风机设计

合集下载

离心式鼓风机设计手册

离心式鼓风机设计手册

离心式鼓风机设计手册离心式鼓风机设计手册第一章离心式鼓风机的概述离心式鼓风机是一种用于将空气或气体向某一方向输送的机械装置。

其工作原理为将气体加速至高速后进入离心式叶轮,由于离心力的作用,气体被甩到离心式叶轮外缘,在轮盘的作用下形成了高速气流,最终通过出风口排出。

离心式鼓风机又称离心风机,广泛应用于空气处理、工业气体输送、污水处理等领域。

第二章离心式鼓风机的结构离心式鼓风机主要由进风口、叶轮、轴承、机壳、出风口等部分组成。

进风口通常设有筛网以防止进入杂物,叶轮则是离心式鼓风机的核心组件,一般由多个叶片、中心轴和轮盘组成。

机壳则是保护和支撑叶轮和轴承的结构,出风口则是将气体排出的通道。

另外,为了保证离心式鼓风机的正常运行,通常还需配置电机、减速器、联轴器等辅助设备。

第三章离心式鼓风机的设计要点1.叶轮的设计叶轮是离心式鼓风机的核心组件,其设计要点包括叶片数目、叶片厚度、叶片形状等。

不同的工况需要不同的叶轮设计,一般可采用数值模拟和实验验证相结合的方法进行优化设计。

2.进出风口的设计进出风口的设计直接影响离心式鼓风机的气体流量和压力,应充分考虑其形状、结构和位置的因素,以保证气体的充分进出和流畅通畅。

3.机壳和支承的设计机壳和支承的设计应考虑其对叶轮和轴承的保护和支撑作用,充分考虑载荷、振动等因素,以确保离心式鼓风机的正常运转。

4.电机和减速器的选择电机和减速器的选择应根据离心式鼓风机的负载性质和运行条件来选择,以充分利用其动力输出。

第四章离心式鼓风机的维护和保养离心式鼓风机的维护和保养是保证其长期稳定运行的关键,包括定期检查、润滑、清理等工作。

特别需要注意的是轴承的润滑、清洁和更换,以及电机和减速器的维护保养和更换。

结语离心式鼓风机是一种重要的机械设备,其设计与维护保养对其运行效率和寿命具有至关重要的影响。

我们的设计和管理应遵循科学、合理、可持续的原则,以确保离心式鼓风机的长期稳定运行。

风机设计

风机设计

风机概述:风机是各个工厂、企业普遍使用的设备之一,特别是风机的应用更为广泛。

锅炉鼓风、消烟除尘、通风冷却都离不开风机,在电站、矿井、化工以及环保工程,风机更是不可缺少的重要设备,正确掌握风机的设计,对保证风机的正常经济运行是很重要的。

离心风机设计方案的选择离心风机设计时通常给定的条件有:容积流量、全压、工作介质及其密度(或工作介质温度),有时还有结构上的要求和特殊要求等。

对离心风机设计的要求大都是:满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近;最高效率值要尽量大一些,效率曲线平坦;压力曲线的稳定工作区间要宽;风机结构简单,工艺性好;材料及附件选择方便;有足够的强度、刚度,工作安全可靠;运转稳定,噪声低;调节性能好,工作适应性强;风机尺寸尽可能小,重量轻;操作和维护方便,拆装运输简单易行。

然而,同时满足上述全部要求,一般是不可能的。

在气动性能与结构(强度、工艺)之间往往也有矛盾,通常要抓住主要矛盾协调解决。

这就需要设计者选择合理的设计方案,以解决主要矛盾。

例如:随着风机的用途不同,要求也不一样,如公共建筑所用的风机一般用来作通风换气用,一般最重要的要求就是低噪声,多翼式离心风机具有这一特点;而要求大流量的离心风机通常为双吸气型式;对一些高压离心风机,比转速低,其泄漏损失的相对比例一般较大。

离心风机设计时几个重要方案的选择:(1)叶片型式的合理选择:常见风机在一定转速下,后向叶轮的压力系数中Ψ-t(全压系数)较小,则叶轮直径较大,而其效率较高;对前向叶轮则相反。

