雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的導(dǎo)流裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及具有對(duì)稱翼型的雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的導(dǎo)流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)是指:安裝有對(duì)稱或反對(duì)稱翼型的葉輪結(jié)構(gòu)的通風(fēng)機(jī)，在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下，無(wú)論正向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)通風(fēng)機(jī)具有相同的空氣動(dòng)力學(xué)特性，即具有相同的壓力、流量、效率、功率等氣動(dòng)參數(shù)。
[0003]常規(guī)可逆軸流通風(fēng)機(jī)通常在葉頂?shù)臋C(jī)匣兩側(cè)安裝“防喘振圈”結(jié)構(gòu)?？赡嫱L(fēng)機(jī)的這種特殊特性使得與同等機(jī)號(hào)的單向軸流通風(fēng)機(jī)相比，可逆通風(fēng)機(jī)的全壓、流量和全壓效率都非常低，功率消耗非常大。即便國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的可逆軸流通風(fēng)機(jī)，其全壓效率也僅僅達(dá)到60%?65%左右，如果與管網(wǎng)的阻力特性不匹配。運(yùn)行的全壓效率甚至低于40%。
[0004]根據(jù)軸流通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)理論，雙向可逆通風(fēng)機(jī)所采用的對(duì)稱翼型或反對(duì)稱翼型不具有做功能力，即采用這種葉片形式的葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)軸面流動(dòng)不具有產(chǎn)生壓力和流量的能力。實(shí)際可逆軸流通風(fēng)機(jī)葉輪之所以能夠做功，就是在葉片通道中的葉頂部進(jìn)口側(cè)吸力面的相對(duì)流動(dòng)中，氣流存在有一個(gè)很大的旋渦結(jié)構(gòu)。這個(gè)旋渦結(jié)構(gòu)的存在使得進(jìn)入葉輪的氣流從半徑小的徑向位置進(jìn)入葉輪，從半徑大的徑向位置離開葉輪，使得流道通流截面增加從而獲得靜壓升并使氣體獲得絕對(duì)速度的周向分量C2u，同時(shí)離心力慣性力也參與做功進(jìn)一步使氣體靜壓升高。
[0005]雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)之所以全壓效率非常低，除了葉輪通道內(nèi)、外的渦流損失和和旋流損失外，最主要的損失是葉輪出口的余速損失即葉輪出口周向旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生的動(dòng)能損失。這種高速旋繞的氣體動(dòng)能占全部輸入機(jī)械能的15%?25%。如果不加以回收，這部分高速旋繞的氣體動(dòng)能將迅速轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉。為了回收這部分動(dòng)能，單向軸流通風(fēng)機(jī)通常設(shè)計(jì)有后置導(dǎo)向葉片。但是，常規(guī)的導(dǎo)向葉片設(shè)計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙向可逆的工況要求，因此對(duì)可逆軸流通風(fēng)機(jī)不能采用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種能夠大幅度提高雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)綜合性能，降低制造成本，達(dá)到節(jié)能降耗、增加設(shè)備運(yùn)行可靠性的雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的導(dǎo)流裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的導(dǎo)流裝置，包括反對(duì)稱安裝在可逆軸流通風(fēng)機(jī)葉輪兩側(cè)的兩套導(dǎo)流裝置，設(shè)X軸表示徑向，y軸表示周向，Z軸表示軸向，可逆軸流通風(fēng)機(jī)葉輪的回轉(zhuǎn)軸與z軸重合；每套導(dǎo)流裝置包括沿圓周方向均勻分布在雙向可逆通風(fēng)機(jī)內(nèi)、外筒體間上的若干組導(dǎo)流組件組成；每組導(dǎo)流組件由軸向相互交疊、周向相互錯(cuò)位的一塊曲面導(dǎo)流板以及至少兩塊平面導(dǎo)流板構(gòu)成；其中，每一套導(dǎo)流裝置的曲面導(dǎo)流板靠近回轉(zhuǎn)葉輪設(shè)置，作為進(jìn)氣側(cè)。
