2015离心式通风机设计和选型手册
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。
风机选型手册
风机选型手册一、风机类型选择根据使用场景和具体需求,选择合适的风机类型。
一般而言,风机类型可分为离心式、轴流式、罗茨式等。
在选择时,需要考虑风机的压力、流量、噪音、效率等因素,以及安装空间和环境条件。
二、风量与风压计算根据实际需求,计算风机的风量和风压。
风量是指单位时间内通过风机的空气体积,风压是指空气在通过风机时所受到的压力。
在计算时,需要考虑管路阻力、设备所需风量等因素,以确定合适的风机和风压。
三、风机尺寸确定根据计算结果,选择合适的风机尺寸。
在选择时,需要考虑风机的效率、噪音、重量等因素,以及安装空间和环境条件。
一般来说,较大的风机能够提供更高的风量和风压,但也会带来更高的噪音和重量。
四、空气动力学设计进行空气动力学设计,优化风机性能。
空气动力学设计包括叶轮形状、叶片角度、流道设计等,这些因素都会影响风机的性能。
通过优化设计,可以提高风机的效率、降低噪音、减小阻力等。
五、机械设计及材料选择进行机械设计及材料选择,确保风机稳定可靠。
机械设计包括支撑结构、轴承系统、传动系统等,材料选择包括钢材、铝合金、塑料等。
在选择时,需要考虑材料的强度、耐腐蚀性、重量等因素,以确保风机能够稳定可靠地运行。
六、控制系统与调速方式根据实际需求,选择合适的控制系统与调速方式。
控制系统包括启动方式、保护装置、控制柜等,调速方式包括变频调速、液力耦合器调速等。
在选择时,需要考虑控制精度、稳定性、可靠性等因素,以确保风机能够根据实际需求进行调节和控制。
七、安装与维护要求根据实际情况,确定合适的安装与维护要求。
安装要求包括基础设计、安装位置选择、管路连接等,维护要求包括定期检查、清洗、润滑等。
在确定时,需要考虑安装空间、环境条件、使用频率等因素,以确保风机能够安全可靠地运行,并延长其使用寿命。
离心式通风机—离心式通风机的选用
✓
第一组数字表示全压系数乘以10 以后再化整的一位数。如H = 0 .588 , 即
0.588×10 =5 .88 , 取整数6。
✓
第二组数字表示比转数, 如ns = 30 .7 , 取ns = 30。
一、离心式通风机的名称
✓
✓
第三组数字表示通风机的吸口形式及设计顺序号。
代号
0
1
2
风机进口形式
双侧吸入
点或经济使用范围内。
5.应考虑噪声控制, 在满足所需风量、压力的条件下, 应尽量选用
低转速风机。
6.应考虑风机的外形尺寸及进口位置、出口方向等因素, 以利于合
理布置, 易于施工安装,便于操作检修。
7.应考虑价格便宜、运输方便, 以减少投资。
例题:有一普通通风网络,通过计算得到所需风量为5900m³/h,风
单侧吸入
二级串联吸入
与前一组数字用短横线隔开。后一位数字是通风机的设计序号“1”
为第一次设计,“2”为第二次设计,以此类推。
✓
✓
3.机号
离心通风机的机号用通风机叶轮外径的分米数前冠以符号No,例如
No6(6号)风机的叶轮外径是6分米,即600毫米。
一、离心式通风机的命名
✓
✓
4.传动方式
离心通风机的传动方式分为A、B、C、D、E、F 六种, 见图3-11。而常用的传动
6——30——11
基本型号 补充型号
第一组数字表示全压系数乘以10 以后再化整的一位数。如=0.588,
即0.588×10=5.88,取整数6。
第二组数字表示比转数,如ns= 30.2,取ns=30。
一、离心通风机的命名
✓
✓
第三组数字表示通风机的吸口形式及设计顺序号。
离心通风机设计方法
离心通风机设计方法
首先,在机械设计方面,需要确定通风机的型号和规格。
根据具体的使用需求和风量计算,选用适当的型号。
通风机的型号大小直接影响到其性能和功耗。
同时,需要确定通风机的转速和功率。
转速的选择需要平衡风量、静压、效率和噪音等方面的要求。
功率的大小是决定驱动设备的能力。
其次,在流体动力学方面,需要对通风机的叶轮进行设计。
叶轮的设计是通风机性能的关键。
首先需要确定叶轮的几何参数,包括叶片数、倾角、展弦比等。
这些参数的选择取决于需要的风量、静压和效率。
同时,还需要对叶轮进行流场分析和优化设计,以提高流体的流通性能,并减小能量损失。