(2)风机传动方式的选择:如传动方式为A、D、F三种,则风机转速与电动机转速相同;而B、C、E三种均为变速,设计时可灵活选择风机转速。

一般对小型风机广泛采用与电动机直联的传动A,,对大型风机,有时皮带传动不适,多以传动方式D、F传动。

对高温、多尘条件下,传动方式还要考虑电动机、轴承的防护和冷却问题。

(3)蜗壳外形尺寸的选择:蜗壳外形尺寸应尽可能小。

正压送风机详细设计图

正压送风机详细设计图
接地排零排1952106131431174128AV电源手动控制信号自控报警信号声响报警解除消防返回信号过负荷返回信号1L1N1SA1SS11SF11KBOYF1KBO1HR1KA21KA2自动手动停止12341011091FU156781KA1SF1KBO1SF21HG1HY1JL1KA31KA31KA31KA11KBO1KA21KA2应急控制消防控制过负荷声光报警消防外控DC24V1051031071131151171191211021381421401441221261301341241281321361KBO11121共 张 图 样 标 记合同号工 艺校 核制 图设 计处 数标 记批 准日 期 签 名更改文件号标准化审 定日 期柜 号第 张重量比例控制与保护开关KBO日 期签 名借(通)用件登记CAD 制 图旧底图总号底图总号13233105951424320898A1A21HY12343121HR12243121HG1214312785634121SALW12-16D040171FU11011HG:11L111071X1SF1:41SF261SS151SF141011FU1:21011HG:11SA:11X:11KBO:981011151031SS1:11031SA:21051SF1:31051SS1:21071X:31KBO:131SF1:31051X:41071KA1:91X:141131KA1:51SA:41131KBO:141071KA191KA2101KA3111X:51091091HR:11111111KBO:241KA2:141151KBO:051011X:21HY:11171171KA2:91KA3:91KA2:91171JL:11191JL121191KA3:11SF2:31171171KA3:101SF2:41211211KA3:61021X:191021021H

