離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)全部

2.離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理2.1離心風(fēng)機(jī)的基本組成主要由葉輪、機(jī)殼、進(jìn)口集流器、導(dǎo)流片、聯(lián)軸器、軸、電動(dòng)機(jī)等部件組成。旋轉(zhuǎn)的葉輪和蝸殼式的外殼。旋轉(zhuǎn)葉輪的功能是使空氣獲得能量；蝸殼的功能是收集空氣，并將空氣的動(dòng)壓有效地轉(zhuǎn)化為靜壓。2.2離心風(fēng)機(jī)的原理葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使空氣獲得動(dòng)能,然后經(jīng)蝸殼和蝸殼出口擴(kuò)散段將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓。這樣,風(fēng)機(jī)出口的空氣就是具有一定靜壓的風(fēng)流。1-進(jìn)氣室；2-進(jìn)氣口；3-葉輪；4-蝸殼；5-主軸；6-出氣口；7-擴(kuò)散器2.3離心風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖所示，離心風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下。①葉輪外徑,常用D表示；②葉輪寬度,常用b表示；③葉輪出口角,一般用β表示。葉輪按葉片出口角的不同可分為三種:

前向式──葉片彎曲方向與旋轉(zhuǎn)方向相同,β>90°(90°～160°)；

后向式──葉片彎曲方向與旋轉(zhuǎn)方向相反,β<90°(20°～70°)；徑向式──葉片出口沿徑向安裝,β=90°。2.4離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式如圖所示。3.離心式通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)3.1通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求離心通風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)中根據(jù)給定的條件:容積流量，通風(fēng)機(jī)全壓，工作介質(zhì)及以用其他要求，確定通風(fēng)機(jī)的主要尺寸，例如，直徑及直徑比，轉(zhuǎn)速n,進(jìn)出口寬度和，進(jìn)出口葉片角和，葉片數(shù)Z，以及葉片的繪型和擴(kuò)壓器設(shè)計(jì)，以保證通風(fēng)機(jī)的性能。對(duì)于通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求是：（1）滿足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)附近；（2）最高效率要高，效率曲線平坦；（3）壓力曲線的穩(wěn)定工作區(qū)間要寬；（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性能好；（5）足夠的強(qiáng)度，剛度，工作安全可靠；（6）噪音低；（7）調(diào)節(jié)性能好；（8）尺寸盡量小，重量經(jīng)；（9）維護(hù)方便。對(duì)于無(wú)因次數(shù)的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）為保證最高的效率，應(yīng)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)闹祦?lái)設(shè)計(jì)。（2）選擇最大的值和低的圓周速度，以保證最低的噪音。（3）選擇最大的值，以保證最小的磨損。（4）大時(shí)選擇最大的值。3.2設(shè)計(jì)步驟3.2.1葉輪尺寸的決定葉輪的主要參數(shù)::葉輪外徑:葉輪進(jìn)口直徑；:葉片進(jìn)口直徑；:出口寬度；:進(jìn)口寬度；:葉片出口安裝角；:葉片進(jìn)口安裝角；Z:葉片數(shù):葉片前盤(pán)傾斜角；一．最佳進(jìn)口寬度在葉輪進(jìn)口處如果有迴流就造成葉輪中的損失，為此應(yīng)加速進(jìn)口流速。一般采用，葉輪進(jìn)口面積為，而進(jìn)風(fēng)口面積為，令為葉輪進(jìn)口速度的變化系數(shù)，故有：由此得出：考慮到輪轂直徑引起面積減少，則有：其中在加速20%時(shí)，即,加速20%的葉輪圖二．最佳進(jìn)口直徑由水力學(xué)計(jì)算可以知道，葉道中的損失與速度的平方成正比，即。為此選擇在一定的流量和轉(zhuǎn)速條件下合適的，以使為最小。首先討論葉片厚度的影響。由于葉片有一定厚度；以及折邊的存在，這樣使進(jìn)入風(fēng)機(jī)的流速?gòu)脑黾又?，即：葉片厚度和進(jìn)出口的阻塞系數(shù)計(jì)算用和分別表示進(jìn)出口的阻塞系數(shù)：式中為節(jié)距，為切向葉片厚度同理那么進(jìn)出口的徑向速度為：當(dāng)氣流進(jìn)入葉輪為徑向流動(dòng)時(shí)，,那么：為了使最小，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)?。總之在中間值時(shí)，使最小，即考慮到進(jìn)口20%加速系數(shù)，及輪轂的影響求極小值，得出的優(yōu)化值為：出口直徑不用上述類似的優(yōu)化方法，只要選用合適的即可:即：也可以根據(jù)，求出三．進(jìn)口葉片角1.徑向進(jìn)口時(shí)的優(yōu)化值同一樣，根據(jù)為最小值時(shí)，優(yōu)化計(jì)算進(jìn)口葉片角。當(dāng)氣流為徑向進(jìn)口時(shí)，,且均布，那么從進(jìn)口速度三角形（令進(jìn)口無(wú)沖擊=）代入值后得出值，最后得出：(3-5)求極值，即(3-6a)這就是只考慮徑向進(jìn)口時(shí)的優(yōu)化值。把（3-6a）式代入(3-4a)至(3-4d)式：(3-6b)進(jìn)而當(dāng)時(shí)：(3-6c)或者：(3-6d)2.當(dāng)葉輪進(jìn)口轉(zhuǎn)彎處氣流分布不均勻時(shí)的優(yōu)化值。圖3-4，葉片進(jìn)口處速度分布不均勻，在前盤(pán)處速度大小為和，比該面上的平均值要大，設(shè)那么此外：當(dāng)時(shí)：(3-7a)進(jìn)而采用近似公式:其中為葉輪前盤(pán)葉片進(jìn)口處的曲率半徑。計(jì)算出來(lái)的角比小一些。如下表所示：:0.20.41.02.03.04.0:0.9520.880.740.580.4720.424:那么(3-7b)式中為的平均值。圖3-4葉片進(jìn)口處和分布不均勻圖3-5進(jìn)口速度三角3.當(dāng)氣流進(jìn)入葉片時(shí)有預(yù)旋，即：由圖3-5進(jìn)口速度三角形可以得出：求極值后：(2-8a)可以看出當(dāng)氣流偏向葉輪旋轉(zhuǎn)方向時(shí)（正預(yù)旋），將增大，同時(shí)得到：4.葉輪的型式不同時(shí)有所區(qū)別一般推薦葉片進(jìn)口角稍有一個(gè)較小的沖角。后向葉輪中葉道的摩擦等損失較小，此時(shí)的選擇使葉輪進(jìn)口沖擊損失為最小。沖角一般后向葉輪：對(duì)于前向葉輪，由于葉道內(nèi)的分離損失較大，過(guò)小的進(jìn)口安裝角導(dǎo)片彎曲度過(guò)大，分離損失增加。較大的安裝角雖然使進(jìn)口沖擊損失加大，但是流道內(nèi)的損失降低，兩者比較，效率反而增高。一般前向葉輪：當(dāng)時(shí)，甚至。3.2.2離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置位置離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣形狀一.進(jìn)氣室進(jìn)氣室一般用于大型離心通風(fēng)機(jī)上。倘若通風(fēng)機(jī)進(jìn)口之前需接彎管，氣流要轉(zhuǎn)彎，使葉輪進(jìn)口截面上的氣流更不均勻，因此在進(jìn)口可增設(shè)進(jìn)氣室。進(jìn)氣室裝設(shè)的好壞會(huì)影響性能：1.進(jìn)氣室最好做成收斂形式的，要求底部與進(jìn)氣口對(duì)齊。2.進(jìn)氣室的面積與葉輪進(jìn)口截面之比一般為矩形，為最好。3．進(jìn)氣口和出氣口的相對(duì)位壓，對(duì)于通風(fēng)機(jī)性能也有影響。時(shí)為最好，時(shí)最差。二，進(jìn)氣口進(jìn)氣口有不同的形式。一般錐形經(jīng)筒形的好，弧形比錐形的好，組合型的比非組合型的好。例如錐弧型進(jìn)氣口的渦流區(qū)最小。此外還注意葉輪入口的間隙型式，套口間隙，比對(duì)口間隙形式好。三，進(jìn)口導(dǎo)流器若需要擴(kuò)大通風(fēng)機(jī)的使用范圍和提高調(diào)節(jié)性能，可在進(jìn)氣口或進(jìn)氣室流道裝設(shè)進(jìn)口導(dǎo)流器，分為軸向、徑向兩種。可采用平板形，弧形和機(jī)翼型。導(dǎo)流葉片的數(shù)目為Z=8~12。離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣導(dǎo)葉3.2.3蝸殼設(shè)計(jì)離心通風(fēng)機(jī)蝸殼一，概述蝸殼的作用是將離開(kāi)葉輪的氣體集中，導(dǎo)流，并將氣體的部分動(dòng)能擴(kuò)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。目前離心通風(fēng)機(jī)普遍采用矩形蝸殼，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單適于焊接，離心通風(fēng)機(jī)蝸殼寬度B比其葉輪寬度大得多，則氣流流出葉輪后的流道突然擴(kuò)大，流速驟然變化。如圖所示，為葉輪出口后的氣流速度，為其氣流角（分量為和），蝸殼內(nèi)一點(diǎn)的流速為c，分量為和，為氣流角，半徑為r.二，基本假設(shè)：1`，蝸殼各不同截面上所流過(guò)流量與該截面和蝸殼起始截面之間所形成的夾角成正比：(3-29)2，由于氣流進(jìn)入蝸殼以后不再獲得能量，氣體的動(dòng)量矩保持不變。