浅谈一种离心风幕机结构

浅谈一种离心风幕机结构

李国文

广州西奥多科技有限公司广东省广州市510555

摘要：本文通过实例分析，介绍了一种新型的离心风幕机结构，该结构采用二次风道、不等距排布风口和导风件导风，确保风口风速趋于一致，解决了常规直出型离心式风幕机出风断层严重的问题，同时具有常规贯流式风幕机很难做到的大风量、低转速、大风轮、低噪音的优点。

关键词：离心风幕机；新型结构；出风均匀；风道

1.风幕机应用介绍

风幕机（又叫空气幕）技术是一种用于工业和商业通风中常见的控风技术，通常将其安装于冷库、工厂、商店、餐厅、药店、宾馆、医院、机场车站等公共环境的、出入口的上部及一切装有制冷源和空调器保持室内温度的场所，特点是应用特制的高转速电机，带动贯流式、离心式或轴流式风轮运转，以较高的风速按一定方向喷射出一股平射流而使其产生一道强大的气流屏障，有效地保持了室内外的空气环境，阻止冷热空气对流，减少制冷设备或空调机能耗，防止灰尘、昆虫及有害气体的侵入，提供一个完整的工作环境。

冷库等特殊应用场合要求空气幕具有风量大、风速稳定、无断风。常规的直出型离心式风幕机出风口存在不可避免的断风层。而常规的贯流式空气幕则受限于电机处断风、风速较低、风量小、噪音大、出风形式单一等缺陷无法满足冷库等特殊场合的要求。因此采用二次风道压缩的离心外转子式冷库风幕机应运而生。

离心外转子式冷库风幕机是指离心外转子风机外置可见，通过风机驱动，空气经风道压缩后吹出、风道进出风方向成90度夹角，通常适用于冷库、空调室或者冷藏室等室外门使用的专用空气幕。通过风机驱动，可以独立地为冷库或者冷藏室等室内环境隔断门口外污浊空气源，并有效降低室内外冷热交换，隔绝室内外冷暖空气对流，防止冷气外泄，保持室内空调效益，节省电能。同时具有隔离灰尘、烟气、臭气、有害气体和昆虫等作用。

目前，离心外转子式冷库风幕机市场上已有销售，但受限于等距方型出风口等结构限制，出风风速不均匀，风道结构仍需要不断改进及优化。

2.离心外转子风幕机结构简介

针对出风风速不均匀，出风混风效果不良等情况，下面介绍一种不等距排布风口和导风件导风使得出风风速趋于一致的解决方案。离心外转子式冷库风幕机通常包括风道系统以及与风道对接的风机。风道系统为左侧或右侧进风，由前面一系列并排的出风口形成离心式送风结构，风道外形为方形筒状结构。风机多采用前倾多翼式离心外转子风机，具有低速、轻载、高效、静音等特点，尤其适用于冷库、冷藏室等高度有限但对风速噪音要求较高的场合。整体结构如下图1所示。

图1离心外转子冷库风幕机结构示意图

图1中标号所示：

1、离心外转子风机；2、风道安装板；3、风道；4、出风口导风件

3.离心外转子风幕机风道气流分析

空气由风机吸入蜗壳后压缩，再经风筒出风口吹出。因出风方向与进风方向成90度角，风筒长度较长，在长度方向上出风口各点风压不同。为使各点出风风速趋于一致，本实用新型独创地采用不等距排布的出风口，并使用等腰三角形的铝材质导风件进行导风，确保出风口出风风速趋于一致，并保证良好的混风效果。巧妙地解决了常规直出型离心式风幕机出风断层严重的问题，同时具有常规贯流式风幕机很难做到的大风量、低转速、大风轮、低噪音的优点。同时整体结构简易，安装方便，可根据长度风速等需求组合配套使用。离心外转子风幕机运行时进出风气流走向图如下图2所示。由图2可以看出空气由风机两面的进风口吸入后经风机蜗壳、风道、出风口等压缩后吹出，整段风速均匀。

图2机器运行时进出风气流走向图

风机多采用0度安装形式的外转子风机。为便于与风道安装配合，在风机出风处铆接或焊接有风道安装板。

风道为钣金折弯拼装的筒状风道。为便于制作加工，多为方形结构。采用两块或多块钣金折弯铆接或螺丝固定拼接而成。风道两端分别安装有安装板，可与风机对接安装。风道下端出风口处变窄压缩，不等距的三角形导风件将空气压缩导流吹出。

出风口导风件铝材采用距离均匀渐减的安装形式。安装时顶角方向朝内，底边与出风口外端面平齐。空气经风道压缩后在出风口处进行二次压缩后吹出。

远离风机的一端风口间隙越小。相较于等距安装形式，在风机转速及出风量不变的情况下，末端风口间隙越小可使末端处风量减小，从而提高风道前端的出风量。使得整段出风口出风均匀。

风机与风筒对接安装，可按需求自由搭配及调换。在所覆盖门过长的情况下可以采用左右各一台风机对称安装，风道同样对称设计，在风道中间使用一块隔板隔离并对接安装的方式，可保证出风口风速相同。

等腰三角形的出风口导风件设计可以对出风口空气进行二次压缩，同时可以使出风口处气流更好地混合，有效地减少出风口导风件造成的出风隔断问题。

图3是风道内部气流走向图。由图3可以看出，空气经风轮压缩驱动后，沿蜗轮出风口切线方向平行吹入风道内部，风道内部空气充盈后再经导风件压缩后平行吹出。从而实现机器平行均匀出风的效果。

图3风道内部气流走向图

结论

本文所述风机独创地采用不等距排布的出风口，并使用等腰三角形的铝材质导风件进行导风，确保出风口出风风速趋于一致，并保证良好的混风效果。巧妙地解决了常规直出型离心式风幕机出风断层严重的问题，同时具有常规贯流式风幕机很难做到的大风量、低转速、大风轮、低噪音的优点。同时整体结构简易，安装方便，可根据长度风速等需求组合配套使用。

参考文献

[1]吕峰，牛子宁，李景银.离心风机蜗壳内部流动研究[J].流体机械.2009.

[2]刘瑞韬，徐忠.离心叶轮机械内部流动的研究进展[J].力学进展.2003.