风机设计中的流体力学问题

风机设计中的流体力学问题

风机设计中的流体力学问题风机是流体力学中的一种常见机械设备,它通过叶片的旋转来吸收和输送气流,广泛应用于空调、风扇、风力发电等领域。

在风机的设计和运行中,流体力学问题是需要特别注意的方面。

本文从流体运动的基本原理、风机的流体特性、叶片轮廓设计等方面,探讨了风机设计中的流体力学问题。

1. 流体运动的基本原理流体力学是研究流体运动的学科,它涵盖了众多领域,包括空气动力学、水动力学等。

在风机的设计过程中,了解流体运动的基本原理是非常重要的。

在流体中,运动物体会对周围的流体产生作用力,这个作用力被称为阻力。

阻力的大小与流体的密度、速度和运动物体的表面积有关。

同时,在流体中的运动物体也会受到流体的推力,这个推力被称为浮力。

浮力的大小与运动物体的体积、流体的密度和流体的重力有关。

在流体中,存在着各种复杂的流动形式,例如:层流、湍流、旋转流等。

其中,层流是指流体沿着平行的层面流动,各个层面之间互不干扰。

而湍流则是流体中的旋涡和乱流,它是一种不规则的、混乱的、不可预测的流动形式。

2. 风机的流体特性风机是一种吸气机械,它通过旋转叶片产生气流。

在风机中,气流的速度分布是非常重要的参数。

速度的大小直接影响流体的动能和压力。

在风机中,气流的速度通常不是均匀的,而是由于各种因素的影响而呈现出一定的不均匀性。

这些因素包括风机的旋转、叶片的形状、风机的管道系统等。

特别是在离心风机中,它的叶片的形状会影响气流的速度分布和流量。

除了速度的不均匀性外,还存在着气流的湍流现象。

气流湍流的产生原因有很多,比如说流体运动的不规则性、气体的密度变化等。

在风机的设计中,如何降低气流的湍流程度,减小气流的阻力,提高风机效率是一个值得研究的问题。

3. 叶片轮廓设计叶片是风机的关键部件,它的设计对风机的性能具有至关重要的影响。

在叶片的设计中,要考虑到气流的速度和流动方向,进而设计出最优的叶片轮廓。

叶片的轮廓形状是影响风机效率的重要因素之一。

不同的叶片形状会产生不同的气流和压力分布。

风电场规范要求及风机布局设计原则

风电场规范要求及风机布局设计原则

风电场规范要求及风机布局设计原则随着对可再生能源的需求不断增加,风能作为一种清洁且可持续的能源逐渐受到关注。

风电场作为风能的主要利用途径之一,其规范要求和风机布局设计原则成为风电场建设的重要考量因素。

本文将探讨风电场规范要求及风机布局设计原则,以帮助读者更好地了解并应用于实际项目中。

一、风电场规范要求1. 地理位置的选择风电场应选择地势开阔、地形平坦的区域,并避免高山、河谷等地形条件复杂的区域。

同时,风电场的距离城市等重要用地的安全距离应符合相关规范要求。

2. 安全保障机制风电场应建立完善的安全管理体系,确保设备及运行过程的安全可靠。

相关设备和零部件的选材、制造、安装等工作必须符合国家相关标准和规范,并进行严格的质量控制。

3. 环境保护要求风电场建设过程中应做好环境影响评估,合理规划布局,减少对周边生态环境的影响。

在运营阶段,应定期监测噪音、光影等影响因素,确保对周边居民生活的最小干扰。

4. 电网接入能力风电场应与电网连接,确保输送风能电力到用户。

电网接入能力包括适应不同风电容量类型和风电场规模的规划,以及在电网运行方面的要求等。

5. 运维管理风电场的运营和维护应按照规范要求进行,包括设备巡视、维护、故障排除等。

相关管理制度应建立,确保风电场的长期有效运营。

二、风机布局设计原则1. 载体选择风机布局的载体可以是地面、屋顶或者海上平台。

选择合适的载体对风电场的规划布局至关重要。

2. 风机间距风机的间距要满足相关规范要求,避免风机之间串场或者相互阻挡。

一般来说,风机间距的设置应根据风机类型和预期发电功率确定。

3. 风电场布局风电场的布局可以采用直线、近距离的相邻布局或者呈导流带状的布局。

合理的布局方式有助于最大限度地提高风能利用效果,提高风机发电效率。

4. 风机排列方式风机的排列方式可以根据地势、气象条件、施工等因素来确定。

常见的排列方式包括单排、双排、多排等,以及环形或者弯曲排列等。

5. 风能分布特性在风电场规划设计中,应考虑地区风能资源的分布特性,以选择最佳的布局方案。

风能发电技术中的最佳风机布局方法

风能发电技术中的最佳风机布局方法

风能发电技术中的最佳风机布局方法近年来,随着可再生能源的重要性与日俱增,风能发电技术作为最为成熟和广泛应用的可再生能源之一受到了广泛关注。

在设计风电场时,最佳的风机布局方法是至关重要的,它直接影响到发电效率和可持续性。

本文将探讨风能发电技术中的最佳风机布局方法,并分析其影响因素,旨在为风电场的设计与建设提供有效的指导。

风机布局是指在给定的风电场区域内,如何分布和排放风机以最大限度地利用风能和提高发电效益。

最佳风机布局方法需要兼顾多个因素,包括地形条件、气候条件、风速和功率曲线、风机间的干扰以及运营和维护的便利性等等。