常數(shù)(3-30)三，蝸殼內(nèi)壁型線：離心通風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)壁型線根據(jù)上述假設(shè)，蝸殼為矩形截面，寬度B保持不變，那么在角度的截面上的流量為：(3-31)代入式(3-30)后：(3-32)上式表明蝸殼的內(nèi)壁為一對(duì)數(shù)螺線，對(duì)于每一個(gè)，可計(jì)算，連成蝸殼內(nèi)壁?？梢杂媒谱鲌D法得到蝸殼內(nèi)壁型線。實(shí)際上，蝸殼的尺寸與蝸殼的張度A的大小有關(guān)令按冪函數(shù)展開(kāi)：(3-33)其中那么(3-34a)系數(shù)m隨通風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)而定，當(dāng)比轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，(3-34)式第三項(xiàng)是前面兩項(xiàng)的10%，當(dāng)時(shí)僅是1%。為了限制通風(fēng)機(jī)的外形尺寸，經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)低中比轉(zhuǎn)數(shù)的通風(fēng)機(jī)，只取其第一項(xiàng)即可：(3-34b)則得(3-35)式(3-35)為阿基米德螺旋線方程。在實(shí)際應(yīng)用中，用等邊基方法，或不等邊基方法，繪制一條近似于阿基米德螺旋線的蝸殼內(nèi)壁型線，如圖3-22所示。由式(2-34)得到蝸殼出口張度A(3-36)一般取，具體作法如下：先選定B，計(jì)算A[式(3-36)]，以等邊基方法或不等邊基方法畫(huà)蝸殼內(nèi)壁型線。四，蝸殼高度B蝸殼寬度B的選取十分重要。,一般維持速度在一定值的前提下，確定擴(kuò)張當(dāng)量面積的。若速度過(guò)大，通風(fēng)機(jī)出口動(dòng)壓增加，速度過(guò)小，相應(yīng)葉輪出口氣流的擴(kuò)壓損失增加，這均使效率下降。如果改變B，相應(yīng)需改變A使不變。當(dāng)擴(kuò)張面積不變情況，從磨損和損失角度，B小A大好，因?yàn)锽小，流體離開(kāi)葉輪后突然擴(kuò)大小，損失少。而且A大，螺旋平面通道大，對(duì)蝸殼內(nèi)壁的撞擊和磨損少。一般經(jīng)驗(yàn)公式為：1.或2.低比轉(zhuǎn)數(shù)取下限，高比轉(zhuǎn)速取上限。3.為葉輪進(jìn)口直徑，系數(shù)：五，蝸殼內(nèi)壁型線實(shí)用計(jì)算以葉輪中心為中心，以邊長(zhǎng)作一正方形。為等邊基方。以基方的四角為圓心分別以為半徑作圓弧ab,bc,cd,de，而形成蝸殼內(nèi)壁型線。其中(3-37)等邊基方法作出近似螺旋線與對(duì)數(shù)螺線有一定誤差，當(dāng)比轉(zhuǎn)速越高時(shí)，其誤差越大?？刹捎貌坏冗叀７椒ú煌?，做一個(gè)不等邊基方：不等邊基方法對(duì)于高比轉(zhuǎn)速通風(fēng)機(jī)也可以得到很好的結(jié)果。圖3-22等邊基方法圖3-23不等邊基方法六，蝸殼出口長(zhǎng)度C，及擴(kuò)壓器蝸殼出口面積。一般(3-38)或往往蝸殼出口后設(shè)一擴(kuò)壓器，如圖3-24出口擴(kuò)壓器角度為佳。為了減少總長(zhǎng)度，可適當(dāng)加大。圖3-24出口擴(kuò)壓器七.蝸舌蝸殼中在出口附近常有蝸舌，其作用防止部分氣體在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，蝸舌附近的流動(dòng)較為復(fù)雜，對(duì)通風(fēng)機(jī)的影響很大。蝸舌分三種：平舌，淺舌，深舌。當(dāng)Q<Q正常，蝸殼內(nèi)氣流變小，使一些風(fēng)量不進(jìn)入出口而重新流向蝸殼。當(dāng)Q>Q正常時(shí)，流動(dòng)偏向出口在舌部出現(xiàn)渦流及低壓，使通風(fēng)機(jī)性能變壞。下降，功率N加大，一般蝸舌頭部的半徑取蝸舌與葉輪的間隙t一般取(后向葉輪)(前向葉輪)t過(guò)小在大流量時(shí)會(huì)升高一些，但下降，噪音加大。t過(guò)大，噪音會(huì)低一些，但及下降。蝸殼出口蝸舌3.2.4參數(shù)計(jì)算1.根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)Q，，求其比轉(zhuǎn)速，即設(shè)計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)速n可能未給，先初定，然后確定通風(fēng)機(jī)的類型及葉片型式：ns=2.7~12前向葉片離心式ns=3.6~16后向葉片離心式ns>16~17雙吸入式并聯(lián)離心式ns=18~36軸流式2.初步選擇葉片出口角：一般后向葉輪葉片出口角范圍為，最好。機(jī)翼型葉片時(shí)效率較高。與成線性關(guān)系?；颍?.用所選的，查圖3-26或計(jì)算，給出，計(jì)算：一般：=0.6~0.8強(qiáng)后向葉片=0.8~1.2后向葉片=1.2~1.4徑向葉片=1.4~2.4前向葉片4.確定出口半徑D2這樣可進(jìn)一步判斷是否合理。一般同步轉(zhuǎn)速,p為極對(duì)數(shù)。5.確定進(jìn)口的直徑D1（例如時(shí)為式（3-6c））：為此先算上式只適用于<0.3后向葉輪，>0.3的前向葉輪：6.確定進(jìn)口直徑：7.確定葉片數(shù)Z：8.確定b2和b1：后向葉輪時(shí)：式中：對(duì)于后向葉輪：對(duì)于前向葉輪：ns=4.5~11.7=0.25~0.35b1=1.2~1.5=0.35~0.5b1=1.5~2.0>0.5b1=2.0~2.5取直平前盤(pán)b2=b1。錐形前盤(pán)時(shí)，給定一定的，取值不要太大。9.進(jìn)口葉片角氣流角取為沖角:10.驗(yàn)算全壓如果偏離太大，修正和Z值。11.葉片繪型12.決定蝸殼尺寸（1）計(jì)算蝸殼寬度B一般經(jīng)驗(yàn)公式為：或低比轉(zhuǎn)數(shù)取下限，高比轉(zhuǎn)速取上限。為葉輪進(jìn)口直徑，（2）計(jì)算蝸殼出口A：一般?。?）用等基方法或不等基方法計(jì)算蝸殼內(nèi)壁線，（4）決定蝸舌尺寸蝸舌頭部半徑間隙：（后向葉片）（前向葉片）13.計(jì)算功率其中k為安全系數(shù),方法k=1.15.3.3離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇：(1)葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對(duì)前向葉輪則相反。(2)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同；而B(niǎo)、C、E三種均為變速，設(shè)計(jì)時(shí)可靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般對(duì)小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對(duì)大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對(duì)高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機(jī)、軸承的防護(hù)和冷卻問(wèn)題。(3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可采用縮短的蝸形，對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴(kuò)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(shè)計(jì)時(shí)首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類為：強(qiáng)后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎?rùn)C(jī)翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片(多翼葉)。(5)葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因?yàn)樗梢詼p少相對(duì)渦流的影響(即增加K值)。但是，葉片數(shù)目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力而且增加能耗。因此，對(duì)每一種葉輪，存在著一個(gè)最佳葉片數(shù)目。(6)全壓系數(shù)Ψt的選定：設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，實(shí)際壓力總是預(yù)先給定的。這時(shí)需要選擇全壓系數(shù)Ψt。(7)葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯一元件，其設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)--葉片的設(shè)計(jì)。而葉片的設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何確定葉片出口角β2A。4.結(jié)論在設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。根據(jù)葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片(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(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。前彎葉片葉輪的特點(diǎn)是尺寸重量小，價(jià)格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節(jié)約能源，故在現(xiàn)代生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)中，特別是功率大的大型風(fēng)機(jī)多數(shù)用后彎葉片?，F(xiàn)代前彎葉片風(fēng)機(jī)效率，比老式產(chǎn)品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場(chǎng)合或低壓大流量場(chǎng)合中仍廣為采用。