风机基本知识和选型的计算公式
20页1、 .wd.风机 基本知识与选型的计算公式本章风机是指通风机而言。由于通风机的工作压力较低,其全压不大于1500mmH2O,因此可以忽略气体的压缩性。这样,在通风机的理论分析和特性研究中,气体运动可以按不可压缩流动处理。这一近似使得通风机与水泵在 基本原理、部件构造、参数描述、性能变化和工况调节等方面有很多的一样之处,在水泵的各相关内容中已作了论述。但是,由于流体物性的差异,使通风机和水泵在实际应用的某些方面有所不同,形成了通风机的一些特点。第一节 风机的分类与构造一、 风机分类1、按风机工作原理分类按风机作用原理的不同,有叶片式风机与容机式风机两种类型。叶片式是通过叶轮旋转将能量传递给气体;容积式是通过工作室容积周期性改变将能量传递给气体 。两种类型风机又分别具有不同型式。 离心式风机叶片式风机轴流式风机混流式风机 往复式风机容积式风机回转式风机2、按风机工作压力全压大小分类1风扇 标准状态下,风机额定压力范围为98Pa(10 mmH2O。此风机无机壳,又称自由风扇,常用于建筑物的通风换气。2通风机 设计条件下,风机额定压力范围为98Pa14710Pa(1500 mmH2O)。一般风机
2、均指通风机而言,也是本章所论述的风机。通风机是应用最为广泛的风机。空气污染治理、通风、空调等工程大多采用此类风机。3鼓风机 工作压力范围为14710Pa196120Pa。压力较高,是污水处理曝气工艺中常用的设备。4压缩机 工作压力范围为196120Pa,或气体压缩比大于3.5的风机,如常用的空气压缩机。二、通风机分类通风机通常也按工作压力进展分类。 低压风机980Pa(100 mmH2O) 离心式风机 中压风机 980Pa2942Pa(300 mmH2O) 高压风机 2942Pa14710Pa(1500 mmH2O通风机 低压风机 490Pa(50 mmH2O 轴流式风机 高压风机 490Pa4900Pa(500 mmH2O三、离心式风机主要部件离心风机的主要部件与离心泵类似。下面仅结合风机本身的特点进展论述。 1.叶轮叶轮是离心泵风机传递能量的主要部件,它由前盘、后盘、叶片及轮毂等組成。叶片有后弯式、径向式和前弯式见离心泵叶片形状,图216,后弯式叶片形状又分为机翼型、直板型和弯板型。叶轮前盘的形式有平直前盘、锥形前盘和弧形前盘三种,如图41所示。a平直前盘 (b)锥形前盘 (c)弧
3、形前盘 图4-1 前盘形式2.集流器将气体引入叶轮的方式有两种,一种是从大气直接吸气,称为自由进气;另一种是用吸风管或进气箱进气。不管哪一种进气方式,都需要在叶轮前装置进口集流器。集流器的作用是保证气流能均匀地分布在叶轮入口断面,到达进口所要求的速度值,并在气流损失最小的情况下进入叶轮。集流器形式有圆柱形,圆锥形,弧形,锥柱形和锥弧形等,如图4-2所示。弧形,锥弧形性能好,被大型风机所采用以提高风机效率,高效风机 基本上都采用锥弧形集流器。(a)圆柱形 (b)圆锥形 (c)弧形 (d)锥柱形 (e)锥弧形 图4-2 集流器形式3.涡壳涡壳作用是聚集叶轮出口气流并引向风机出口,与此同时将气流的一局部动能转化为压能。涡壳外形以对数螺旋线或阿基米德螺旋线最正确,具有最高效率。涡壳轴面为矩形,并且宽度不变。涡壳出口处气流速度仍然很大,为了有效利用气流的能量,在涡壳出口装扩压器,由于涡壳出口气流受惯性作用向叶轮旋转方向偏斜,因此扩压器一般作成沿偏斜方向扩大,其扩散角通常为6。8。,如图4-3所示。离心风机涡壳出口部位有舌状构造,一般称为涡舌图4-3。涡舌可以防止气体在机壳内循环流动。一般有涡舌的
4、风机效率,压力均高于无舌的风机。图4-3 涡壳 图4-4 进气箱4.进气箱气流进入集流器有三种方式。一种是自由进气;另一种是吸风管进气,该方式要求保证足够长的轴向吸风管长度;再一种是进气箱进气,当吸风管在进口前需设弯管变向时,要求在集流器前装设进气箱进气,以取代弯管进气,可以改善进风的气流状况。进风箱见图4-4所示。进气箱的形状和尺寸将影响风机的性能,为了使进气箱给风机提供良好的进气条件,对其形状和尺寸有一定要求。 1进气箱的过流断面应是逐渐收缩的,使气流被加速后进入集流器。进气箱底部应与进风口齐平,防止出现台阶而产生涡流见图4-4。 2进气箱进口断面面积与叶轮进口断面面积之比不能太小,太小会使风机压力和效率显著下降,一般/1.5;最好应为/=1.252.0见图4-4。 3进风箱与风机出风口的相对位置以90。为最正确,即进气箱与出风口呈正交,而当两者平行呈180。时,气流状况最差。 5.入口导叶 在离心式风机叶轮前的进口附近,设置一组可调节转角的导叶静导叶,以进展风机运行的流量调节。这种导叶称为入口导叶或入口导流器,或前导叶。常见的入口导叶有轴向导流器和简易导流器两种,如图4-5所示。
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