下面将详细介绍几种常见的风机布局方法及其特点:1. 直线型布局直线型布局是最简单和常见的风机布局方法之一。

在这种布局中,风机按照直线排列,相邻风机之间的距离相等。

这种布局方法适用于地形较为平坦、空间较大的区域,使得风机的建设和维护更加便利。

然而,直线型布局容易产生排列效应,即前一排的风机会影响到后一排的气流,从而降低后一排风机的发电效率。

2. 曲线型布局曲线型布局是直线型布局的一种改进方法。

它通过将风机布局呈曲线状,避免了直线型布局中的排列效应。

曲线型布局根据地形和风向的特点来确定曲线形状,使得风机之间的距离和角度更加合理,从而提高了发电效率。

此外,曲线型布局还能够提供更优的空气流通和防止气流混乱,有助于减小风机间的干扰,进一步提高发电效益。

3. 矩阵型布局矩阵型布局是将风机按照矩阵的形式进行布局,风机之间的距离相等。

矩阵型布局能够最大限度地利用风场的空间,提高风机的装机容量。

这种布局方法适用于风能资源相对丰富、地形起伏不大的区域。

然而,矩阵型布局容易受到前一排风机的阻挡和干扰,造成后一排风机的功率损失。

因此,在设计风机间距时需要综合考虑风能资源、风机尺寸等因素,以达到最优布局效果。

4. 前后错落型布局前后错落型布局是为了减少风机间的干扰而设计的一种布局方法。

在这种布局中,相邻风排的风机错落排列,风机之间的距离不等。

离心式风机的设计与计算

离心式风机的设计与计算离心式风机的选型设计风机的设计方法有两种,一种是用基本理论换算得出设计工况点的近似值,再用模型试验加以验证。

这种方法适合于制造厂及研究单位设计新型风机时采用。

另一种方法是根据模型试验已得出的空气动力学图和无因次特性曲线,应用相似定律进行选型计。

这种方法在现场广泛被采用。

由泵与风机相似定律可知,同型式的风机在相似工况运行,尽管风机的尺寸大小不同,比转数n s 相等。

因此,它们的空气动力学图和无因次特性曲线是相同的。

应用相似定律来设计风机时,只要从制造厂或研究单位提供的各种类型风机资料中,选出与所设计风机比转数n 。

相接近的风机, 比较它们的效率以及能否适于现场制作等因系,就可以确定所设计风机的型式和尺寸。

下面概述用相似定律进行选型设计的方法和步骤: 一、设计参数的选择与计算在风机选型设计时,首先需要确定所需的风量q vv 、风压p 及转速n 。

设计风量、风压的确定可以采用理沦计算的方法,也可以用实际测量的方法。

对于现有风机的改造通常采用实测的方法。

下面分别介绍风量、风压的实测法和计算法。

1、通过实测量确定风机的风量、风压测定风机在锅炉设计负荷时的风压、管道压力损失、风量以及过剩空气系数测试方法见有关资料,这里不再重叙。

当锅炉末达到没计负荷时,需要进行如下换算: 1)、风量的换算:ααee vvp D D q q •= m 3/h 式中: vp q 一换算后风机的设计出力 m 3/h ;v q —锅炉额定负荷下的风机风量 m 3/h ;ααe—分别为锅炉额定负荷与实际负荷下的过剩空气系数之比; DD e—分别为锅炉额定负荷与实际负荷的比。

2)、风压的换算: Kvvp P q q P P )(= m 2/N P P —换算后的风机风压。

m 2/N 。

P 额定负荷下风机风压。

m 2/N 。

K 系数(—般取1.7~2.0)。

2、通过计算确定风量、风压: (1)燃煤量B 的计算:η)()(2321h h D h h Q D B H PHe -+-=km/h式中: D e —锅炉的额定负荷。

风机技术_??????

风机技术
风机技术是指与风机相关的技术领域,主要包括风机的设计、制造、安装、维护和运行等方面的技术。

风机技术的重点包括以下几个方面:
1. 风机设计:包括风机的结构设计、叶片设计、动力系统设计等。

设计需要考虑风机的性能指标,包括风压、风量、效率等。

2. 材料选择:风机的材料选择对于其性能和使用寿命具有重要影响。

常用的材料有铝合金、不锈钢、塑料等。

3. 风机制造:包括风机的加工、焊接、装配等工艺。

制造过程需要
保证风机的质量和可靠性。

4. 风机安装:风机的安装需要考虑安全性、稳定性和施工便利性等
因素。

安装过程中需要遵循相关规范和标准。

5. 风机维护与检修:风机的维护和检修是保证其正常运行和延长使
用寿命的重要环节。

包括定期保养、故障排除和零部件更换等。

6. 风机运行管理:风机的运行管理涉及到监控、控制和调节等方面。

通过实时数据采集和分析,可以对风机的运行状态进行监测和优化。

7. 节能与减排:风机技术的发展也注重提高能效和减少环境污染。

通过优化设计和使用节能设备,可以达到节能减排的目的。

随着科技的不断发展,风机技术也在不断创新和改进。

目前,随着
可再生能源的兴起,风力发电作为一种清洁能源,风机技术也得到
了更加广泛的应用和发展。

离心风机设计手册

离心风机设计手册第一章: 离心风机的基本原理1.1 离心风机的工作原理离心风机是一种用来输送气体、增压或排气的设备,其工作原理是利用叶轮的旋转运动,产生气体流动并增加气体的动能。