徑向出口葉片在我國(guó)已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風(fēng)機(jī)中，常用徑向出口直葉片。離心風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮到比轉(zhuǎn)速與葉片型式存在一定的關(guān)系，故在確定葉片出口角的同時(shí)，必須綜合考慮三種葉片型式對(duì)壓力、徑向尺寸和效率的影響。正確確定了離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而對(duì)整臺(tái)離心風(fēng)機(jī)的性能起著關(guān)鍵的作用附錄參考文獻(xiàn)：機(jī)械工程手冊(cè)、電機(jī)工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編.機(jī)械工程手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1982.離心式與軸流式通風(fēng)機(jī)編寫(xiě)組.離心式與軸流式通風(fēng)機(jī).北京:水利電力出版社,1983.趙復(fù)榮,祁大同等.低壓旋渦風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn).流體機(jī)械,200010張近宗.淺談旋渦風(fēng)機(jī).離心式壓縮機(jī),19824:1～5劉相臣,王軍義.型旋渦氣泵的性能及設(shè)計(jì)參數(shù)確定.化工機(jī)械,19903:151～154周謨?nèi)手骶?流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī).北京:中國(guó)建筑工出版社,1979.風(fēng)機(jī)概述：風(fēng)機(jī)是各個(gè)工廠、企業(yè)普遍使用的設(shè)備之一，特別是風(fēng)機(jī)的應(yīng)用更為廣泛。鍋爐鼓風(fēng)、消煙除塵、通風(fēng)冷卻都離不開(kāi)風(fēng)機(jī)，在電站、礦井、化工以及環(huán)保工程，風(fēng)機(jī)更是不可缺少的重要設(shè)備，正確掌握風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)保證風(fēng)機(jī)的正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是很重要的。離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的選擇離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)通常給定的條件有：容積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度(或工作介質(zhì)溫度)，有時(shí)還有結(jié)構(gòu)上的要求和特殊要求等。對(duì)離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求大都是：滿足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)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(wěn)定工作區(qū)間要寬；風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好；材料及附件選擇方便；有足夠的強(qiáng)度、剛度，工作安全可靠；運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，噪聲低；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；操作和維護(hù)方便，拆裝運(yùn)輸簡(jiǎn)單易行。然而，同時(shí)滿足上述全部要求，一般是不可能的。在氣動(dòng)性能與結(jié)構(gòu)(強(qiáng)度、工藝)之間往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾協(xié)調(diào)解決。這就需要設(shè)計(jì)者選擇合理的設(shè)計(jì)方案，以解決主要矛盾。例如：隨著風(fēng)機(jī)的用途不同，要求也不一樣，如公共建筑所用的風(fēng)機(jī)一般用來(lái)作通風(fēng)換氣用，一般最重要的要求就是低噪聲，多翼式離心風(fēng)機(jī)具有這一特點(diǎn)；而要求大流量的離心風(fēng)機(jī)通常為雙吸氣型式；對(duì)一些高壓離心風(fēng)機(jī)，比轉(zhuǎn)速低，其泄漏損失的相對(duì)比例一般較大。離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇：(1)葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對(duì)前向葉輪則相反。(2)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同；而B(niǎo)、C、E三種均為變速，設(shè)計(jì)時(shí)可靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般對(duì)小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對(duì)大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對(duì)高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機(jī)、軸承的防護(hù)和冷卻問(wèn)題。(3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可采用縮短的蝸形，對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴(kuò)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(shè)計(jì)時(shí)首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類為：強(qiáng)后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎?rùn)C(jī)翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片(多翼葉)。表1列出了離心風(fēng)機(jī)中這些葉片型式的葉片的出口角的大致范圍。(5)葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因?yàn)樗梢詼p少相對(duì)渦流的影響(即增加K值)。但是，葉片數(shù)目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力而且增加能耗。因此，對(duì)每一種葉輪，存在著一個(gè)最佳葉片數(shù)目。具體確定多少葉片數(shù)，有時(shí)需根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)而定。根據(jù)我國(guó)目前應(yīng)用情況，在表2推薦了葉片數(shù)的選擇范圍。(6)全壓系數(shù)Ψt的選定：設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，實(shí)際壓力總是預(yù)先給定的。這時(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)離心葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪主要尺寸示于圖1。葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯一元件，故其設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)--葉片的設(shè)計(jì)。而葉片的設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何確定葉片出口角β2A。關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)分析在設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。根據(jù)葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片(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(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。前彎葉片葉輪的特點(diǎn)是尺寸重量小，價(jià)格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節(jié)約能源，故在現(xiàn)代生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)中，特別是功率大的大型風(fēng)機(jī)多數(shù)用后彎葉片?，F(xiàn)代前彎葉片風(fēng)機(jī)效率，比老式產(chǎn)品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場(chǎng)合或低壓大流量場(chǎng)合中仍廣為采用。徑向出口葉片在我國(guó)已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風(fēng)機(jī)中，常用徑向出口直葉片。離心風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮到比轉(zhuǎn)速與葉片型式存在一定的關(guān)系(例表4)，故在確定葉片出口角的同時(shí)，必須綜合考慮三種葉片型式對(duì)壓力、徑向尺寸和效率的影響，再綜合表1和表4之后確定。正確確定了離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而對(duì)整臺(tái)離心風(fēng)機(jī)的性能起著關(guān)鍵的作用。

