離心風(fēng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域、設(shè)計(jì)方案與技術(shù)分析 鑫風(fēng)風(fēng)機(jī)
離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)通常具備體積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度(或工作介質(zhì)溫度)、結(jié)構(gòu)要求和特殊要求等條件。
離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求大多是:滿足所需流量和壓力的工作點(diǎn)應(yīng)在高 效點(diǎn)附近;效率值應(yīng)盡可能大,效率曲線平整;壓力曲線穩(wěn)定工作范圍寬;風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,工藝性好;材料及附件選擇方便;強(qiáng)度足夠、剛度高、工作安 全可靠;運(yùn)行穩(wěn)定,噪音低;調(diào)節(jié)性能好,工作適應(yīng)性強(qiáng);風(fēng)機(jī)尺寸盡可能小,重量輕;操作維護(hù)方便,拆卸運(yùn)輸方便。
氣動性能與結(jié)構(gòu)(強(qiáng)度、工藝)之間往往存在矛盾,通常需要協(xié)調(diào)解決主要矛盾。這就要求設(shè)計(jì)師選擇合理的設(shè)計(jì)方案來解決主要矛盾。例如,由于風(fēng)機(jī)的用途不同,要求也不同。例如,公共建筑中使用的風(fēng)機(jī)一般用于通風(fēng)。一般來說,重要的要求是低噪音。多翼離心風(fēng)機(jī)具有這一特點(diǎn);流量大的離心風(fēng)機(jī)一般為雙吸式風(fēng)機(jī);對于一些高壓離心風(fēng)機(jī),其泄漏損失的相對比例一般較大。
離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要方案的選擇:
(1)葉片類型的合理選擇:常見風(fēng)機(jī)在一定速度下,后葉輪壓力系數(shù)Ψt較小,葉輪直徑較大,效率較高;前葉輪相反。
(2)風(fēng)機(jī)傳動方式的選擇:如傳動方式為A,D,F(xiàn)三是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速相同;B,C,E三種都是變速器,設(shè)計(jì)時(shí)可以靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般來說,小型風(fēng)機(jī)廣泛使用與電機(jī)直接連接的傳動A,,對于大型風(fēng)機(jī),有時(shí)皮帶傳動不適,多采用傳動方式D,F(xiàn)傳動。在高溫、多塵條件下,傳動方式還應(yīng)考慮電機(jī)、軸承的保護(hù)和冷 卻。
(3)蝸殼形狀尺寸的選擇:蝸殼形狀尺寸應(yīng)盡可能小。對于高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī),可采用縮短蝸形,低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般采用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí),為了縮小蝸殼的尺寸,可以選擇蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度的方案。此時(shí),出口擴(kuò)壓器用于提高其靜壓值。
(4)葉片出口角的選擇:葉片出口角是設(shè)計(jì)中首先要選擇的主要幾何參數(shù)之一。為了方便應(yīng)用,我們將葉片分為:強(qiáng)后彎葉片(水泵型)、后彎弧葉片、后彎直葉片、后彎翼葉片;徑向出口葉片、徑向直葉片;前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片(多翼葉片)。表1列出了離心風(fēng)機(jī)中這些葉片類型葉片出口角的大致范圍。
(5)葉片數(shù)量的選擇:在離心風(fēng)機(jī)中,增加葉輪的葉片數(shù)量可以增加葉輪的理論壓力,因?yàn)樗梢詼p少相對渦流的影響(即增加K值)。然而,葉片數(shù)量的增加會增加葉輪通道的摩擦損失,降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力,增加能耗。因此,每個(gè)葉輪都有一個(gè)葉片數(shù)量。有時(shí)需要根據(jù)設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)來確定葉片的數(shù)量。根據(jù)我國目前的應(yīng)用情況,表2推薦了葉片數(shù)量的選擇范圍。
(6)全壓系數(shù)Ψt選擇:設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí),實(shí)際壓力總是提前給定的。此時(shí)需要選擇全壓系數(shù)Ψt,全壓系數(shù)的大致選擇范圍可參考表3。
(7)確定離心葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸:葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯 一組成部分,因此其設(shè)計(jì)對風(fēng)機(jī)影響很大;葉輪的主要結(jié)構(gòu)能否正確確定對風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包括離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)——葉片設(shè)計(jì)。葉片設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是如何確定葉片的出口角β2A。
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