当气体通过叶轮受到离心力的作用时,产生的静压能和动能随着气体流向逐渐增加,从而实现对气体的增压或输送。

1.2 离心风机的结构和分类离心风机一般由电机、机壳、叶轮、进出口管道、轴承、密封等部分组成。

根据叶轮形式、工作方式和使用场合的不同,离心风机可以分为多种类型,如前曲叶离心风机、后曲叶离心风机、直流离心风机、多翼离心风机等。

第二章: 离心风机的设计参数及选型2.1 离心风机的设计参数离心风机的设计参数包括风量、压力、功率、效率等。

风量是指单位时间内通过离心风机的气体体积,常用单位是立方米/小时;压力是指离心风机产生的风压,通常用帕斯卡(Pa)表示;功率是指离心风机运行所需的功率,通常用千瓦(kW)表示;效率是指离心风机输出功率与输入功率的比值。

2.2 离心风机的选型离心风机的选型需要根据具体的工程需求来确定,主要考虑因素包括所需风量、风压、工作效率、噪音、振动、运行成本等。

在选型时,需要充分考虑系统的整体性能和稳定性,确保离心风机能够满足工程需求并获得最佳的运行效果。

第三章: 离心风机的设计流程及注意事项3.1 离心风机的设计流程离心风机的设计流程主要包括需求分析、初步设计、计算分析、优化设计、试制验证等步骤。

在需求分析阶段,需要充分了解工程需求,确定离心风机的工作参数;在初步设计阶段,需要设计离心风机的外观结构、叶轮形式、进出口形式等;在计算分析阶段,需要进行流体动力学分析、结构强度分析等工作;在优化设计阶段,需要根据分析结果进行结构优化,并进行整机性能的综合评估;在试制验证阶段,需要制作样机进行试验验证,确定离心风机的性能和稳定性。

3.2 离心风机设计的注意事项在进行离心风机的设计时,需要注意以下几点:要根据具体的工程需求确定离心风机的工作参数,确保设计的合理性和实用性;要进行系统的分析和计算,对离心风机的结构和性能进行综合评估,确保设计的可行性和稳定性;要进行试制验证,对设计的离心风机进行实际的性能测试和验证,验证设计的正确性和可靠性。

离心式风机的设计与计算

离心式风机的设计与计算离心式风机的选型设计风机的设计方法有两种,一种是用基本理论换算得出设计工况点的近似值,再用模型试验加以验证。

这种方法适合于制造厂及研究单位设计新型风机时采用。

另一种方法是根据模型试验已得出的空气动力学图和无因次特性曲线,应用相似定律进行选型计。

这种方法在现场广泛被采用。

由泵与风机相似定律可知,同型式的风机在相似工况运行,尽管风机的尺寸大小不同,比转数n s 相等。

因此,它们的空气动力学图和无因次特性曲线是相同的。

应用相似定律来设计风机时,只要从制造厂或研究单位提供的各种类型风机资料中,选出与所设计风机比转数n 。

相接近的风机, 比较它们的效率以及能否适于现场制作等因系,就可以确定所设计风机的型式和尺寸。

下面概述用相似定律进行选型设计的方法和步骤: 一、设计参数的选择与计算在风机选型设计时,首先需要确定所需的风量q vv 、风压p 及转速n 。

设计风量、风压的确定可以采用理沦计算的方法,也可以用实际测量的方法。

对于现有风机的改造通常采用实测的方法。

下面分别介绍风量、风压的实测法和计算法。

1、通过实测量确定风机的风量、风压测定风机在锅炉设计负荷时的风压、管道压力损失、风量以及过剩空气系数测试方法见有关资料,这里不再重叙。

当锅炉末达到没计负荷时,需要进行如下换算: 1)、风量的换算:ααee vvp D D q q •= m 3/h 式中: vp q 一换算后风机的设计出力 m 3/h ;v q —锅炉额定负荷下的风机风量 m 3/h ;ααe—分别为锅炉额定负荷与实际负荷下的过剩空气系数之比; DD e—分别为锅炉额定负荷与实际负荷的比。