離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的選擇

離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)通常給定的條件有：容積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度(或工作介質(zhì)溫度)，有時(shí)還有結(jié)構(gòu)上的要求和特殊要求等。

對(duì)離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求大都是：滿足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)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(wěn)定工作區(qū)間要寬；風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好；材料及附件選擇方便；有足夠的強(qiáng)度、剛度，工作安全可靠；運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，噪聲低；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；操作和維護(hù)方便，拆裝運(yùn)輸簡(jiǎn)單易行。

然而，同時(shí)滿足上述全部要求，一般是不可能的。在氣動(dòng)性能與結(jié)構(gòu)(強(qiáng)度、工藝)之間往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾協(xié)調(diào)解決。這就需要設(shè)計(jì)者選擇合理的設(shè)計(jì)方案，以解決主要矛盾。例如：

隨著風(fēng)機(jī)的用途不同，要求也不一樣，如公共建筑所用的風(fēng)機(jī)一般用來(lái)作通風(fēng)換氣用，一般最重要的要求就是低噪聲，多翼式離心風(fēng)機(jī)具有這一特點(diǎn)；而要求大流量的離心風(fēng)機(jī)通常為雙吸氣型式；對(duì)一些高壓離心風(fēng)機(jī)，比轉(zhuǎn)速低，其泄漏損失的相對(duì)比例一般較大。

離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇：

(1)葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對(duì)前向葉輪則相反。

(2)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同；而B(niǎo)、C、E三種均為變速，設(shè)計(jì)時(shí)可靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般對(duì)小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對(duì)大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對(duì)高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機(jī)、軸承的防護(hù)和冷卻問(wèn)題。

(3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可采用縮短的蝸形，對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴(kuò)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(shè)計(jì)時(shí)首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類為：強(qiáng)后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎?rùn)C(jī)翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片(多翼葉)。表1列出了離心風(fēng)機(jī)中這些葉片型式的葉片的出口角的大致范圍。

(5)葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因?yàn)樗梢詼p少相對(duì)渦流的影響(即增加K值)。但是，葉片數(shù)目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力而且增加能耗。因此，對(duì)每一種葉輪，存在著一個(gè)最佳葉片數(shù)目。具體確定多少葉片數(shù)，有時(shí)需根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)而定。根據(jù)我國(guó)目前應(yīng)用情況，在表2推薦了葉片數(shù)的選擇范圍。

(6)全壓系數(shù)Ψt的選定：設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，實(shí)際壓力總是預(yù)先給定的。這時(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)離心葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪主要尺寸示于圖1。葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯一元件，故其設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)--葉片的設(shè)計(jì)。而葉片的設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何確定葉片出口角β2A。

關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)分析

在設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。

根據(jù)葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片(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(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。前彎葉片葉輪的特點(diǎn)是尺寸重量小，價(jià)格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節(jié)約能源，故在現(xiàn)代生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)中，特別是功率大的大型風(fēng)機(jī)多數(shù)用后彎葉片。

現(xiàn)代前彎葉片風(fēng)機(jī)效率，比老式產(chǎn)品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場(chǎng)合或低壓大流量場(chǎng)合中仍廣為采用。

徑向出口葉片在我國(guó)已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風(fēng)機(jī)校?Ｓ鎂斷虺隹謚幣鍍??BR>

離心風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮到比轉(zhuǎn)速與葉片型式存在一定的關(guān)系(例表4)，故在確定葉片出口角的同時(shí)，必須綜合考慮三種葉片型式對(duì)壓力、徑向尺寸和效率的影響，再綜合表1和表4之后確定。

正確確定了離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而對(duì)整臺(tái)離心風(fēng)機(jī)的性能起著關(guān)鍵的作用。

附：風(fēng)機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

序號(hào)

標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)

標(biāo)準(zhǔn)名稱

代替標(biāo)準(zhǔn)

1JB/T2977-1992風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)術(shù)語(yǔ)

2JB/T3165-1999離心和軸流式鼓風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)熱力性能試驗(yàn)

3JB/T4113-1995整體齒輪增速組裝型離心式壓縮機(jī)

4JB/T4296-1999礦井軸流式通風(fēng)機(jī)

5JB/T4355-1993礦井離心通風(fēng)機(jī)

6JB/T4357-1999工業(yè)蒸氣鍋爐用離心引風(fēng)機(jī)

7JB/T4358-1999電站鍋爐離心送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)

8JB/T4359-1994一般用途軸流式壓縮機(jī)

9JB/T4362-1999電站軸流式通風(fēng)機(jī)

10JB/T4364-1999風(fēng)機(jī)配套消聲器性能試驗(yàn)方法

11JB/T4365-1997專用的潤(rùn)滑、軸密封和控制油系統(tǒng)

12JB/T6443-1992離心壓縮機(jī)

13JB/T6444-1992風(fēng)機(jī)包裝通用技術(shù)條件

14JB/T6445-1992通風(fēng)機(jī)葉輪超速試驗(yàn)

15JB/T6885-1993通風(fēng)機(jī)圓形法蘭尺寸

16JB/T6886-1993通風(fēng)機(jī)涂裝技術(shù)條件

17JB/T6887-1993風(fēng)機(jī)用鑄鐵件技術(shù)條件

18JB/T6888-1993風(fēng)機(jī)用鑄鋼件技術(shù)條件

19JB/T6889-1993風(fēng)機(jī)用鑄鐵件缺陷修補(bǔ)技術(shù)條件

20JB/T6890-1993風(fēng)機(jī)用碳鋼鑄件缺陷補(bǔ)焊技術(shù)條件

21JB/T6891-1993風(fēng)機(jī)用消聲器技術(shù)條件

22JB/T7258-1994一般用途的離心式鼓風(fēng)機(jī)

23JB/T7259-1994燒結(jié)廠用離心式鼓風(fēng)機(jī)

24JB/T7676-1995能量回收透平膨脹機(jī)技術(shù)條件

25JB8523-1997防爆通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

26JB/T8822-1998高溫離心通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

27JB/T8689-1998通風(fēng)機(jī)振動(dòng)檢測(cè)及其限值

28JB/T8690-1998工業(yè)通風(fēng)機(jī)噪聲限值

29JB/T8940-1999通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法

30JB/T8941.1-1999一般用途羅茨鼓風(fēng)機(jī)第1部分技術(shù)條件

31JB/T8941.2-1999一般用途羅茨鼓風(fēng)機(jī)第2部分性能試驗(yàn)方法

32JB/T9099-1999冷卻塔軸流通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

33JB/T9100-1999礦井局部通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

34JB/T9101-1999通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子平衡

ZBJ72042-1990

35JB/T10213-2000通風(fēng)機(jī)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)條件

ZBJ72038-1990

36JB/T10214-2000通風(fēng)機(jī)鉚焊件技術(shù)條件

ZBJ72039-1990

37JB/T10281-2001消防排煙通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

JB/T53063-1993

38JB/T53063-1999一般用途離心通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等

JB/T53064-1993

39JB/T53064-1999離心壓縮機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等

JB/T53266-1994

40JB/T53266-1997整體齒輪增速組裝型離心壓縮機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等JB/T53269-1994

41JB/T53269-1999冷卻塔軸流通風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53270-1994

42JB/T53270-1999電站軸流式風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53274-1994

43JB/T53274-1999一般用途的離心式鼓風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53275-1994

44JB/T53275-1999工業(yè)鍋爐用離心引風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53276-1994

45JB/T53276-1999一般用途軸流通風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53277-1994

46JB/T53277-1999燒結(jié)廠用離心式鼓風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53278-1994

47JB/T53278-1999一般用途軸流壓縮機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53279-1994

48JB/T53279-1997收透平膨脹機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53281-1994

49JB/T53281-1999礦井軸流式通風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53282-1994

50JB/T53282-1999一般用途羅茨鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等

JB/T53283-1994

51JB/T53283-1999高溫離心通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等

52JB/T53285-1999電站鍋爐離心送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等JB/T53285-1994

