉片5氣流的壓強變化更均勻，葉片中弧線8與葉輪內(nèi)管1的軸線的夾角θ，以其是對葉輪內(nèi)管軸向坐標的三次方程為佳，即θ＝ax3+bx2+cx+d＝f(x)式中，常數(shù)a、b、c、d可根據(jù)設計的不同要求進行選擇，主要根據(jù)下列條件確定1)葉輪內(nèi)管1的入口的θ值；2)葉輪內(nèi)管1的出口的θ值；3)葉輪內(nèi)管1出口、入口θ值的變化率。本實用新型葉輪內(nèi)管1入口處葉片5的前緣線2與由葉輪內(nèi)管1軸心過葉片前緣線2與葉輪內(nèi)管1的交點A的射線00′，形成一夾角φ，即前緣偏角φ，參見圖3，AB即為前緣線2，該前緣偏角φ以使前、后緣線2、4與相應過葉輪內(nèi)管軸心射線間的夾角不致相差過大為宜，這樣可保證在一定橫截面積下，流通面的橫截面周長最小，從而可減小粘性摩擦。葉片前緣偏角φ的計算公式為φ=0.5(1/r1-1/r2)∫0Ltan[f(x)]dx]]>式中r1、r1分別為葉輪內(nèi)管1和旋風子外套管11的半徑；L為葉片在x方向的長度。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點葉片前緣曲率半徑較小，后緣光滑過渡，這種葉型的升阻比大，對流場擾動小，易于保持較大的層流段，粘性摩擦小，能有效避免流場畸變，大大提高了粉塵分離效率。
權利要求1.一種三旋旋風子，包括葉輪內(nèi)管(1)和設于其外側(cè)的葉片(5)，其特征在于所述葉片(5)剖面形狀為航空發(fā)動機葉柵剖面形狀，所述葉片(5)的最大厚度H為中弧線(8)弧長的8～12％，所述葉片(5)的最大厚度位置(10)設于其距前緣線(2)為15～25％的弦線(9)的長度處，所述葉片(5)的前緣點(6)的曲率半徑為中弧線(8)弧長的1～3％。
2.如權利要求1所述的三旋旋風子，其特征在于所述葉片(5)的中弧線(8)與葉輪內(nèi)管(1)軸線的夾角θ為對葉輪內(nèi)管軸向坐標的三次方曲線。θ＝ax3+bx2+cx+d＝f(x)
3.如權利要求1或2所述的三旋旋風子，其特征在于所述葉片(5)的前緣線(2)與由葉輪內(nèi)管(1)的軸心過葉片(5)的前緣線(2)與葉輪內(nèi)管(1)的交點A的射線00′形成的傾角φ為φ=0.5(1/r1-1/r2)∫0Ltan[f(x)]dx]]>
4.如權利要求1所述的三旋旋風子，其特征在于所述葉片(5)剖面形狀為航空發(fā)動機葉柵剖面形狀，所述葉片(5)的最大厚度H為中弧線(8)弧長的9％，所述葉片(5)的最大厚度位置(10)設于其距前緣線(2)為23％的弦線(9)的長度處，所述葉片(5)的前緣點(6)的曲率半徑為中弧線(8)弧長的1％。
專利摘要一種三旋旋風子,其設置于葉輪內(nèi)管外周的葉片采用變厚設計方案,其剖面形狀為航空發(fā)動機葉柵剖面形。葉片后緣部分為光滑過渡,避免了因葉片表面不光滑面造成的流場畸變。本實用新型粘性摩擦小,粉塵分離效果高。
文檔編號B04C5/00GK2293387SQ9720847
公開日1998年10月7日 申請日期1997年2月5日 優(yōu)先權日1997年2月5日
發(fā)明者楊永 申請人:西安三橋機電設備廠