此外,材料的选用也是设计离心通风机时需要考虑的重要因素之一、离心通风机在使用中会受到较大的载荷和振动,因此需要选择具有足够强度和刚度的材料。
常见的材料包括铁、钢、铝和合金等。
选择适当的材料可以提高通风机的可靠性和使用寿命。
除了上述三个方面的设计,还需要考虑其他一些因素。
例如,通风机的噪音控制。
通风机在工作过程中会产生噪音,因此需要采取一定的措施进行噪音控制,如通过降低转速、增加隔音材料等。
另外,还需要考虑通风机的安装和维护。
通风机的安装需要保证其与周围环境的良好密封性,以避免泄漏和能量损失。
维护方面,要定期对通风机进行清洁和检测,保持其良好的工作状态。
总之,离心通风机的设计涉及到机械设计、流体动力学和材料选用等方面。
通过合理的设计和选择,可以提高通风机的性能和使用寿命,提供良好的通风效果。
离心风机的选型与设计
离心风机的选型与设计离心风机是一种常见的通风设备,广泛应用于工业生产、建筑通风、空调系统等领域。
在选型与设计离心风机时,需要考虑多方面因素,包括工作环境、风量、风压、效率等等。
以下是关于离心风机选型与设计的一些重要考虑因素。
首先,选型离心风机需要了解工作环境的温度、湿度、气体成分等信息。
这些信息将直接影响到离心风机材质的选择,例如高温环境会选择耐高温材料,腐蚀性气体环境则需要防腐材质。
其次,需要计算所需的风量和风压。
风量是指单位时间内通过离心风机的气体体积,通常用立方米/小时(m³/h)来表示。
风压是指离心风机产生的气体压力,通常用帕斯卡(Pa)来表示。
根据具体的工作环境和需求,确定所需的风量和风压。
然后,根据所需的风量和风压,选择合适的离心风机型号。
离心风机有多种类型,包括直流离心风机、交流离心风机、无叶离心风机等。
不同类型的离心风机适用于不同的工作条件和需求。
例如,直流离心风机适用于需要精确控制风量和风压的场合,而交流离心风机适用于通风系统较大的场合。
在选型之后,还需要进行离心风机的设计。
离心风机的设计包括叶轮设计、叶片角度设计、进出口直径比设计等。
叶轮是离心风机的核心部件,直接影响到风量和风压。
叶轮的设计需要考虑风机的工作条件和要求,通过流体力学计算和仿真来确定合适的叶轮类型和尺寸。
叶片角度设计是为了优化叶轮的性能,提高风机的效率。
进出口直径比设计是为了减少流量泄漏和能量损失。
此外,还需要考虑离心风机的效率。
离心风机的效率是指输入功率和输出功率之间的比值,通常以百分比来表示。
提高离心风机的效率可以减少能源消耗和运行成本。
提高离心风机的效率可以通过优化叶轮设计、减少系统阻力、合理选择电机等方法来实现。
最后,选型与设计离心风机还需要考虑可靠性和安全性。
离心风机的可靠性主要包括结构设计、材料选择、加工工艺等方面。
离心风机的安全性主要包括防护措施、故障报警、过载保护等方面。
确定合适的离心风机型号和设计方案,可以提高离心风机的使用寿命和工作安全性。
离心风机常识及选型
离心风机常识及选型
(二)分类
低压风机:P ≤ 980 Pa (100 mmH2O)
按工作压力分
中压风机:980 Pa< P ≤2942 Pa (300 mmH2O) 高压风机:2942 Pa< P ≤14710 Pa (1500 mmH2O)
双进风
按进风方式分 单进风 前倾(前弯) 按叶片形状分 后倾(后弯)
离心风机常识及选型
(一)简介
离心风机(后简称风机)是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送 气体的机械,它是一种从动的流体机械。离心风机广泛用于工厂、矿井、 隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却;锅炉和工业炉 窑的通风和引风;空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风;谷物的 烘干和选送;风洞风源和气垫船的充气和推进等。
离心风机常识及选型
(七)风机选型参数及常用类型