53JB/T53288-1999礦井局部通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等

JB/T53288-1994

54JB/T53289-1999防爆通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等

JB/T53289-19942.離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理2.1離心風(fēng)機(jī)的基本組成主要由葉輪、機(jī)殼、進(jìn)口集流器、導(dǎo)流片、聯(lián)軸器、軸、電動(dòng)機(jī)等部件組成。旋轉(zhuǎn)的葉輪和蝸殼式的外殼。旋轉(zhuǎn)葉輪的功能是使空氣獲得能量；蝸殼的功能是收集空氣，并將空氣的動(dòng)壓有效地轉(zhuǎn)化為靜壓。2.2離心風(fēng)機(jī)的原理葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使空氣獲得動(dòng)能,然后經(jīng)蝸殼和蝸殼出口擴(kuò)散段將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓。這樣,風(fēng)機(jī)出口的空氣就是具有一定靜壓的風(fēng)流。1-進(jìn)氣室；2-進(jìn)氣口；3-葉輪；4-蝸殼；5-主軸；6-出氣口；7-擴(kuò)散器2.3離心風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖所示，離心風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下。①葉輪外徑,常用D表示；②葉輪寬度,常用b表示；③葉輪出口角,一般用β表示。葉輪按葉片出口角的不同可分為三種:

