[实用新型]一种对旋轴流式通风机

说明书

本实用新型涉及的是一种煤矿通用机械，主要用于煤矿通风，使井下污浊空气与地面新鲜空气实现对流。

轴流式通风机在煤矿用量很大，约有三分之一的风机运行效率偏低，均在45％以下，其中70B₂和2K60两个型号的轴流风机占40％左右，普遍存在着下列缺点：（1）效率低，耗电量大，以70B₂为例，统配煤矿的70B₂风机平均静压效率只有45％左右；（2）由于煤矿特殊的工作环境，在三个开采阶段所需的风量，风压变化较大，此类风机不能适应煤矿通风网络参数的变化；（3）故障率高，维修量大，由于采用长轴或皮带传动，不仅能量损耗大，而且传动装置易损坏；（4）安装复杂，基建投资大，需建主扇机房、反风道等增加了设备安装工作量。

本实用新型的目的就在于提供一种安装高效叶片可获最佳运行工况的对旋轴流式通风机。

本实用新型提供的高效叶片是一种叶顶窄、叶根宽、叶顶薄、叶根厚，并具有扭曲度的机翼型叶片，其结构参数为：叶顶与叶根的弦长比为0.8～0.85；叶顶与叶根的厚度比为0.41～0.46；叶片的最佳扭曲角度值为15.5°～16.1°；叶片重心位置的最佳值为0.46；本风机的两叶轮叶片形状相同但安装角方向相反，可根据需要在43°～23°范围内调整；叶片数一级风机为11或17片，二级风机为9或15片，但一级风机叶片数要比二级风机多两片，叶片固定在叶柄上，叶柄固定在轮毂上，轮毂装在电机轴上，电机装在筒体内。安全环固定在叶顶上方的机壳上，安全环宽度为叶顶截面弦长的0.25倍，与叶顶间隙为2mm～4mm，作用是防止叶顶与机壳摩擦产生火花；稳流环安装在叶顶的前方与机壳组成环形通道，环形通道宽度为进风口宽度，出风口宽度与稳流环宽度之和，亦即为3倍的叶顶截面弦长乘以系数（0.3～0.4），环形通道高度为叶片直径乘以系数（0.1～0.15），稳流环与叶顶间隙为10mm～12mm，其作用为隔离并抽吸叶顶外缘处形成的涡流，具有消除通风机驼峰、喘振的作用。

筒体装在机壳中通过沿筒体园周方向均布安装的三个扁平状管道与机壳相连，起支撑散热作用，同时可作为电机电源线的通道。扁管宽度不得小于电源线直径的1.5倍，其长度由电机的型号决定。

本实用新型具有以下优点：（1）提供了高效叶片的结构参数，确定了叶顶与叶根截面弦长和叶顶与叶根截面厚度的最佳比例及叶根到叶顶的最佳扭曲角度值和叶型重心的最佳位置，使风机效率高，节能显著。目前轴流通风机如70B₂采用上窄下宽的机翼形叶片，不利于提高叶片效率，其扭曲方式主要集中在叶根部，而不是整个叶片沿径向均匀的扭曲，这样叶根部负载系数加大，叶片损失增加，而本高效叶片为机翼形呈扭曲状由叶顶到叶根截面参数如叶片弦长、厚度均逐渐递增，确定了叶片的最佳结构，使叶片叶根的升力系数增大，改善了截面叶型的空气动力特征，降低了叶面损失，提高了风机效率并改善了叶片的强度及受力状况，减少了风机的起动力矩，（2）采用高效叶片与电机直联形式，安装有安全环和稳流环，在离心力和压力差的作用下，涡流经环形通道又流入风机的主风流中，使涡流能量衰减，基本消除了风机压力特性曲线上的驼峰，使风机能在广泛的工作区域内运行，适应性好。（3）利用对旋结构，双级叶片，结构紧凑，维修量少，可通过调节叶片安装角和叶片数目的方法，调节风机特征。

本实用新型与70B₂风机在同一矿井的对比实验数据如下：

项目 本实用新型 70B₂单位

型号（叶片直径）        1.6        1.8        米

风机结构        对旋        长轴        ／

叶片结构        高效叶片        普通叶片        ／

电机功率        2×55        160        千瓦

输出功率N        108        110        千瓦

风量Q        37.5        29.5        立方米／秒

静压        235        190        毫米水柱

静压效率        80        43.8        ％

反风形式        反转反风        反风道        ／