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風機設計方案與技術

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風機設計方案與技術

發布日期:2018-05-02 00:00 來源:http://www.dianchics.com 點擊:

風機是各個工廠、企業普遍使用的設備之一,特别是風機的應用更為廣泛。鍋爐鼓風、消煙除塵、通風冷卻都離不開風機,在電站、礦井、化工以及環保工程,風機更是不可缺少的重要設備,正确掌握風機的設計,對保證風機的正常經濟運行是很重要的。

離心風機設計方案的選擇離心風機設計時通常給定的條件有:容積流量、全壓、工作介質及其密度(或工作介質溫度),有時還有結構上的要求和特殊要求等。

對離心風機設計的要求大都是:滿足所需流量和壓力的工況點應在最高效率點附近;最高效率值要盡量大一些,效率曲線平坦;壓力曲線的穩定工作區間要寬;

風機結構簡單,工藝性好;材料及附件選擇方便;有足夠的強度、剛度,工作安全可*;運轉穩定,噪聲低;調節性能好,工作适應性強;風機尺寸盡可能小,重量輕;操作和維護方便,拆裝運輸簡單易行。

然而,同時滿足上述全部要求,一般是不可能的。在氣動性能與結構(強度、工藝)之間往往也有矛盾,通常要抓住主要矛盾協調解決。這就需要設計者選擇合理的設計方案,以解決主要矛盾。例如:

随着風機的用途不同,要求也不一樣,如公共建築所用的風機一般用來作通風換氣用,一般最重要的要求就是低噪聲,多翼式離心風機具有這一特點;而要求大流量的離心風機通常為雙吸氣型式;對一些高壓離心風機,比轉速低,其洩漏損失的相對比例一般較大。

離心風機設計時幾個重要方案的選擇:

(1)葉片型式的合理選擇:常見風機在一定轉速下,後向葉輪的壓力系數中Ψt較小,則葉輪直徑較大,而其效率較高;對前向葉輪則相反。

(2)風機傳動方式的選擇:如傳動方式為A、D、F三種,則風機轉速與電動機轉速相同;而B、C、E三種均為變速,設計時可靈活選擇風機轉速。一般對小型風機廣泛采用與電動機直聯的傳動A,,對大型風機,有時皮帶傳動不适,多以傳動方式D、F傳動。

對高溫、多塵條件下,傳動方式還要考慮電動機、軸承的防護和冷卻問題。

(3)蝸殼外形尺寸的選擇:蝸殼外形尺寸應盡可能小。對高比轉數風機,可采用縮短的蝸形,對低比轉數風機一般選用标準蝸形。有時為了縮小蝸殼尺寸,可選用蝸殼出口速度大于風機進口速度方案,此時采用出口擴壓器以提高其靜壓值。

(4)葉片出口角的選定:葉片出口角是設計時首先要選定的主要幾何參數之一。為了便于應用,我們把葉片分類為:強後彎葉片(水泵型)、後彎圓弧葉片、後彎直葉片、後彎機翼形葉片;徑向出口葉片、徑向直葉片;前彎葉片、強前彎葉片(多翼葉)。表1列出了離心風機中這些葉片型式的葉片的出口角的大緻範圍。

(5)葉片數的選擇:在離心風機中,增加葉輪的葉片數則可提高葉輪的理論壓力,因為它可以減少相對渦流的影響(即增加K值)。但是,葉片數目的增加,将增加葉輪通道的摩擦損失,這種損失将降低風機的實際壓力而且增加能耗。因此,對每一種葉輪,存在着一個最佳葉片數目。具體确定多少葉片數,有時需根據設計者的經驗而定。根據我國目前應用情況,在表2推薦了葉片數的選擇範圍。

(6)全壓系數Ψt的選定:設計離心風機時,實際壓力總是預先給定的。這時需要選擇全壓系數Ψt,全壓系數的大緻選擇範圍可參考表3。

(7)離心葉輪進出口的主要幾何尺寸的确定:葉輪主要尺寸示于圖1。葉輪是風機傳遞給氣體能量的唯一元件,故其設計對風機影響甚大;能否正确确定葉輪的主要結構,對風機的性能參數起着關鍵作用。它包含了離心風機設計的關鍵技術--葉片的設計。而葉片的設計最關鍵的環節就是如何确定葉片出口角β2A。

關鍵技術的設計分析在設計離心風機時,關鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的确定。

根據葉片出口角β2A的不同,可将葉片分成三種型式即後彎葉片(β2A<90℃),徑向出口葉片(β2A=90℃)和前彎葉片(β2A>90℃)。

三種葉片型式的葉輪,目前均在風機設計中應用。前彎葉片葉輪的特點是尺寸重量小,價格便宜,而後彎葉片葉輪可提高效率,節約能源,故在現代生産的風機中,特别是功率大的大型風機多數用後彎葉片。

現代前彎葉片風機效率,比老式産品已有顯著 風機的安裝使用常識風機設計方案與技術_文庫下載 提高,故在小流量高壓力的場合或低壓大流量場合中仍廣為采用。

徑向出口葉片在我國已不常用,在某些要求耐磨和耐腐蝕的風機中,常用徑向出口直葉片。


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