[发明专利]具有边壁喷水管的喷雾轴流风机

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体机械装置，特别涉及一种喷雾轴流风机。

背景技术

轴流喷雾风机在许多行业都有应用。在纺织行业中，为了保持纺织车间的温度、湿度，以保障纺织产品质量，必须设立空气调节装置。现在广泛采用的纺织空调系统以传统的喷雾风机为核心，通过喷雾风机产生的大量细微水滴，将水雾液滴与空气直接进行热质交换，从而调整空气的湿度和温度，达到调节空气的目的。传统的喷雾风机聚一般风机的送风功能和产生喷雾的功能于一身，是在普通轴流风机的基础上，通过安装喷雾装置所构成的一种轴流风机。传统的喷雾轴流风机的基本结构如图1所示，水从进水管流入到风机轮毂内的存水套内，穿过轮毂后，流向轮毂的迎风侧(或称上游侧)，然后流出轮毂，冲击到挡水盘。由于被挡水盘阻挡，水流改变方向成径向离心运动，同时被挡水盘圆周的锯齿切割，形成水线沿径向飞出。在风力作用下，沿径向向外运动的水线破裂成粗水滴，并被吹向叶轮，粗水滴在旋转动叶叶片的打击下破裂成雾，随气流从风机出口流出。

以喷雾风机为核心设备的空调系统，同时具有送风加湿的能力，故不再需要淋水室，从而可以简化喷嘴，喷淋排等构件。由于喷雾风机的雾化效果好，与空气的热湿交换的时间长，故水利用率高；同时，喷雾风机的喷雾装置，对供水压力要求很小，水泵耗功小；第三，由于不再采用喷嘴，没有喷嘴堵塞问题。相对于传统的淋水式空调系统，采用喷雾轴流风机的空调系统可节约用水量80％，节约总能耗20-30％，经济和社会效益显著。

但是，对传统的喷雾轴流风机的现场测试表明，在大水气比工况下下，传统喷雾风机的运行效率很低。当水气比达0.1时，即体积比为0.12×10^-3，风机效率降低近30％，压力下降近20％。随着水气比的增加，电机功耗迅速增大。由于对电机耗功监测不准确，电机进入大水气比工况运行导致烧毁电机的情况经常发生。

针对传统喷雾轴流风机的这些缺点，已有的改进的喷雾轴流风机采用入口设置喷水环的形式来进行优化改进(图2)，改进的喷雾风机主要是在叶轮上游、风机流道内设置有一个环形的喷水环，水从输水管道将外部的水从风机筒壁两侧连接到喷水环后，沿喷水环侧面设置的喷水孔向叶轮喷射水流，在叶轮的打击下，水滴破裂成雾。该喷雾轴流风机有效地改善了图1喷雾风机大水气比条件下的风机能耗增加，效率下降的问题，但是该喷雾轴流风机入口喷水环的设置大大增大了风机流道的阻力，扰乱了叶轮进口气流，导致风机的流量和效率有明显降低，而且环形喷水管在高速气流冲击下，容易振动导致松动，因此，需要进一步改进。

虽然喷雾轴流风机的出现，大大降低了老式纺织空调系统的功耗，但是喷雾风机作为新型纺织空调系统的关键设备，其本身存在着传统喷雾风机的水气比的可使用工况范围狭窄，改进的喷雾风机管道阻力大导致效率下降比较多等问题。在纺织工业中，通风机的能耗约占总能耗的15％左右，而且又是连续运行的设备，因此，进一步设计开发高效率、适应大水气比工况的喷雾风机将具有很好的经济和社会效益。

发明内容

针对背景技术所述喷雾轴流风机存在的问题，本发明的目的是提供一种可显著减小进口流道的流动阻力、提高风机效率和设备运行安全的喷雾轴流风机。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种具有边壁喷水管的喷雾轴流风机，包括电机、轮毂、动叶叶片、风机风筒、集流器和疏水栅，其中，动叶叶片上设有径向挡水装置。其特征在于，在电机和轮毂间的风机风筒内外壁，设置有边壁喷水管，该边壁喷水管由一个置于风机风筒外壁的输水环管和多个伸进风机风筒内壁的喷水管头构成，每个喷水管头均与输水环管连通，多个喷水管头沿输水环管周向均布，各喷水管头出水口均面向动叶叶片，以轴向或近似轴向将水喷向旋转的动叶叶片。

上述方案中，所述喷水管头的数量在6至12个之间。喷水管头为弯管或直管。其中，弯管为直角弯管或钝角弯管，其出水口轴向或近似轴向面对动叶叶片的侧面。直角弯管出口可为喇叭形，喇叭面上再开喷水孔。直管则末端封闭，该直管相对动叶叶片的一侧开有若干个喷水孔。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、通过设置边壁喷水管，克服了传统的喷雾风机的效率不高及水气比范围下的缺点。通过使水流直接沿近似轴线喷水，消除了原轮毂供水导致的水滴径向运动速度，可大大降低动叶能耗。

2、边壁喷水管的设置对风机入口流道基本无阻挡效果，因此，所导致的管道阻力的增加很小，基本不会影响风机的气动性能，相对改进的喷雾风机，可明显提高喷雾风机的全压和效率。