[0009]所述平面導(dǎo)流板為2?9塊平板。
[0010]所述曲面導(dǎo)流板為等厚度徑向弧板，等厚度徑向弧板的進(jìn)氣端前緣的進(jìn)氣速度矢量V的方向角等于等厚度徑向弧板進(jìn)氣端中弧線前緣端點(diǎn)的切線方向角CI1，等厚度徑向弧板的出氣端中弧線端點(diǎn)的切線方向角α3= 90°。
[0011]所述曲面導(dǎo)流板為徑向弧板，徑向弧板進(jìn)氣端的凹表面光滑連接有兩段彎曲方向相反的圓弧面或樣條曲面；徑向弧板的進(jìn)氣端前緣的進(jìn)氣速度矢量V的方向角等于徑向弧板進(jìn)氣端中弧線前緣端點(diǎn)的切線方向角a i，徑向弧板的出氣端中弧線端點(diǎn)的切線方向角α 3= 90。。
[0012]所述徑向弧板進(jìn)氣端頭處的凹圓弧面端點(diǎn)的切線與所述雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)周向之間的夾角α2= 90°。
[0013]所述曲面導(dǎo)流板導(dǎo)風(fēng)曲面的周向?qū)挾刃∮诘扔谌舾蓧K平面導(dǎo)流板和曲面導(dǎo)流板沿周向錯(cuò)位構(gòu)成的迎風(fēng)面的斷面總寬度。
[0014]所述曲面導(dǎo)流板通過若干連接板與平面導(dǎo)流板固定連接；曲面導(dǎo)流板和若干平面導(dǎo)流板之間軸向相互交疊，形成一段氣流通道，且交疊的尺寸等于連接板的寬度；曲面導(dǎo)流板和若干平面導(dǎo)流板之間周向錯(cuò)位的尺寸等于連接板的長(zhǎng)度。
[0015]所述連接板與曲面導(dǎo)流板和平面導(dǎo)流板之間通過焊接方式固定連接。
[0016]所述曲面導(dǎo)流板進(jìn)氣端與葉輪葉片出口的軸向距離為轉(zhuǎn)動(dòng)葉片葉根弦長(zhǎng)的0.75 ?1.5 倍。
[0017]所述曲面導(dǎo)流板和平面導(dǎo)流板的寬度由葉頂至葉根為等寬度或變寬度；對(duì)于變寬度平面導(dǎo)流板以自半徑小的根部軸向直線為基軸，沿葉輪旋轉(zhuǎn)的反方向傾斜設(shè)置，不同半徑上距離曲面導(dǎo)流板最遠(yuǎn)端的平面導(dǎo)流板的周向輪廓邊界不超過曲面導(dǎo)流板進(jìn)氣邊緣的周向輪廓邊界；距曲面導(dǎo)流板最遠(yuǎn)端的平面導(dǎo)流板的傾斜角度為arctan[(Bt—Bh)/(Rt —Rh)]，其中，Bh為變寬度曲面導(dǎo)流板的葉根剖面的周向?qū)挾?，B t為葉頂剖面的周向?qū)挾?，R ,為機(jī)殼內(nèi)壁半徑，Rh為內(nèi)整流筒外壁半徑；其余平面導(dǎo)流板均勻并傾斜設(shè)置于曲面導(dǎo)流板和距曲面導(dǎo)流板最遠(yuǎn)端的平面導(dǎo)流板之間，其余平面導(dǎo)流板中每相鄰兩塊平面導(dǎo)流板的板間周向相互錯(cuò)位距離相等。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0019]本實(shí)用新型在可逆軸流通風(fēng)機(jī)葉輪的兩側(cè)反對(duì)稱安裝兩套導(dǎo)流裝置，既可以大幅度回收風(fēng)機(jī)出口旋轉(zhuǎn)速度分量Cu3構(gòu)成的動(dòng)能0.5 P C u32在風(fēng)機(jī)出口截面的積分構(gòu)成的余速損失，又具有完全可逆的氣動(dòng)特性即葉輪正、反轉(zhuǎn)時(shí)通風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力特性完全一致。由于余速損失的回收，可以使通風(fēng)機(jī)的全壓效率提升10%?20%，并使同型號(hào)可逆軸流通風(fēng)機(jī)的靜壓升能力大幅度提高，從而使雙向全可逆通風(fēng)機(jī)獲得抗喘振性能，進(jìn)而取消目前可逆軸流通風(fēng)機(jī)常用的防喘振圈結(jié)構(gòu)。
[0020]采用本實(shí)用新型后可以實(shí)現(xiàn)100%全反風(fēng)運(yùn)行，即正、反向氣動(dòng)性能完全一致?？梢詫?0%以上的旋繞動(dòng)能即余速損失轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽雇攘髁織l件下的雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的靜壓提升能力提高一倍以上。根據(jù)氣動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)不同，同等條件下與目前的可逆軸流通風(fēng)機(jī)相比，全壓效率可以提高10%?20%，即節(jié)能10%?20%。
