[實用新型]軸流風機及其風閥、冷卻塔及空氣冷卻器

無效

• 申請號: 201020198552.5
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN201753704U
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 陳永勝;章立新;馬紅玉;孫志遠;沈艷;張聰;黃陳師;楊節標;孫曉達;郝俊紅;暴凱
• 申請（專利權）人: 上海理工大學;上海易源節能科技有限公司
• 主分類號: F04D29/32
• 分類號: F04D29/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李兆嶺;魏曉波

技術領域

本實用新型涉及一種風機技術，特別涉及一種軸流式風機用風閥，及具有該風閥的軸流式風機，還涉及到一種具有該軸流式風機的冷卻塔及具有該軸流式風機的空氣冷卻器。

背景技術

軸流式風機是當前應用普遍的風機之一。軸流式風機主要包括風機體和葉輪，機殼一般具有圓筒結構以形成出風口，葉輪安裝在出風口內；葉輪能夠在適當動力機構驅動下在出風口內旋轉，氣體從出風口前端進入后，能夠通過旋轉的葉輪獲得能量，壓力和流速增加，然后從出風口后端排出，實現氣流的流動。

當前，很多設備需要設置軸流式風機，并要求根據具體工況的需要對軸流式風機的運行狀態進行調節。其中，機械通風式的冷卻塔通常采用軸流式風機進行強制通風。

機械通風式的冷卻塔廣泛應用在暖通或/和制冷的空調系統中。在包括多個主機的大負荷空調系統中，往往配置多臺冷卻塔對冷卻介質進行冷卻。這類空調系統的冷卻塔有兩種運行模式：一種是獨立運行模式，另一種是連通運行模式。

在獨立運行模式中，各主機分別通過各自的冷卻水管連接與其冷卻量相匹配的冷卻塔；如果單個主機的冷卻量需求較大，也可將幾臺冷卻塔拼裝成冷卻塔組與同一主機匹配，但與各主機相匹配的冷卻塔或冷卻塔組互不相關。在一個或多個主機停止工作時，停用與其相對應的冷卻塔或冷卻塔組；此時，將無法充分利用冷卻塔或冷卻塔組內的散熱填料，因此，在獨立運行模式時，冷卻塔存在冷卻效率低的不足。

在連通運行模式中，空調系統的所有冷卻塔拼裝成冷卻塔組，空調系統的所有主機通過同一冷卻水管路，將冷卻水輸送到冷卻塔組中的所有冷卻塔進行冷卻。冷卻塔組的拼裝形式有兩種：一種是取消或者部分取消各冷卻塔結合面的隔板，使各冷卻塔之間的風路相連通；另一種是保留結合面的隔板，各冷卻塔的風路相互獨立。該模式能夠充分利用各冷卻塔中的散熱填料，具有運行效率高的優點。

由于獨立運行模式存在運行效率低的不足，當前，大負荷的空調系統的冷卻塔通常以連通模式運行。

在實際使用中，空調系統往往在部分負荷下運行。在以連通模式運行時，通常停用部分冷卻塔的風機來調節冷卻塔的運行數量，以降低能耗。在各冷卻塔之間的結合面保留隔板時，進入風機停用的冷卻塔的冷卻水無法得到有效冷卻，從而難以實現冷卻的目的；在各冷卻塔的結合面無隔板時，由于各冷卻塔的風路之間互相連通，在其他冷卻塔的風機運轉時，停用風機的冷卻塔的風路會形成負壓，進而外部氣流可能會通過該冷卻塔的出風口進入冷卻塔組的風路中，進而發生氣流短路，導致冷卻塔組的有效功率降低。同時，從出風口吸入的氣流還會使停用的風機反轉，進而影響該風機機械傳動系統的壽命；另外，在啟動反轉風機時，很容易導致該風機啟動功率過大而造成超載，損壞該風機的電機等動力機構。

同樣，在風冷式多風機模塊的空調系統及其他空氣冷卻裝置中，也存在氣流短路，冷卻裝置有效功率降低，風機反轉等問題。

為解決上述技術問題，申請人另一項公開號為CN100504269C的專利申請公開的技術方案中，在風機的出風口還設置有風閥，該風閥能夠在其對應的風機停用時，自動將出風口關閉，以避免氣流短路、保持冷卻塔組的有效功率，防止停用風機反轉。

當前風閥為百葉式葉片閥門，包括閥體與葉片，閥體安裝在出風口外部，葉片分為兩組，葉片兩端可旋轉地安裝在閥體上，多個葉片沿一條橫跨出風口的割線對稱排列。但該風閥并不能與軸流式風機出風口的壓力分布相匹配，從而產生了很多問題。

如圖1所示，該圖是軸流式風機出風口的壓力分布示意圖。圖中，橫軸為出風口的半徑R，豎軸為壓力值P，從圖中可看出，出風口壓力呈波段式分布，即壓力從出風口外沿先增加，再減小，至軸心O減小到最小，甚至會形成負值，在壓力為正值的外周部分形成正壓排風區，氣流從該區域向外排出；在壓力為負值的軸心區域甚至會形成負壓回流區，在該區域，出風口外氣流可能會在負壓壓力作用下進入出風口中。如圖2所示，該圖是軸流式風機出風口處的壓力區域示意圖。在出風口處，根據其壓力不同，可以將壓力大于P1的區域稱為高壓區Z1，將壓力低于P1、且大于零的區域稱為低壓區Z2，正壓排風區分為高壓區Z1和低壓區Z2；軸心區域形成的負壓回流區為Z3。