【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通风机蜗壳设计，具体涉及用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法。
技术介绍
1、离心通风机在农林业、能源的回收与利用、化工制造、金属冶炼、环境工艺等重要行业广泛应用。现有国标离心通风机设计水平相对落后，部分型号为几十年前的设计产品，本身效率低下。此外，在实际运行过程中受生产负荷、工艺条件及所在系统的影响，通风机常在变工况下低效运行，导致能源利用效率低，能源消耗大。因此，为实现我国的双碳目标，迫切需要提高离心通风机全工况范围内的运行效率。
2、蜗壳是离心通风机的重要组成部件，由于其结构的特殊性，气体在蜗壳内的流动呈螺旋状，尤其在流经蜗舌时，会产生大面积旋涡。旋涡在蜗壳内部产生较大的流动损失，是导致风机效率低下的一个重要原因。因此，针对通风机蜗壳提出新的设计方法，并开展优化设计以降低其流动损失，是提高通风机效率的重要途径之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，解决了现有离心通风机运行效率低下的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是，用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，具体按照以下步骤实施：
3、步骤1，建立原型蜗壳：在圆周方向以蜗壳中心为起始点，并以其为中心做出正方形，其边长为中心距然后分别以正方形的四个角的顶点为中心，依次做出四段圆弧，进而得到蜗壳螺旋线；在沿着轴向截面采用等宽矩形截面，该矩形截面沿蜗壳螺旋线回转一周即可得到原型蜗壳；
4、步骤2，在原型蜗壳
5、本专利技术的特点还在于，
6、步骤1中，中心距＝0.079d2，d2为叶轮外径，四段圆弧的半径如式(1)-(4)所示：
7、ra＝d2+7×中心距 (1)
8、rb＝d2+5×中心距 (2)
9、rc＝d2+3×中心距 (3)
10、rd＝d2+1×中心距 (4)
11、式中，ra为第一段圆弧半径；rb为第二段圆弧半径；rc为第三段圆弧半径；rd为第四段圆弧半径。
12、步骤2中，前盘扩散角θ1取值范围为15～55°。
13、步骤2中，前盘间隙b1由叶轮外径d2进行无量纲化，前盘间隙b1取值范围为0.019d2～0.031d2；后盘间隙b2由叶轮外径d2进行无量纲化，后盘间隙b2取值范围为0.027d2～0.052d2，改进后的中心距由叶轮外径d2进行无量纲化，改进后的中心距取值范围为0.104d2～0.128d2；根据前盘扩散角θ1，前盘间隙b1和后盘间隙b2即可确定蜗壳改进后的轴向截面型线。
14、步骤2中，以蜗壳中心为起始点，并以其为中心做出正方形，其边长为改进后的中心距，然后分别以正方形的四个角的顶点为中心，依次做出四段圆弧，圆弧半径由公式(1)～(4)确定，进而得到改进后的蜗壳螺旋线，即为改进后的周向截面型线，将改进后的轴向截面型线沿着蜗壳螺旋线回转一周即可得到可控涡蜗壳几何结构。
15、本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的离心通风机可控涡蜗壳的设计方法，该方法提出一种在轴向截面非对称的蜗壳型线，对原蜗壳型线进行单侧扩散某一角度，且同时考虑现场安装空间等因素保持右侧蜗壳型线不变，可大幅提高离心通风机全工况范围内的运行效率。未采用该方法前离心通风机蜗壳内存在大量旋涡，采用该方法后，通过对蜗壳内旋涡的有效控制，消除了蜗舌、叶轮前盘附近的高强度旋涡，大幅度降低了蜗壳内的流动损失，实现了在全工况范围内提高离心通风机运行效率的目的。
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1.用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，其特征在于，所述步骤1中，中心距＝0.079D2，D2为叶轮外径，四段圆弧的半径如式(1)-(4)所示：
3.根据权利要求2所述的用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，其特征在于，所述步骤2中，前盘扩散角θ1取值范围为15～55°。
4.根据权利要求3所述的用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，其特征在于，所述步骤2中，前盘间隙b1由叶轮外径D2进行无量纲化，前盘间隙b1取值范围为0.019D2～0.031D2；后盘间隙b2由叶轮外径D2进行无量纲化，后盘间隙b2取值范围为0.027D2～0.052D2，改进后的中心距由叶轮外径D2进行无量纲化，改进后的中心距取值范围为0.104D2～0.128D2；根据前盘扩散角θ1，前盘间隙b1和后盘间隙b2即可确定蜗壳改进后的轴向截面型线。
5.根据权利要求4所述的用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，其特征在于，所述步骤2中
...【技术特征摘要】
1.用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，其特征在于，所述步骤1中，中心距＝0.079d2，d2为叶轮外径，四段圆弧的半径如式(1)-(4)所示：
3.根据权利要求2所述的用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，其特征在于，所述步骤2中，前盘扩散角θ1取值范围为15～55°。
4.根据权利要求3所述的用于提高离心通风机效率的可控涡蜗壳设计方法，其特征在于，所述步骤2中，前盘间隙b1由叶轮外径d2进行无量纲化，前盘间隙b1取值范围为0.019d2～0.031d2；后盘间隙b2由叶轮外径d...
【专利技术属性】
技术研发人员：王维，王俊龙，张乐福，醋婷婷，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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