[發明專利]一種磁懸浮高速離心式曝氣風機及其制備方法

在審

• 申請號: 201710304356.8
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN106996382A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 馬列;翼文慧;秦小濤;王力;吳昊
• 申請（專利權）人: 黑龍江滄龍發電設備股份有限公司
• 主分類號: F04D25/08
• 分類號: F04D25/08;F04D29/058;F04D29/42;F04D29/44;C02F3/12;C02F7/00;G06F17/50
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1.一種磁懸浮高速離心式曝氣風機，其特征在于：包括單級高速離心式風機，磁懸浮軸承和高速永磁同步電機三部分主件組成，所述的單級高速離心式風機，磁懸浮軸承和高速永磁同步電機分別設置在機體的左上端和右側及左下端，其中；所述單級高速離心式風機上設有葉輪，蝸殼，型環，轉盤，小葉片，小齒輪，轉柄，襯套，風門殼體，轉盤上端設有調節銷并由螺母緊固，小齒輪和轉柄之間設有彈簧圈；所述的磁懸浮軸承中心端設有電機心軸，定向傳感器轉子部件，鏡像磁軸承轉子部件-徑向端，輔助軸承部件，定向傳感器定子部件，徑向磁軸承定子疊片-徑向端，徑向磁軸承定子屏蔽蓋，電機心軸與葉輪直接相連，徑向磁軸承定子屏蔽蓋上端由螺母固定；所述的磁懸浮軸承的左下端分別設有輔助軸承轉子擋圈，推力盤，軸向軸承墊片，徑軸向傳感轉子部件，徑向磁軸承轉子部件-軸向端，彈性擋圈；所述的磁懸浮軸承的左上端分別設有徑向磁軸承定子疊片-軸向端，軸向端外殼，徑軸向傳感器定子部件，軸向軸承部件，輔助軸承墊片，輔助軸承部件-軸向端；所述的高速永磁同步電機固定在電機座上端，電機座上端設擋圈并由內角螺絲固定；所述的蝸殼的形狀選擇圓截面；所述的電機心軸與葉輪直接相連處的一端設整流罩，并設熱圈，由螺栓固定；所述小葉片下端設有彈簧圈，襯套；所述的磁懸浮軸承左側外端設有屏蔽罩。

2.根據權利要求1所述的一種磁懸浮高速離心式曝氣風機及基制備方法，其特征在于：其制備方法的具體實施步驟為：

步驟1：設計參數整理

用戶提供的設計參數

流量：4800m³/H

當地大氣壓：1.013bar

升壓：0.7bar，最高升壓：1.1bar

平均進氣溫度：30℃

平均濕度：70%

輸送介質：空氣

設計參數的整理與計算

風機進口增加消音器和過濾器，壓力損失分別為200Pa和1500Pa，所以平均進氣壓力：99600Pa

進氣溫度：30℃

進氣濕度：70%

進氣狀態氣體的密度（）：1.13kg/m³

（根據公式計算得出）

進氣流量：81.5m³/min

氣動計算

根據設計參數，經過轉速優化，額定轉速確定為24000r/m，葉輪采用半開式，在半開式葉輪設計中，在高轉速運行時，容易在葉輪進口處形成氣流堵塞，因而常常從進口處縮短一半葉片數的葉片軸向尺寸，形成長短葉葉輪結構，也就是帶有分流葉片的葉輪形式，減小葉片在進口時對流動的阻塞，此時短葉片的位置應該優化確定。

3.步驟2：進口可轉導葉機構的設計

可調進口導葉是安裝在葉輪進口前的一組葉片，可以繞自身的轉動軸轉動，每轉動一個角度就是一個導葉安裝角，氣流在進入葉輪之前速度方向發生改變，導葉葉型是通過數據庫提取并進行優化設計。

4.導葉旋轉角度與流量、效率的關系曲線通過實驗測得；進口可轉導葉調節方式：通過控制電力驅動器控制進口導葉調節機構的連桿前后運動，通過連桿的前進和后退帶動導葉外的環型件繞著風機進口中心線做圓周運動，進而通過連接件帶動導葉繞著各自的中心軸旋轉已達到控制導葉開關。

5.步驟3：排氣蝸殼的設計

目前鼓風機蝸殼設計方法，基本上都是采用動量矩不變的理論進行設計的，即：

，則

蝸殼的形狀選擇圓截面蝸殼；

對蝸殼進口半徑r4為等直徑的圓截面蝸殼，按下列公式計算圓的截面半徑：

式中：，

（m/sec）

（m³/sec）

根據不同處的圓半徑，即可做出蝸殼型線。