前向式──葉片彎曲方向與旋轉(zhuǎn)方向相同,β>90°(90°～160°)；

后向式──葉片彎曲方向與旋轉(zhuǎn)方向相反,β<90°(20°～70°)；徑向式──葉片出口沿徑向安裝,β=90°。2.4離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式如圖所示。3.離心式通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)3.1通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求離心通風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)中根據(jù)給定的條件:容積流量，通風(fēng)機(jī)全壓，工作介質(zhì)及以用其他要求，確定通風(fēng)機(jī)的主要尺寸，例如，直徑及直徑比，轉(zhuǎn)速n,進(jìn)出口寬度和，進(jìn)出口葉片角和，葉片數(shù)Z，以及葉片的繪型和擴(kuò)壓器設(shè)計(jì)，以保證通風(fēng)機(jī)的性能。對(duì)于通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求是：（1）滿足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)附近；（2）最高效率要高，效率曲線平坦；（3）壓力曲線的穩(wěn)定工作區(qū)間要寬；（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性能好；（5）足夠的強(qiáng)度，剛度，工作安全可靠；（6）噪音低；（7）調(diào)節(jié)性能好；（8）尺寸盡量小，重量經(jīng)；（9）維護(hù)方便。對(duì)于無(wú)因次數(shù)的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）為保證最高的效率，應(yīng)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)闹祦?lái)設(shè)計(jì)。（2）選擇最大的值和低的圓周速度，以保證最低的噪音。（3）選擇最大的值，以保證最小的磨損。（4）大時(shí)選擇最大的值。3.2設(shè)計(jì)步驟3.2.1葉輪尺寸的決定葉輪的主要參數(shù)::葉輪外徑:葉輪進(jìn)口直徑；:葉片進(jìn)口直徑；:出口寬度；:進(jìn)口寬度；:葉片出口安裝角；:葉片進(jìn)口安裝角；Z:葉片數(shù):葉片前盤(pán)傾斜角；一．最佳進(jìn)口寬度在葉輪進(jìn)口處如果有迴流就造成葉輪中的損失，為此應(yīng)加速進(jìn)口流速。一般采用，葉輪進(jìn)口面積為，而進(jìn)風(fēng)口面積為，令為葉輪進(jìn)口速度的變化系數(shù)，故有：由此得出：考慮到輪轂直徑引起面積減少，則有：其中在加速20%時(shí)，即,加速20%的葉輪圖二．最佳進(jìn)口直徑由水力學(xué)計(jì)算可以知道，葉道中的損失與速度的平方成正比，即。為此選擇在一定的流量和轉(zhuǎn)速條件下合適的，以使為最小。首先討論葉片厚度的影響。由于葉片有一定厚度；以及折邊的存在，這樣使進(jìn)入風(fēng)機(jī)的流速?gòu)脑黾又?，即：葉片厚度和進(jìn)出口的阻塞系數(shù)計(jì)算用和分別表示進(jìn)出口的阻塞系數(shù)：式中為節(jié)距，為切向葉片厚度同理那么進(jìn)出口的徑向速度為：當(dāng)氣流進(jìn)入葉輪為徑向流動(dòng)時(shí)，,那么：為了使最小，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)??？傊谥虚g值時(shí)，使最小，即考慮到進(jìn)口20%加速系數(shù)，及輪轂的影響求極小值，得出的優(yōu)化值為：出口直徑不用上述類似的優(yōu)化方法，只要選用合適的即可:即：也可以根據(jù)，求出三．進(jìn)口葉片角1.徑向進(jìn)口時(shí)的優(yōu)化值同一樣，根據(jù)為最小值時(shí)，優(yōu)化計(jì)算進(jìn)口葉片角。當(dāng)氣流為徑向進(jìn)口時(shí)，,且均布，那么從進(jìn)口速度三角形（令進(jìn)口無(wú)沖擊=）代入值后得出值，最后得出：(3-5)求極值，即(3-6a)這就是只考慮徑向進(jìn)口時(shí)的優(yōu)化值。把（3-6a）式代入(3-4a)至(3-4d)式：(3-6b)進(jìn)而當(dāng)時(shí)：(3-6c)或者：(3-6d)2.當(dāng)葉輪進(jìn)口轉(zhuǎn)彎處氣流分布不均勻時(shí)的優(yōu)化值。圖3-4，葉片進(jìn)口處速度分布不均勻，在前盤(pán)處速度大小為和，比該面上的平均值要大，設(shè)那么此外：當(dāng)時(shí)：(3-7a)進(jìn)而采用近似公式:其中為葉輪前盤(pán)葉片進(jìn)口處的曲率半徑。計(jì)算出來(lái)的角比小一些。如下表所示：:0.20.41.02.03.04.0:0.9520.880.740.580.4720.424:那么(3-7b)式中為的平均值。圖3-4葉片進(jìn)口處和分布不均勻圖3-5進(jìn)口速度三角3.當(dāng)氣流進(jìn)入葉片時(shí)有預(yù)旋，即：由圖3-5進(jìn)口速度三角形可以得出：求極值后：(2-8a)可以看出當(dāng)氣流偏向葉輪旋轉(zhuǎn)方向時(shí)（正預(yù)旋），將增大，同時(shí)得到：4.葉輪的型式不同時(shí)有所區(qū)別一般推薦葉片進(jìn)口角稍有一個(gè)較小的沖角。后向葉輪中葉道的摩擦等損失較小，此時(shí)的選擇使葉輪進(jìn)口沖擊損失為最小。沖角一般后向葉輪：對(duì)于前向葉輪，由于葉道內(nèi)的分離損失較大，過(guò)小的進(jìn)口安裝角導(dǎo)片彎曲度過(guò)大，分離損失增加。較大的安裝角雖然使進(jìn)口沖擊損失加大，但是流道內(nèi)的損失降低，兩者比較，效率反而增高。一般前向葉輪：當(dāng)時(shí)，甚至。3.2.2離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置位置離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣形狀一.進(jìn)氣室進(jìn)氣室一般用于大型離心通風(fēng)機(jī)上。倘若通風(fēng)機(jī)進(jìn)口之前需接彎管，氣流要轉(zhuǎn)彎，使葉輪進(jìn)口截面上的氣流更不均勻，因此在進(jìn)口可增設(shè)進(jìn)氣室。進(jìn)氣室裝設(shè)的好壞會(huì)影響性能：1.進(jìn)氣室最好做成收斂形式的，要求底部與進(jìn)氣口對(duì)齊。2.進(jìn)氣室的面積與葉輪進(jìn)口截面之比一般為矩形，為最好。3．進(jìn)氣口和出氣口的相對(duì)位壓，對(duì)于通風(fēng)機(jī)性能也有影響。時(shí)為最好，時(shí)最差。二，進(jìn)氣口進(jìn)氣口有不同的形式。一般錐形經(jīng)筒形的好，弧形比錐形的好，組合型的比非組合型的好。例如錐弧型進(jìn)氣口的渦流區(qū)最小。此外還注意葉輪入口的間隙型式，套口間隙，比對(duì)口間隙形式好。三，進(jìn)口導(dǎo)流器若需要擴(kuò)大通風(fēng)機(jī)的使用范圍和提高調(diào)節(jié)性能，可在進(jìn)氣口或進(jìn)氣室流道裝設(shè)進(jìn)口導(dǎo)流器，分為軸向、徑向兩種?？刹捎闷桨逍危⌒魏蜋C(jī)翼型。導(dǎo)流葉片的數(shù)目為Z=8~12。離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣導(dǎo)葉3.2.3蝸殼設(shè)計(jì)離心通風(fēng)機(jī)蝸殼一，概述蝸殼的作用是將離開(kāi)葉輪的氣體集中，導(dǎo)流，并將氣體的部分動(dòng)能擴(kuò)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。目前離心通風(fēng)機(jī)普遍采用矩形蝸殼，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單適于焊接，離心通風(fēng)機(jī)蝸殼寬度B比其葉輪寬度大得多，則氣流流出葉輪后的流道突然擴(kuò)大，流速驟然變化。如圖所示，為葉輪出口后的氣流速度，為其氣流角（分量為和），蝸殼內(nèi)一點(diǎn)的流速為c，分量為和，為氣流角，半徑為r.二，基本假設(shè)：1`，蝸殼各不同截面上所流過(guò)流量與該截面和蝸殼起始截面之間所形成的夾角成正比：(3-29)2，由于氣流進(jìn)入蝸殼以后不再獲得能量，氣體的動(dòng)量矩保持不變。常數(shù)(3-30)三，蝸殼內(nèi)壁型線：離心通風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)壁型線根據(jù)上述假設(shè)，蝸殼為矩形截面，寬度B保持不變，那么在角度的截面上的流量為：(3-31)代入式(3-30)后：(3-32)上式表明蝸殼的內(nèi)壁為一對(duì)數(shù)螺線，對(duì)于每一個(gè)，可計(jì)算，連成蝸殼內(nèi)壁?？梢杂媒谱鲌D法得到蝸殼內(nèi)壁型線。實(shí)際上，蝸殼的尺寸與蝸殼的張度A的大小有關(guān)令按冪函數(shù)展開(kāi)：(3-33)其中那么(3-34a)系數(shù)m隨通風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)而定，當(dāng)比轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，(3-34)式第三項(xiàng)是前面兩項(xiàng)的10%，當(dāng)時(shí)僅是1%。為了限制通風(fēng)機(jī)的外形尺寸，經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)低中比轉(zhuǎn)數(shù)的通風(fēng)機(jī)，只取其第一項(xiàng)即可：(3-34b)則得(3-35)式(3-35)為阿基米德螺旋線方程。在實(shí)際應(yīng)用中，用等邊基方法，或不等邊基方法，繪制一條近似于阿基米德螺旋線的蝸殼內(nèi)壁型線，如圖3-22所示。由式(2-34)得到蝸殼出口張度A(3-36)一般取，具體作法如下：先選定B，計(jì)算A[式(3-36)]，以等邊基方法或不等邊基方法畫(huà)蝸殼內(nèi)壁型線。四，蝸殼高度B蝸殼寬度B的選取十分重要。,一般維持速度在一定值的前提下，確定擴(kuò)張當(dāng)量面積的。若速度過(guò)大，通風(fēng)機(jī)出口動(dòng)壓增加，速度過(guò)小，相應(yīng)葉輪出口氣流的擴(kuò)壓損失增加，這均使效率下降。如果改變B，相應(yīng)需改變A使不變。當(dāng)擴(kuò)張面積不變情況，從磨損和損失角度，B小A大好，因?yàn)锽小，流體離開(kāi)葉輪后突然擴(kuò)大小，損失少。而且A大，螺旋平面通道大，對(duì)蝸殼內(nèi)壁的撞擊和磨損少。一般經(jīng)驗(yàn)公式為：1.或2.低比轉(zhuǎn)數(shù)取下限，高比轉(zhuǎn)速取上限。3.為葉輪進(jìn)口直徑，系數(shù)：五，蝸殼內(nèi)壁型線實(shí)用計(jì)算以葉輪中心為中心，以邊長(zhǎng)作一正方形。為等邊基方。以基方的四角為圓心分別以為半徑作圓弧ab,bc,cd,de，而形成蝸殼內(nèi)壁型線。其中(3-37)等邊基方法作出近似螺旋線與對(duì)數(shù)螺線有一定誤差，當(dāng)比轉(zhuǎn)速越高時(shí)，其誤差越大。可采用不等邊。方法不同之處，做一個(gè)不等邊基方：不等邊基方法對(duì)于高比轉(zhuǎn)速通風(fēng)機(jī)也可以得到很好的結(jié)果。圖3-22等邊基方法圖3-23不等邊基方法六，蝸殼出口長(zhǎng)度C，及擴(kuò)壓器蝸殼出口面積。一般(3-38)或往往蝸殼出口后設(shè)一擴(kuò)壓器，如圖3-24出口擴(kuò)壓器角度為佳。為了減少總長(zhǎng)度，可適當(dāng)加大。圖3-24出口擴(kuò)壓器七.蝸舌蝸殼中在出口附近常有蝸舌，其作用防止部分氣體在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，蝸舌附近的流動(dòng)較為復(fù)雜，對(duì)通風(fēng)機(jī)的影響很大。蝸舌分三種：平舌，淺舌，深舌。當(dāng)Q<Q正常，蝸殼內(nèi)氣流變小，使一些風(fēng)量不進(jìn)入出口而重新流向蝸殼。當(dāng)Q>Q正常時(shí)，流動(dòng)偏向出口在舌部出現(xiàn)渦流及低壓，使通風(fēng)機(jī)性能變壞。下降，功率N加大，一般蝸舌頭部的半徑取蝸舌與葉輪的間隙t一般取(后向葉輪)(前向葉輪)t過(guò)小在大流量時(shí)會(huì)升高一些，但下降，噪音加大。t過(guò)大，噪音會(huì)低一些，但及下降。蝸殼出口蝸舌3.2.4參數(shù)計(jì)算1.根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)Q，，求其比轉(zhuǎn)速，即設(shè)計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)速n可能未給，先初定，然后確定通風(fēng)機(jī)的類型及葉片型式：ns=2.7~12前向葉片離心式ns=3.6~16后向葉片離心式ns>16~17雙吸入式并聯(lián)離心式ns=18~36軸流式2.初步選擇葉片出口角：一般后向葉輪葉片出口角范圍為，最好。機(jī)翼型葉片時(shí)效率較高。與成線性關(guān)系?；颍?.用所選的，查圖3-26或計(jì)算，給出，計(jì)算：一般：=0.6~0.8強(qiáng)后向葉片=0.8~1.2后向葉片=1.2~1.4徑向葉片=1.4~2.4前向葉片4.確定出口半徑D2這樣可進(jìn)一步判斷是否合理。一般同步轉(zhuǎn)速,p為極對(duì)數(shù)。5.確定進(jìn)口的直徑D1（例如時(shí)為式（3-6c））：為此先算上式只適用于<0.3后向葉輪，>0.3的前向葉輪：6.確定進(jìn)口直徑：7.確定葉片數(shù)Z：8.確定b2和b1：后向葉輪時(shí)：式中：對(duì)于后向葉輪：對(duì)于前向葉輪：ns=4.5~11.7=0.25~0.35b1=1.2~1.5=0.35~0.5b1=1.5~2.0>0.5b1=2.0~2.5取直平前盤(pán)b2=b1。錐形前盤(pán)時(shí)，給定一定的，取值不要太大。9.進(jìn)口葉片角氣流角取為沖角:10.驗(yàn)算全壓如果偏離太大，修正和Z值。11.葉片繪型12.決定蝸殼尺寸（1）計(jì)算蝸殼寬度B一般經(jīng)驗(yàn)公式為：或低比轉(zhuǎn)數(shù)取下限，高比轉(zhuǎn)速取上限。為葉輪進(jìn)口直徑，（2）計(jì)算蝸殼出口A：一般?。?）