2)、风压的换算: Kvvp P q q P P )(= m 2/N P P —换算后的风机风压。

m 2/N 。

P 额定负荷下风机风压。

m 2/N 。

K 系数(—般取1.7~2.0)。

2、通过计算确定风量、风压: (1)燃煤量B 的计算:η)()(2321h h D h h Q D B H PHe -+-=km/h式中: D e —锅炉的额定负荷。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

风机概述:风机是各个工厂、企业普遍使用的设备之一,特别是风机的应用更为广泛。

锅炉鼓风、消烟除尘、通风冷却都离不开风机,在电站、矿井、化工以及环保工程,风机更是不可缺少的重要设备,正确掌握风机的设计,对保证风机的正常经济运行是很重要的。

离心风机设计方案的选择离心风机设计时通常给定的条件有:容积流量、全压、工作介质及其密度(或工作介质温度),有时还有结构上的要求和特殊要求等。

对离心风机设计的要求大都是:满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近;最高效率值要尽量大一些,效率曲线平坦;压力曲线的稳定工作区间要宽;风机结构简单,工艺性好;材料及附件选择方便;有足够的强度、刚度,工作安全可靠;运转稳定,噪声低;调节性能好,工作适应性强;风机尺寸尽可能小,重量轻;操作和维护方便,拆装运输简单易行。

然而,同时满足上述全部要求,一般是不可能的。

在气动性能与结构(强度、工艺)之间往往也有矛盾,通常要抓住主要矛盾协调解决。

这就需要设计者选择合理的设计方案,以解决主要矛盾。

例如:随着风机的用途不同,要求也不一样,如公共建筑所用的风机一般用来作通风换气用,一般最重要的要求就是低噪声,多翼式离心风机具有这一特点;而要求大流量的离心风机通常为双吸气型式;对一些高压离心风机,比转速低,其泄漏损失的相对比例一般较大。

离心风机设计时几个重要方案的选择:(1)叶片型式的合理选择:常见风机在一定转速下,后向叶轮的压力系数中Ψ-t(全压系数)较小,则叶轮直径较大,而其效率较高;对前向叶轮则相反。