一般说来,我们在准备风机选型前需要确定两个关键参数,即:风量、 风压。根据不同的风量和风压,来选择相应的风机。对空调设备而言,风压 通常按全压来选,全压=静压+动压=机组内阻+机外余压。 对于前倾风机,其优点是造价低、转速低,可选用较细的轴和较小的轴 承,且具有较宽的操作范围。缺点是性能曲线形状可能与管网阻力曲线平行, 且系统静压降低可能导致电机过载。另外,叶片结构强度较低,不能运行于 较高的转速。(由于其功率曲线具有增加的倾向,是“易过载型”风机,因 此其全压最好不要超过1200Pa。)
对于后倾风机,其优点是效率高且功率曲线无过载。其功率曲线通常 在常用范围的中部达到最大值,这样一般不会超载。叶片及叶轮的自身结 构强度较高,可使用于较高的静压系统。其缺点是由于叶轮运行速度较高, 所以需要较粗的轴及较大的轴承且对平衡的要求较高,另外静压的波动容 易引起工况的变化。后倾叶片风机的改进是用机翼型截面的叶片代替等截 面的叶片,这个改进使风机的静压效率提高到86%左右,也使风机的噪声相 应的得到降低,设计良好的机翼型叶片风机比噪声可达到甚至低于前倾叶 片风机。
离心风机选型手册
离心风机选型手册1. 简介离心风机是一种常用的工业风机,主要用于通风、送风、排风和增压等工作场合。
本文档将介绍离心风机的选型方法和注意事项,帮助用户正确选择适合自己需求的离心风机。
2. 轴流风机和离心风机的区别在开始选型之前,我们先来了解一下离心风机和轴流风机的区别。
轴流风机主要用于大风量低压的场合,风机进出风口在同一轴线上,气流基本沿轴线方向流动。
而离心风机则适用于较大风压和较小风量的场合,气流从风机的进风口垂直于轴线进入,然后被风机叶轮强制加速后再沿着离开风机的出风口方向出去。
3. 选型方法离心风机的选型主要考虑以下几个方面:3.1 风量风量是指单位时间内通过离心风机的气体体积。
在选型时,需要明确所需风量的大小。
一般来说,风量可以通过以下公式计算得出:风量 = 风速 * 断面积其中,风速是指气体流经截面的速度,断面积是指截面的面积大小。
根据实际需求和工艺要求,确定所需的风量。
3.2 风压风压是指气体在离心风机中的静压和动压之和。
离心风机的风压决定了其适用的工作压力范围。
在选型时,需要明确所需风压的大小,以确保风机能够满足工艺要求。
3.3 转速离心风机的转速直接影响其风量和风压的大小。
通常情况下,转速越高,风量和风压越大。
在选型时,需要根据实际需求和工艺要求来确定所需的转速范围。
3.4 功率离心风机的功率是指其工作时所需的电力。
在选型时,需要根据实际情况来确定所需的功率范围。
3.5 噪声离心风机在工作时会产生一定的噪声。
在选型时,需要考虑离心风机的噪声水平,以确保符合相关的噪声限制标准。
4. 选型注意事项在进行离心风机选型时,还需注意以下几点:4.1 工艺要求在选型之前,需要明确所需离心风机的工艺要求,包括所需风量、风压等参数,以确保选型结果满足实际需求。
4.2 空间限制离心风机通常需要安装在一定的空间内,因此在选型时需要考虑到空间的限制,以确保选型结果可行。
4.3 材质选择根据工作环境的要求,需要选择适合的材质来制造离心风机,以保证其正常工作和使用寿命。
离心通风机设计方法
ξ1Qth τ1(1− v2 )n
(3-6b)
进而当 v = 0,ξ1 = 1.2,τ1 = 1.0 时:
D1 = 1.1943 ϕ D2
或者: ϕ
= 1.702⎜⎜⎝⎛
D1 D2
⎟⎟⎠⎞3
(3-6c) (3-6d)
2. 当叶轮进口转弯处气流分布不均匀时 β1A 的优化值。
图 3-4,叶片进口处速度分布不均匀,在前盘处速度大小 为 C1mmax 和 w1max ,比该面
+ ⎜⎛ nπ ⎝ 60
⎟⎞2 ⎠
D12
对式(3-3)求极小值,得出的优化值为:
(3-3c)
D1
=3
240ξ1Qth π 2τ1(1−υ 2 )ntgβ1A
(3-4a)
出口直径 D2 不用上述类似的优化方法,只要选用合适ϕ 的即可:
Qth
=
π 4
D22u2ϕ
=
nπ 2 240
D23ϕ
D2
=3
240 • Qth nπ 2 ϕ
(1 + k 2tg 2 β 1A ) 32 tg β 1A
当 dw13max = 0 时: dtg β 1A
tg β 1A =
11 2k
(3-7a)
进而采用近似公式:
1
=
1
(1 +
− b1
2e 2r1
)
k3
其中 r1 为叶轮前盘叶片进口处的曲率半径。计算出来的 β1A 角比 35.26o 小一些。如
C2r u2 = 0.21 ~ 0.25
