一種無風扇回流式風冷鼓風機制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種無風扇回流式風冷鼓風機，包括定子、轉子、離心葉輪和一端開口、一端封閉的機殼，所述定子設于機殼內，轉子支承于定子內，且一端伸出機殼外并與離心葉輪固定連接，還包括引流管、外部冷卻器、擴壓器以及蝸殼，所述蝸殼與機殼固定連接，擴壓器設于蝸殼內，一所述引流管的兩端分別與蝸殼和外部冷卻器相連通，另一所述引流管的兩端分別與外部冷卻器和機殼相連通；所述機殼的開口端向內折彎并形成有擋邊部，所述擋邊部上設有回流道。本發(fā)明專利技術省去了冷卻風扇、減少冷卻風的能量損失、避免工作介質泄漏。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

：本專利技術涉及一種無風扇回流式風冷鼓風機。
技術介紹
：由于目前離心風機(離心機)的增速齒輪箱存在效率低、壽命短、體積大、需要大量輔助設備等缺點，所以采用高速電機直接驅動葉輪的高速直驅風機(離心機)成為了未來發(fā)展方向。但是高速直驅風機也存在電機發(fā)熱高、轉子振動嚴重的缺點，因此在設計中必須同時兼顧這兩點。中低功率的高速直驅風機常采用風冷方式冷卻。即在風機內部留出冷卻風通道，并用專門的冷卻風扇驅動冷卻空氣流經(jīng)電機定轉子進行冷卻。冷卻風扇可以由專門的輔助電機驅動，也可以安裝在電機軸上由主電機驅動，但這兩種驅動方式都會給風機帶來一定的負面影響。用輔助電機驅動時主風機需要安裝額外的電機和管道，結構復雜、可靠性降低；用主電機驅動時會增加風機轉子的長度、增加質量，從而降低轉子的固有頻率，使轉子的振動變得嚴重。利用風機蝸殼出口的氣體壓力驅動冷卻空氣可以避免冷卻風扇帶來的負面影響。但風機蝸殼氣體的壓力通常較高，用來冷卻電機后直接排放至大氣中會損失大量的壓力勢能，且在某些工作場合中工作氣體的排放還會導致原料浪費和環(huán)境污染。因此高速直驅風機(壓縮機)需要有一種無需冷卻風扇、且不向大氣排放冷卻風的風冷方式。
技術實現(xiàn)思路
：本專利技術是為了解決上述現(xiàn)有技術存在的問題而提供一種無風扇回流式風冷鼓風機。本專利技術所采用的技術方案有：一種無風扇回流式風冷鼓風機，包括定子、轉子、離心葉輪和一端開口、一端封閉的機殼，所述定子設于機殼內，轉子支承于定子內，且一端伸出機殼外并與離心葉輪固定連接，還包括引流管、外部冷卻器、擴壓器以及蝸殼，所述蝸殼與機殼固定連接，擴壓器設于蝸殼內，一所述引流管的兩端分別與蝸殼和外部冷卻器相連通，另一所述引流管的兩端分別與外部冷卻器和機殼相連通；所述機殼的開口端向內折彎并形成有擋邊部，所述擋邊部上設有回流道；所述蝸殼包括一體成型的圓弧部、平臺部以及遮擋部，所述圓弧部與機殼固定連接，平臺部與所述擋邊部之間形成有風道，遮擋部與擋邊部之間形成有葉輪腔；所述擴壓器設于風道內。進一步地，所述外部冷卻器與機殼之間的引流管上設有限流閥。進一步地，所述機殼和蝸殼為一體式結構。本專利技術具有如下有益效果：1)省去了冷卻風扇；2)減少冷卻風的能量損失；3)避免工作介質泄漏。附圖說明：圖1為本專利技術結構圖。具體實施方式：下面結合附圖對本專利技術作進一步的說明。如圖1所示，本專利技術一種無風扇回流式風冷鼓風機，包括定子12、轉子13、離心葉輪14和一端開口、一端封閉的機殼11，定子12設于機殼11內，轉子13支承于定子12內，且一端伸出機殼11外并與離心葉輪14固定連接。本專利技術還包括引流管15、外部冷卻器16、擴壓器17以及蝸殼2，蝸殼2與機殼11固定連接，離心葉輪14設于蝸殼2內，擴壓器17設于蝸殼2內，一根引流管15的兩端分別與蝸殼2和外部冷卻器16相連通，一根引流管15的兩端分別與外部冷卻器16和機殼11相連通。本專利技術中的機殼11的開口端向內折彎并形成有擋邊部110，該擋邊部110上設有回流道111，該回流道111與蝸殼2相貫通。本專利技術中的蝸殼2包括一體成型的圓弧部21、平臺部22以及遮擋部23，圓弧部21與機殼11固定連接，平臺部22與擋邊部110之間形成有風道200，擴壓器17設于該風道200內。遮擋部23與擋邊部110之間形成有用于容納離心葉輪14的葉輪腔400。在外部冷卻器16與機殼11之間的引流管15上設有限流閥19。本專利技術中的機殼11和蝸殼2為一體式結構。通過蝸殼出口處的引流管15將高壓氣體導出，并通過外部冷卻器16冷卻至較低溫度。冷卻后的高壓氣體由限流閥19節(jié)流以控制冷卻風流量，然后注入電機尾部。