[0021]采用本實(shí)用新型后，在通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率一定的條件下，與目前廣泛采用的可逆軸流通風(fēng)機(jī)相比，可逆通風(fēng)機(jī)的流量和靜壓獲得大幅度提升。另外，結(jié)合現(xiàn)代葉片設(shè)計(jì)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)喘振運(yùn)行特性，徹底取消了雙向防喘振環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，極大地降低了制造和使用維護(hù)成本，可逆通風(fēng)機(jī)綜合性能大幅度提高，從而使可逆軸流通風(fēng)機(jī)性能發(fā)生質(zhì)的進(jìn)步，具有巨大的節(jié)能效果。
【附圖說明】
[0022]圖1本實(shí)用新型雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的前后導(dǎo)流裝置安裝位置示意圖；其中，圖1(a)為主視圖，圖1(b)為剖視圖；
[0023]圖2為圖1 (b)的A-A局部剖視圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型加裝導(dǎo)流裝置的雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)軸測(cè)圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1 一種導(dǎo)流組件的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖4(a)為軸測(cè)圖，圖4(b)為俯視圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例1另一種導(dǎo)流組件的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖5(a)為軸測(cè)圖，圖5(b)為俯視圖；
[0027]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例1導(dǎo)流組件的剖面圖；其中，圖6(a)為一種導(dǎo)流組件的尺寸關(guān)系圖，圖6(b)為另一種導(dǎo)流組件的尺寸關(guān)系圖；
[0028]圖7為為本實(shí)用新型實(shí)施例2變寬度“導(dǎo)風(fēng)曲面”三導(dǎo)風(fēng)面導(dǎo)流組件軸測(cè)圖；
[0029]圖8為本實(shí)用新型變寬度“導(dǎo)風(fēng)曲面”三導(dǎo)風(fēng)面導(dǎo)流組件的四視圖；其中，圖8(a)為主視圖，圖8(b)為右視圖;圖8(。)為左視圖細(xì)⑷為俯視圖;圖8&)為葉根剖面G-G、平均半徑剖面F-F和葉頂剖面E-E的剖視圖；
[0030]圖9為未加裝雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的前后導(dǎo)流裝置通風(fēng)機(jī)子午面速度矢量圖；
[0031]圖10為未加裝雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的前后導(dǎo)流裝置通風(fēng)機(jī)速度矢量軸測(cè)圖；
[0032]圖11為加裝雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的前后導(dǎo)流裝置通風(fēng)機(jī)子午面速度矢量圖；
[0033]圖12為加裝雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的前后導(dǎo)流裝置通風(fēng)機(jī)特征面速度矢量圖；
[0034]圖13為加裝雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的前后導(dǎo)流裝置通風(fēng)機(jī)速度矢量軸側(cè)圖；
[0035]圖14為加裝雙向可逆軸流通風(fēng)機(jī)的前后導(dǎo)流裝置逆向流動(dòng)速度矢量軸側(cè)圖；
[0036]圖15為本實(shí)用新型實(shí)施例3四導(dǎo)風(fēng)面導(dǎo)流組件的四視圖；其中，圖15(a)為主視圖，圖15(b)為右視圖；圖15(c)為左視圖；圖15(d)為俯視圖；
[0037]圖16為本實(shí)用新型實(shí)施例3四導(dǎo)風(fēng)面導(dǎo)流組件的軸測(cè)圖；
[0038]圖17為本實(shí)用新型實(shí)施例4十導(dǎo)風(fēng)面導(dǎo)流組件的四視圖；其中，圖17(a)為主視圖，圖17(b)為右視圖；圖17(c)為左視圖；圖17