β2 A = 48 ~ 60o
C2r u2 = 0.25 ~ 0.28
然后,利用(3-10a)式可计算出 b2 。 D2
第一节 离心式通风机
第一节离心式通风机一、离心式通风机的结构、工作原理1.结构矿用离心式通风机,一般分为具有前弯叶片和具有后弯叶片两种.前弯式叶片离心式通风机,压力系数较高,但效率较低,经济性差.我国五、六十年代生产的产品,属于淘汰产品。
后弯式叶片离心式通风机,压力系数较低,但效率较高,经济性好,现代高效离心式通风机,大都属于此类型。
离心式通风机的结构如图4—1所示。
其主要部件的功能如下:图4—1离心式通风机结构示意图1一叶轮 2一整流器 3一集流器; 4一机壳(蜗壳);5一调节器 6一进风箱7一轮毂 8一大轴; 9一叶片 10一舌(喉部); 11一扩散器(1)叶轮(风轮、工作轮)。
它是离心式通风机的关键部件,由前盘、后盘、叶片和轮毂等零件焊接或铆接而成。
后盘紧固在轮毂上用键与风机转轴或直接与电动机轴相连接,参见图15—2。
叶轮的作用在于使被吸入叶片间的空气强遣旋转,产生离心力而从叶轮中甩出来,以提高空气的压力。
前盘的结构形式有平前盘、锥形前盘和弧形前盘等几种。
图15-2叶轮与轴的连接1一前盘;2一后盘,3一叶片I4一轮毂I 5一轴(2)整流器(稳压器、扩压环)。
它可起到减少机壳内涡流损失、入口区的压力差和泄漏,稳定气流的作用。
(3)集流器(喇叭口、吸风口)。
它可保证气流均匀地进入叶轮,使叶轮得到良好的进气条件,减少流动损失和降低进口涡流噪声。
其开口有筒形、锥形、弧形和组合形等几种。
目前在大型离心式通风机上多采用弧形或锥弧形集流器,以提高风机效率和降低噪声;中、小型离心式通风机多采用弧形集流器。
图15—6风机的集流器型式n一圆筒形j b一圆锥形,c一圆弧形(4)机壳(蜗壳)。
它是用钢板(小型凤机铸造)焊成包住叶轮的外壳,其形状呈螺旋线形。
它是汇集从叶轮流出的气流,导至风机的出口,并将气体的部分动能转变为静压。
(5)调节器(导流器、挡板)。
通过改变其叶片开启度的大小,来控制进风量大小和叶轮进口气流方向,以满足调节要求。
离心风机设计手册pdf
离心风机设计手册PDF是离心风机设计的专业指南,提供了离心风机设计的全面知识和实用技巧。
该手册首先介绍了离心风机的原理和特点,以及其在各种领域的应用。
接着,手册详细介绍了离心风机的设计过程,包括风机的流量、压力、效率等性能参数的计算,以及风机叶轮、机壳、轴承等部件的设计和选型。
此外,手册还提供了离心风机的通风机设计和运行维护等方面的知识,帮助用户更好地了解和使用离心风机。
手册还提供了丰富的实例和案例分析,帮助用户更好地理解和应用离心风机设计的知识和技巧。
同时,手册还附带了离心风机的相关标准和规范,为用户提供全面的参考资料。
总之,离心风机设计手册PDF是离心风机设计的重要工具书,无论是专业设计人员还是初学者都可以从中受益。
通过阅读该手册,用户可以全面了解离心风机设计的各个方面,提高设计效率和应用效果。
离心式通风机设计方案和选型手册
离心式通风机设计通风机的设计包括气动设计计算,结构设计和强度计算等内容。
这一章主要讲第一方面,而且通风机的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。
相似设计方法简单,可靠,在工业上广泛使用。
而理论设讲方法用于设计新系列的通风机。
本章主要叙述离心通风机气动设计的一般方法。
离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量,通风机全压,工作介质及其密度,以用其他要求,确定通风机的主要尺寸,例如,直径及直径比,转速n,进出口宽度和,进出口叶片角和,叶片数Z,以及叶片的绘型和扩压器设计,以保证通风机的性能。
对于通风机设计的要求是:(1)满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近;(2)最高效率要高,效率曲线平坦;(3)压力曲线的稳定工作区间要宽;(4)结构简单,工艺性能好;(5)足够的强度,刚度,工作安全可靠;(6)噪音低;(7)调节性能好;(8)尺寸尽量小,重量经;(9)维护方便。