(2)风机传动方式的选择:如传动方式为A、D、F三种,则风机转速与电动机转速相同;而B、C、E三种均为变速,设计时可灵活选择风机转速。

一般对小型风机广泛采用与电动机直联的传动A,,对大型风机,有时皮带传动不适,多以传动方式D、F传动。

对高温、多尘条件下,传动方式还要考虑电动机、轴承的防护和冷却问题。

(3)蜗壳外形尺寸的选择:蜗壳外形尺寸应尽可能小。

对高比转数风机,可采用缩短的蜗形,对低比转数风机一般选用标准蜗形。

有时为了缩小蜗壳尺寸,可选用蜗壳出口速度大于风机进口速度方案,此时采用出口扩压器以提高其静压值。

(4)叶片出口角的选定:叶片出口角是设计时首先要选定的主要几何参数之一。

为了便于应用,我们把叶片分类为:强后弯叶片(水泵型)、后弯圆弧叶片、后弯直叶片、后弯机翼形叶片;径向出口叶片、径向直叶片;前弯叶片、强前弯叶片(多翼叶)。

表1列出了离心风机中这些叶片型式的叶片的出口角的大致范围。

(5)叶片数的选择:在离心风机中,增加叶轮的叶片数则可提高叶轮的理论压力,因为它可以减少相对涡流的影响(即增加K值)。

但是,叶片数目的增加,将增加叶轮通道的摩擦损失,这种损失将降低风机的实际压力而且增加能耗。

因此,对每一种叶轮,存在着一个最佳叶片数目。

具体确定多少叶片数,有时需根据设计者的经验而定。

根据我国目前应用情况,在表2推荐了叶片数的选择范围(31页)。

(6)全压系数Ψt的选定:设计离心风机时,实际压力总是预先给定的。

这时需要选择全压系数Ψt,全压系数的大致选择范围可参考表3(31页)。

(7)离心叶轮进出口的主要几何尺寸的确定:叶轮主要尺寸示于图1。

叶轮是风机传递给气体能量的唯一元件,故其设计对风机影响甚大;能否正确确定叶轮的主要结构,对风机的性能参数起着关键作用。

它包含了离心风机设计的关键技术--叶片的设计。

而叶片的设计最关键的环节就是如何确定叶片出口角β2A。

关键技术的设计分析在设计离心风机时,关键就是掌握好叶轮叶片出口角β2A的确定。

根据叶片出口角β2A 的不同,可将叶片分成三种型式即后弯叶片(β2A<90℃),径向出口叶片(β2A=90℃)和前弯叶片(β2A>90℃)。

三种叶片型式的叶轮,目前均在风机设计中应用。

前弯叶片叶轮的特点是尺寸重量小,价格便宜,而后弯叶片叶轮可提高效率,节约能源,故在现代生产的风机中,特别是功率大的大型风机多数用后弯叶片。

现代前弯叶片风机效率,比老式产品已有显著提高,故在小流量高压力的场合或低压大流量场合中仍广为采用。

径向出口叶片在我国已不常用,在某些要求耐磨和耐腐蚀的风机中,常用径向出口直叶片。

离心风机叶轮设计时还必须考虑到比转速与叶片型式存在一定的关系(例表4),故在确定叶片出口角的同时,必须综合考虑三种叶片型式对压力、径向尺寸和效率的影响,再综合表1和表4之后确定。

正确确定了离心风机叶轮叶片出口角β2A 将为叶轮其它主要几何尺寸的确定奠定了坚实的基础,从而对整台离心风机的性能起着关键的作用。

叶片出口角度的确定β2A =0~30叶片出口角度对通风机的特性影响较大,叶片的设计最关键的环节就是如何确定叶片出口角β2A ,因而绝大多数的设计都是预先选择叶片出口角度β2A 。

其次是选择叶轮转速n 。

后向叶轮的压力系数中Ψt 较小,叶轮直径较大,而其效率较高;对前向叶轮则相反。

P46 目前,前向叶轮一般都采用圆弧形叶片。

在后向叶轮中,对于大型通风机多采用机翼形叶片,而对于中、小型通风机,则以用圆弧形和平板形叶片为宜。

P6关键技术的设计分析在设计离心风机时,关键就是掌握好叶轮叶片出口角β2A 的确定。

根据叶片出口角β2A 的不同,可将叶片分成三种型式即后弯叶片(β2A <90℃),径向出口叶片(β2A =90℃)和前弯叶片(β2A >90℃)。

三种叶片型式的叶轮,目前均在风机设计中应用。

前弯叶片叶轮的特点是尺寸重量小,价格便宜,而后弯叶片叶轮可提高效率,节约能源,故在现代生产的风机中,特别是功率大的大型风机多数用后弯叶片。

常见风机在一定转速下,后向叶轮的压力系数中Ψ-t (全压系数)较小,则叶轮直径较大,而其效率较高;对前向叶轮则相反。

离心风机叶轮设计时还必须考虑到比转速与叶片型式存在一定的关系(例表4),故在确定叶片出口角的同时,必须综合考虑三种叶片型式对压力、径向尺寸和效率的影响,再综合表1和表4之后确定。

风机转速n (由动力装置确定)流量Q=1800 m 3/h1 空气密度 1.2 kg/m 32 风机全压 p 200 Pa3 风机的比转速 n s5.54 1.2s n n p ρ=⎛⎫ ⎪⎝⎭4 选择叶片出口角β2A β2A =45°5 估算全压系数Ψt6 估算叶轮外缘角速度7 估算叶轮外缘出口直径轴流式风扇设计简介送风机 - 俗称风扇 - 是被广泛使用中的一种流体机械,小至个人计算机及电子产品散热,进而到家用电扇、冷气机内散热,大至工厂通风、隧道通风、输送及大型空调与冷却等,现代生活可以说无法脱离送风机的应用范围。

早期送风机的演进,大部份都是因应新的应用领域而在材质上做改进,以求坚固适用,性能方面的改进则比较不显著。

从大约 1930 年代开始,气体动力学因长期基础科学研究及实际应用需求,开始蓬勃发展,而制造航空器材累积下来的技术数据及经验,逐成为日后送风机性能改进的重要依据。