冷卻風流過定轉子氣隙并冷卻定轉子和其他附件，通過回流管減壓加速后回到葉輪出口氣流中。外部冷卻器可以根據(jù)需要采用風冷或水冷；回流道111可以根據(jù)冷卻風流量和風機流體效率的要求設計成直接排放或通過噴嘴排放的結構，擴壓器也需要做相應的調整。本專利技術具有如下優(yōu)點：1)省去了冷卻風扇；由于風機的回流冷卻結構利用了蝸殼氣體的壓力驅動冷卻氣流，從而省去了冷卻風扇，所以減少了風機中運動部件的數(shù)量，降低了故障率，提高了整機可靠性；同時因為不需要在高速電機軸上安裝冷卻風扇，縮短了軸的長度、減輕了軸的重量，所以能夠提高風機轉子的固有頻率，從而有利于提高風機的轉速。2)減少冷卻風的能量損失；風機的蝸殼氣體含有較大的壓力能，利用蝸殼氣體冷卻電機后如果直接排放會造成巨大的能量浪費，而如果能夠回收利用則可以避免這種損失。離心葉輪、擴壓器、蝸殼都能夠提升氣體壓力。以某型10米曝氣鼓風機為例，進氣道壓力100kPa，葉輪出口靜壓160kPa，擴壓器出口靜壓198kPa，蝸殼出口壓力204kPa。而原有冷卻風扇的驅動壓差僅8kPa。因此從蝸殼出口引入冷卻風，經(jīng)換熱器冷卻后用于冷卻定轉子，再回流至葉輪出口，全程有44kPa可用壓力差。原來蝸殼引入的冷卻風冷卻后直接排放至101kPa的大氣中，只有8kPa壓力能用于驅動冷卻風，浪費了95kPa的壓力能，能量利用率僅7.6％。而回流冷卻結構中195kPa的冷卻風通過噴嘴減壓增速并回到擴壓器前回收，能量只有少量的流動損失，可以減少80％～90％冷卻風造成的能量損失。3)避免工作介質泄漏；回流冷卻結構中冷卻氣體的流動是一個封閉的循環(huán)，因此不會向外排放廢氣，也就不會造成工作介質的泄漏。同時由于冷卻風循環(huán)的流道將電機的定轉子完全包裹在內，轉子不需要穿透流道壁，所以無需動密封，只需要靜密封就可以將電機殼體做成密閉容器，從而保證風機的密封性。采用回流冷卻的風機可以用較低的成本做到低泄漏甚至零泄漏。而其他冷卻結構都很難做到。在工作介質是高壓、高價值、易燃易爆、有毒有輻射等工作場所中，回流式冷卻結構有著極大的優(yōu)勢。以上所述僅是本專利技術的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下還可以作出若干改進，這些改進也應視為本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種無風扇回流式風冷鼓風機，包括定子(12)、轉子(13)、離心葉輪(14)和一端開口、一端封閉的機殼(11)，所述定子(12)設于機殼(11)內，轉子(13)支承于定子(12)內，且一端伸出機殼(11)外并與離心葉輪(14)固定連接，其特征在于：還包括引流管(15)、外部冷卻器(16)、擴壓器(17)以及蝸殼(2)，所述蝸殼(2)與機殼(11)固定連接，擴壓器(17)設于蝸殼(2)內，一所述引流管(15)的兩端分別與蝸殼(2)和外部冷卻器(16)相連通，另一所述引流管(15)的兩端分別與外部冷卻器(16)和機殼(11)相連通；所述機殼(11)的開口端向內折彎并形成有擋邊部(110)，所述擋邊部(110)上設有回流道(111)；所述蝸殼(2)包括一體成型的圓弧部(21)、平臺部(22)以及遮擋部(23)，所述圓弧部(21)與機殼(11)固定連接，平臺部(22)與所述擋邊部(110)之間形成有風道(200)，遮擋部(23)與擋邊部(110)之間形成有葉輪腔(400)；所述擴壓器(17)設于風道(200)內。

【技術特征摘要】
1.一種無風扇回流式風冷鼓風機，包括定子(12)、轉子(13)、離心葉輪(14)和一端開口、一端封閉的機殼(11)，所述定子(12)設于機殼(11)內，轉子(13)支承于定子(12)內，且一端伸出機殼(11)外并與離心葉輪(14)固定連接，其特征在于：還包括引流管(15)、外部冷卻器(16)、擴壓器(17)以及蝸殼(2)，所述蝸殼(2)與機殼(11)固定連接，擴壓器(17)設于蝸殼(2)內，一所述引流管(15)的兩端分別與蝸殼(2)和外部冷卻器(16)相連通，另一所述引流管(15)的兩端分別與外部冷卻器(16)和機殼(11)相連通；所述機殼(11)的開口端向內折彎并形成有...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：胡思寧，吳立華，董繼勇，
申請(專利權)人：南京磁谷科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32