[發明專利]一種旋流葉片、旋流風扇、旋流管道及其制備方法

在審

• 申請號: 201910244833.5
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109827459A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 康磊;李海賓;宋文婉;周輝;梁奇源;韓敏芳;夏云峰
• 申請（專利權）人: 廣東索特能源科技有限公司;東莞深圳清華大學研究院創新中心
• 主分類號: F28F13/06
• 分類號: F28F13/06;F28F13/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明公開了一種旋流葉片，包括依次首尾連接的前緣、背弧、尾緣和內弧；旋流葉片環繞旋轉軸線旋轉；旋流葉片在與旋轉軸線同軸的圓柱面上的投影形成葉片型線，葉片型線為封閉的曲線；葉片型線的中弧線和前緣線的交點為前緣點，葉片型線的中弧線和尾緣線的交點為尾緣點；前緣點和尾緣點的連線和旋轉軸線之間的夾角為葉片安裝角；圓柱面的半徑逐漸增大時，葉片安裝角逐漸增大，同時出口氣流角逐漸減小。該旋流葉片，通過在徑向上逐漸增大的葉片安裝角和逐漸減小的出口氣流角，可確保流體流經旋流葉片之后，在流道中以更高的速度在圓周方向螺旋，最大限度的將壓力能轉化成流體的切向和軸向動能。

技術領域

本發明涉及換熱領域，尤其涉及一種旋流葉片、旋流風扇、旋流管道及其制備方法。

背景技術

隨著現代工業的迅速發展，能源環境問題日益突出。世界各國開發清潔能源及新一代能源利用技術的同時，也更加注重開辟新的節能新途徑。強化傳熱技術的應用不但能節約能源、保護環境，而且能大大節約投資成本。在一版的能量傳遞設備中，換熱器其在化工、石油、動力和原子能等工業部門得到廣泛應用，強化換熱器的換熱能力一直以來受到研究人員的重視，衍生出相應的強化傳熱技術，這一技術能夠有效節約能源，降低投資成本。在強化傳熱技術發展的同時，出現了各種不同結構和種類的換熱器，新結構、新材料的換熱器不斷涌現。換熱器又稱熱交換器，是一種將熱流體的熱量傳遞給冷流體的設備，也是化工生產過程中熱量傳遞不可缺少的設備。換熱器既可是一種單獨的設備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可是某一工藝設備的組成部分，如石化、煤炭工業中的余熱回收裝置等。

管殼式換熱器又稱為列管式換熱器，是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器，結構一般由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。目前，國內外工業生產中所用的換熱設備中，管殼式換熱器仍占主導地位，雖然它在換熱效率、結構緊湊性和金屬材料消耗等方面不如其它新型換熱設備，但它具有結構堅固，操作彈性大，適應性強，可靠程度高，選材范圍廣，處理能力大，能承受高溫高壓等特點，所以在工程中仍得到廣泛應用。

提高換熱器性能即提高其傳熱性能，狹義的強化傳熱指提高流體和傳熱面之間的傳熱系數。其主要方法歸結為下述兩個原理，即降低溫度邊界層厚度和使傳熱面附近的流體產生相變。各種強化傳熱的方式，其目的均為增強流體的不穩定性，為實現這一效果，通常有兩種途徑，即改變傳熱面的形狀和在傳熱面上或傳熱流路徑內設置各種形狀的湍流增進器或插入物。而現有的各種插入物的設計在使流體旋轉前進方面仍有所不足，管式換熱的效果仍有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種旋流葉片、旋流風扇、旋流管道及其制備方法，來解決以上問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種旋流葉片，包括依次首尾連接的前緣、背弧、尾緣和內弧；所述前緣朝向所述旋流風扇的進氣方向，所述尾緣朝向所述旋流風扇的出氣方向；所述旋流葉片環繞旋轉軸線旋轉；

所述旋流葉片在與所述旋轉軸線同軸的圓柱面上的投影形成葉片型線；所述葉片型線為封閉的曲線，包括依次首尾連接的前緣線、背弧線、尾緣線和內弧線；所述葉片型線的中弧線和所述前緣線的交點為前緣點，所述葉片型線的中弧線和所述尾緣線的交點為尾緣點；所述前緣點和尾緣點的連線和所述旋轉軸線之間的夾角為葉片安裝角；

所述圓柱面的半徑逐漸增大時，獲得的所述葉片安裝角逐漸增大。

可選的，所述圓柱面的半徑逐漸增大時，獲得的所述葉片型線的中弧線的長度逐漸增大。

一種旋流風扇，包括多個如上所述的旋流葉片；

還包括輪轂；多個所述旋流葉片均安裝于所述輪轂上，環繞所述輪轂的軸線均勻分布；所述輪轂的軸線為所述旋轉軸線，所述內弧固定連接所述輪轂。

可選的，兩個相鄰的所述旋流葉片之間形成氣流流道，所述氣流流道的橫截面積從進氣方向至出氣方向逐漸減小。