送风机的性能一般指在操作时所能产生的风量 (通常以体积流量代表) 及压力 ( 通常以水柱高度表示 ) ,特殊用途的风机还须考虑吹距 ( 如喷流式风机 ) 、耐温特性 ( 高温作业环境使用者 ) 、抗蚀特性 ( 化学作业环境使用者 ) 、正反转性能 (隧道通风 ) 等等。

提供风量是送风机的目的,但气流的运动须负担动、静态能量损失,因此该目的风量还需具有一定压力,以克服上述损失,才能达到使用送风机的目的。

送风机的风量 - 压力性能通常以如图一的方式代表,其中横轴是风量坐标,而纵轴则是压力坐标 ; 不同类型的送风机,该曲线的形状会不相同,不过对本文所要说明的概念而言,图一的曲线便具有足够的代表性。

图二是动、静态能量损失的代表曲线( 亦称系统阻抗曲线 ) 。

同样地,不同的应用系统,其损失曲线当然也不尽相同。

图三则是由图一与二重迭而得,由于系统只有在无风的情况下气流能量损失是最小,而送风机在最大风量时气流压力又最小,因此系统加上风机后的操作点,一般就是如图三中两曲线的交点 ( 既不是风机的最大风量或压力点,也不是系统的零风量点 ) 。

当然,在系统确定的情况下,如果使用者选择风机不当,则如图三中的交点所对应的风量,就不会是系统需求的风量 ( 太大或太小都有可能 ) 。

送风机设计简单的说,就是利用一系统化的方式及方法,根据使用者的要求或市场产品性能区隔体系,计算规划出合乎需求的送风机组。

系统化的方式及方法包含设计技术及测试技术两大部份,设计技术内容有理论基础及实验与经验数据的应用,而测试技术则含规范标准的遵守及设备的建立 ; 而由送风机种类不同 ( 大致上可分为轴流式、斜流式及离心式三型 ) ,其设计方法及数据应用也不相同。

本文以下将简述不同设计层次间的差别,然后针对轴流式风机设计与硬用做简要说明,最后以轴流式风机发展进况做一结论。

轴流式风机设计简介一、前言送风机 - 俗称风扇 - 是被广泛使用中的一种流体机械,小至个人计算机及电子产品散热,进而到家用电扇、冷气机内散热,大至工厂通风、隧道通风、输送及大型空调与冷却等,现代生活可以说无法脱离送风机的应用范围。

早期送风机的演进,大部份都是因应新的应用领域而在材质上做改进,以求坚固适用,性能方面的改进则比较不显著。

从大约 1930 年代开始,气体动力学因长期基础科学研究及实际应用需求,开始蓬勃发展,而制造航空器材累积下来的技术数据及经验,逐成为日后送风机性能改进的重要依据。

送风机的性能一般指在操作时所能产生的风量 ( 通常以体积流量代表 ) 及压力 ( 通常以水柱高度表示 ) ,特殊用途的风机还须考虑吹距 ( 如喷流式风机 ) 、耐温特性 ( 高温作业环境使用者 ) 、抗蚀特性 ( 化学作业环境使用者 ) 、正反转性能 (隧道通风 ) 等等。

提供风量是送风机的目的,但气流的运动须负担动、静态能量损失,因此该目的风量还需具有一定压力,以克服上述损失,才能达到使用送风机的目的。

送风机的风量 - 压力性能通常以如图一的方式代表,其中横轴是风量坐标,而纵轴则是压力坐标 ; 不同类型的送风机,该曲线的形状会不相同,不过对本文所要说明的概念而言,图一的曲线便具有足够的代表性。

图二是动、静态能量损失的代表曲线 ( 亦称系统阻抗曲线 ) 。

同样地,不同的应用系统,其损失曲线当然也不尽相同。

图三则是由图一与二重迭而得,由于系统只有在无风的情况下气流能量损失是最小,而送风机在最大风量时气流压力又最小,因此系统加上风机后的操作点,一般就是如图三中两曲线的交点 ( 既不是风机的最大风量或压力点,也不是系统的零风量点 ) 。

当然,在系统确定的情况下,如果使用者选择风机不当,则如图三中的交点所对应的风量,就不会是系统需求的风量 ( 太大或太小都有可能 )。

送风机设计简单的说,就是利用一系统化的方式及方法,根据使用者的要求或市场产品性能区隔体系,计算规划出合乎需求的送风机组。

相关文档
最新文档