用等基方法或不等基方法計(jì)算蝸殼內(nèi)壁線，（4）決定蝸舌尺寸蝸舌頭部半徑間隙：（后向葉片）（前向葉片）13.計(jì)算功率其中k為安全系數(shù),方法k=1.15.3.3離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇：(1)葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對(duì)前向葉輪則相反。(2)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同；而B(niǎo)、C、E三種均為變速，設(shè)計(jì)時(shí)可靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般對(duì)小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對(duì)大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對(duì)高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機(jī)、軸承的防護(hù)和冷卻問(wèn)題。(3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可采用縮短的蝸形，對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴(kuò)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(shè)計(jì)時(shí)首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類為：強(qiáng)后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎?rùn)C(jī)翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片(多翼葉)。(5)葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因?yàn)樗梢詼p少相對(duì)渦流的影響(即增加K值)。但是，葉片數(shù)目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力而且增加能耗。因此，對(duì)每一種葉輪，存在著一個(gè)最佳葉片數(shù)目。(6)全壓系數(shù)Ψt的選定：設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，實(shí)際壓力總是預(yù)先給定的。這時(shí)需要選擇全壓系數(shù)Ψt。(7)葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯一元件，其設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)--葉片的設(shè)計(jì)。而葉片的設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何確定葉片出口角β2A。4.結(jié)論在設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。根據(jù)葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片(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(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。前彎葉片葉輪的特點(diǎn)是尺寸重量小，價(jià)格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節(jié)約能源，故在現(xiàn)代生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)中，特別是功率大的大型風(fēng)機(jī)多數(shù)用后彎葉片?，F(xiàn)代前彎葉片風(fēng)機(jī)效率，比老式產(chǎn)品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場(chǎng)合或低壓大流量場(chǎng)合中仍廣為采用。徑向出口葉片在我國(guó)已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風(fēng)機(jī)中，常用徑向出口直葉片。離心風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮到比轉(zhuǎn)速與葉片型式存在一定的關(guān)系，故在確定葉片出口角的同時(shí)，必須綜合考慮三種葉片型式對(duì)壓力、徑向尺寸和效率的影響。正確確定了離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而對(duì)整臺(tái)離心風(fēng)機(jī)的性能起著關(guān)鍵的作用附錄參考文獻(xiàn)：機(jī)械工程手冊(cè)、電機(jī)工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編.機(jī)械工程手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1982.離心式與軸流式通風(fēng)機(jī)編寫(xiě)組.離心式與軸流式通風(fēng)機(jī).北京:水利電力出版社,1983.趙復(fù)榮,祁大同等.低壓旋渦風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn).流體機(jī)械,200010張近宗.淺談旋渦風(fēng)機(jī).離心式壓縮機(jī),19824:1～5劉相臣,王軍義.型旋渦氣泵的性能及設(shè)計(jì)參數(shù)確定.化工機(jī)械,19903:151～154周謨?nèi)手骶?流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī).北京:中國(guó)建筑工出版社,1979.風(fēng)機(jī)概述：風(fēng)機(jī)是各個(gè)工廠、企業(yè)普遍使用的設(shè)備之一，特別是風(fēng)機(jī)的應(yīng)用更為廣泛。鍋爐鼓風(fēng)、消煙除塵、通風(fēng)冷卻都離不開(kāi)風(fēng)機(jī)，在電站、礦井、化工以及環(huán)保工程，風(fēng)機(jī)更是不可缺少的重要設(shè)備，正確掌握風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)保證風(fēng)機(jī)的正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是很重要的。離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的選擇離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)通常給定的條件有：容積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度(或工作介質(zhì)溫度)，有時(shí)還有結(jié)構(gòu)上的要求和特殊要求等。對(duì)離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求大都是：滿足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)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(wěn)定工作區(qū)間要寬；風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好；材料及附件選擇方便；有足夠的強(qiáng)度、剛度，工作安全可靠；運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，噪聲低；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；操作和維護(hù)方便，拆裝運(yùn)輸簡(jiǎn)單易行。然而，同時(shí)滿足上述全部要求，一般是不可能的。在氣動(dòng)性能與結(jié)構(gòu)(強(qiáng)度、工藝)之間往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾協(xié)調(diào)解決。這就需要設(shè)計(jì)者選擇合理的設(shè)計(jì)方案，以解決主要矛盾。例如：隨著風(fēng)機(jī)的用途不同，要求也不一樣，如公共建筑所用的風(fēng)機(jī)一般用來(lái)作通風(fēng)換氣用，一般最重要的要求就是低噪聲，多翼式離心風(fēng)機(jī)具有這一特點(diǎn)；而要求大流量的離心風(fēng)機(jī)通常為雙吸氣型式；對(duì)一些高壓離心風(fēng)機(jī)，比轉(zhuǎn)速低，其泄漏損失的相對(duì)比例一般較大。離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇：(1)葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對(duì)前向葉輪則相反。(2)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同；而B(niǎo)、C、E三種均為變速，設(shè)計(jì)時(shí)可靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般對(duì)小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對(duì)大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對(duì)高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機(jī)、軸承的防護(hù)和冷卻問(wèn)題。(3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可采用縮短的蝸形，對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴(kuò)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(shè)計(jì)時(shí)首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類為：強(qiáng)后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎?rùn)C(jī)翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片(多翼葉)。表1列出了離心風(fēng)機(jī)中這些葉片型式的葉片的出口角的大致范圍。(5)葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因?yàn)樗梢詼p少相對(duì)渦流的影響(即增加K值)。但是，葉片數(shù)目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力而且增加能耗。因此，對(duì)每一種葉輪，存在著一個(gè)最佳葉片數(shù)目。具體確定多少葉片數(shù)，有時(shí)需根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)而定。根據(jù)我國(guó)目前應(yīng)用情況，在表2推薦了葉片數(shù)的選擇范圍。(6)全壓系數(shù)Ψt的選定：設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，實(shí)際壓力總是預(yù)先給定的。這時(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)離心葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪主要尺寸示于圖1。葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯一元件，故其設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)--葉片的設(shè)計(jì)。而葉片的設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何確定葉片出口角β2A。關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)分析在設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。根據(jù)葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片(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(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。前彎葉片葉輪的特點(diǎn)是尺寸重量小，價(jià)格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節(jié)約能源，故在現(xiàn)代生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)中，特別是功率大的大型風(fēng)機(jī)多數(shù)用后彎葉片?，F(xiàn)代前彎葉片風(fēng)機(jī)效率，比老式產(chǎn)品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場(chǎng)合或低壓大流量場(chǎng)合中仍廣為采用。徑向出口葉片在我國(guó)已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風(fēng)機(jī)中，常用徑向出口直葉片。離心風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮到比轉(zhuǎn)速與葉片型式存在一定的關(guān)系(例表4)，故在確定葉片出口角的同時(shí)，必須綜合考慮三種葉片型式對(duì)壓力、徑向尺寸和效率的影響，再綜合表1和表4之后確定。正確確定了離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而對(duì)整臺(tái)離心風(fēng)機(jī)的性能起著關(guān)鍵的作用。

離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的選擇

離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)通常給定的條件有：容積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度(或工作介質(zhì)溫度)，有時(shí)還有結(jié)構(gòu)上的要求和特殊要求等。

對(duì)離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求大都是：滿足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)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(wěn)定工作區(qū)間要寬；風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好；材料及附件選擇方便；有足夠的強(qiáng)度、剛度，工作安全可靠；運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，噪聲低；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；操作和維護(hù)方便，拆裝運(yùn)輸簡(jiǎn)單易行。

然而，同時(shí)滿足上述全部要求，一般是不可能的。在氣動(dòng)性能與結(jié)構(gòu)(強(qiáng)度、工藝)之間往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾協(xié)調(diào)解決。這就需要設(shè)計(jì)者選擇合理的設(shè)計(jì)方案，以解決主要矛盾。例如：

隨著風(fēng)機(jī)的用途不同，要求也不一樣，如公共建筑所用的風(fēng)機(jī)一般用來(lái)作通風(fēng)換氣用，一般最重要的要求就是低噪聲，多翼式離心風(fēng)機(jī)具有這一特點(diǎn)；而要求大流量的離心風(fēng)機(jī)通常為雙吸氣型式；對(duì)一些高壓離心風(fēng)機(jī)，比轉(zhuǎn)速低，其泄漏損失的相對(duì)比例一般較大。

離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇：

(1)葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對(duì)前向葉輪則相反。

(2)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同；而B(niǎo)、C、E三種均為變速，設(shè)計(jì)時(shí)可靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般對(duì)小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對(duì)大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對(duì)高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機(jī)、軸承的防護(hù)和冷卻問(wèn)題。

(3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可采用縮短的蝸形，對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴(kuò)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(shè)計(jì)時(shí)首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類為：強(qiáng)后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎?rùn)C(jī)翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片(多翼葉)。表1列出了離心風(fēng)機(jī)中這些葉片型式的葉片的出口角的大致范圍。

(5)葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因?yàn)樗梢詼p少相對(duì)渦流的影響(即增加K值)。但是，葉片數(shù)目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力而且增加能耗。因此，對(duì)每一種葉輪，存在著一個(gè)最佳葉片數(shù)目。具體確定多少葉片數(shù)，有時(shí)需根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)而定。根據(jù)我國(guó)目前應(yīng)用情況，在表2推薦了葉片數(shù)的選擇范圍。

(6)全壓系數(shù)Ψt的選定：設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，實(shí)際壓力總是預(yù)先給定的。這時(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)離心葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪主要尺寸示于圖1。葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯一元件，故其設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)--葉片的設(shè)計(jì)。而葉片的設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何確定葉片出口角β2A。

關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)分析

在設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。

根據(jù)葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片(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(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。前彎葉片葉輪的特點(diǎn)是尺寸重量小，價(jià)格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節(jié)約能源，故在現(xiàn)代生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)中，特別是功率大的大型風(fēng)機(jī)多數(shù)用后彎葉片。

現(xiàn)代前彎葉片風(fēng)機(jī)效率，比老式產(chǎn)品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場(chǎng)合或低壓大流量場(chǎng)合中仍廣為采用。

徑向出口葉片在我國(guó)已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風(fēng)機(jī)校?Ｓ鎂斷虺隹謚幣鍍??BR>

離心風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮到比轉(zhuǎn)速與葉片型式存在一定的關(guān)系(例表4)，故在確定葉片出口角的同時(shí)，必須綜合考慮三種葉片型式對(duì)壓力、徑向尺寸和效率的影響，再綜合表1和表4之后確定。

正確確定了離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而對(duì)整臺(tái)離心風(fēng)機(jī)的性能起著關(guān)鍵的作用。

附：風(fēng)機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

序號(hào)

標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)

標(biāo)準(zhǔn)名稱

代替標(biāo)準(zhǔn)

1JB/T2977-1992風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)術(shù)語(yǔ)

2JB/T3165-1999離心和軸流式鼓風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)熱力性能試驗(yàn)

3JB/T4113-1995整體齒輪增速組裝型離心式壓縮機(jī)

4JB/T4296-1999礦井軸流式通風(fēng)機(jī)

5JB/T4355-1993礦井離心通風(fēng)機(jī)

6JB/T4357-1999工業(yè)蒸氣鍋爐用離心引風(fēng)機(jī)

7JB/T4358-1999電站鍋爐離心送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)

8JB/T4359-1994一般用途軸流式壓縮機(jī)

9JB/T4362-1999電站軸流式通風(fēng)機(jī)

10JB/T4364-1999風(fēng)機(jī)配套消聲器性能試驗(yàn)方法

11JB/T4365-1997專用的潤(rùn)滑、軸密封和控制油系統(tǒng)

12JB/T6443-1992離心壓縮機(jī)

13JB/T6444-1992風(fēng)機(jī)包裝通用技術(shù)條件

14JB/T6445-1992通風(fēng)機(jī)葉輪超速試驗(yàn)

15JB/T6885-1993通風(fēng)機(jī)圓形法蘭尺寸

16JB/T6886-1993通風(fēng)機(jī)涂裝技術(shù)條件

17JB/T6887-1993風(fēng)機(jī)用鑄鐵件技術(shù)條件

18JB/T6888-1993風(fēng)機(jī)用鑄鋼件技術(shù)條件

19JB/T6889-1993風(fēng)機(jī)用鑄鐵件缺陷修補(bǔ)技術(shù)條件

20JB/T6890-1993風(fēng)機(jī)用碳鋼鑄件缺陷補(bǔ)焊技術(shù)條件

21JB/T6891-1993風(fēng)機(jī)用消聲器技術(shù)條件

22JB/T7258-1994一般用途的離心式鼓風(fēng)機(jī)

23JB/T7259-1994燒結(jié)廠用離心式鼓風(fēng)機(jī)

24JB/T7676-1995能量回收透平膨脹機(jī)技術(shù)條件

25JB8523-1997防爆通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

26JB/T8822-1998高溫離心通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

27JB/T8689-1998通風(fēng)機(jī)振動(dòng)檢測(cè)及其限值

28JB/T8690-1998工業(yè)通風(fēng)機(jī)噪聲限值

29JB/T8940-1999通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法

30JB/T8941.1-1999一般用途羅茨鼓風(fēng)機(jī)第1部分技術(shù)條件

31JB/T8941.2-1999一般用途羅茨鼓風(fēng)機(jī)第2部分性能試驗(yàn)方法

32JB/T9099-1999冷卻塔軸流通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

33JB/T9100-1999礦井局部通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

34JB/T9101-1999通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子平衡

ZBJ72042-1990

35JB/T10213-2000通風(fēng)機(jī)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)條件

ZBJ72038-1990

36JB/T10214-2000通風(fēng)機(jī)鉚焊件技術(shù)條件

ZBJ72039-1990

37JB/T10281-2001消防排煙通風(fēng)機(jī)技術(shù)條件

JB/T53063-1993

38JB/T53063-1999一般用途離心通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等

JB/T53064-1993

39JB/T53064-1999離心壓縮機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等

JB/T53266-1994

40JB/T53266-1997整體齒輪增速組裝型離心壓縮機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等JB/T53269-1994

41JB/T53269-1999冷卻塔軸流通風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53270-1994

42JB/T53270-1999電站軸流式風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53274-1994

43JB/T53274-1999一般用途的離心式鼓風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53275-1994

44JB/T53275-1999工業(yè)鍋爐用離心引風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53276-1994

45JB/T53276-1999一般用途軸流通風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53277-1994

46JB/T53277-1999燒結(jié)廠用離心式鼓風(fēng)機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53278-1994

47JB/T53278-1999一般用途軸流壓縮機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53279-1994

48JB/T53279-1997收透平膨脹機(jī)質(zhì)量分等

JB/T53281-1994