对于无因次数的选择应注意以下几点:(1)为保证最高的效率,应选择一个适当的值来设计。
(2)选择最大的值和低的圆周速度,以保证最低的噪音。
(3)选择最大的值,以保证最小的磨损。
(4)大时选择最大的值。
§1 叶轮尺寸的决定图3-1叶轮的主要参数:图3-1为叶轮的主要参数::叶轮外径:叶轮进口直径;:叶片进口直径;:出口宽度;:进口宽度;:叶片出口安装角;:叶片进口安装角;Z:叶片数;:叶片前盘倾斜角;一.最佳进口宽度在叶轮进口处如果有迴流就造成叶轮中的损失,为此应加速进口流速。
一般采用,叶轮进口面积为,而进风口面积为,令为叶轮进口速度的变化系数,故有:由此得出:(3-1a)考虑到轮毂直径引起面积减少,则有:(3-1b)其中在加速20%时,即,(3-1c)图3-2 加速20%的叶轮图图3-2是这种加速20%的叶轮图。
近年来的研究加速不一定是必需的,在某些情况下减速反而有利。
二.最佳进口直径由水力学计算可以知道,叶道中的损失与速度的平方成正比,即。
离心通风机选型及设计
离心通风机选型及设计1.引言…………………………………………………………………… .(1)2.离心式通风机的结构及原理 (3)2.1离心式风机的基本组成 (3)2.2离心式风机的原理 (3)2.3离心式风机的主要结构参数 (4)2.4离心式风机的传动方式 (5)3离心风机的选型的一般步骤 (5)4.离心式通风机的设计 (5)4.1通风机设计的要求 (5)4.2设计步骤 (6)4.2.1叶轮尺寸的决定 (6)4.2.2离心通风机的进气装置 (13)4.2.3蜗壳设计 (14)4.2.4参数计算 (20)4.3离心风机设计时几个重要方案的选择 (24)5.结论 (25)附录 (25)引言通风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。
通风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却;锅炉和工业炉窑的通风和引风;空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风;谷物的烘干和选送;风洞风源和气垫船的充气和推进等。
通风机的工作原理与透平压缩机基本相同,只是由于气体流速较低,压力变化不大,一般不需要考虑气体比容的变化,即把气体作为不可压缩流体处理。
通风机已有悠久的历史。
中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车,它的作用原理与现代离心通风机基本相同。
1862年,英国的圭贝尔发明离心通风机,其叶轮、机壳为同心圆型,机壳用砖制,木制叶轮采用后向直叶片,效率仅为40%左右,主要用于矿山通风。
1880年,人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳,和后向弯曲叶片的离心通风机,结构已比较完善了。
1892年法国研制成横流通风机;1898年,爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心通风机,并为各国所广泛采用;19世纪,轴流通风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风,但其压力仅为100~300帕,效率仅为15~25%,直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。
1935年,德国首先采用轴流等压通风机为锅炉通风和引风;1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流通风机;旋轴流通风机、子午加速轴流通风机、斜流通风机和横流通风机也都获得了发展。
离心风机选型手册
离心风机选型手册1. 引言离心风机是一种常用的风动设备,广泛应用于工业、建筑和环境控制等领域。
正确选择离心风机对于保证系统运行效率、降低能耗和减少维护成本具有重要意义。
本手册旨在为使用者提供离心风机选型的一般原则和步骤,并介绍常见的选型参数和计算方法。
2. 离心风机的基本原理离心风机通过离心力将空气或气体加速并排出其出口处。
其工作原理与离心泵类似,但方向相反。
离心风机通常由驱动装置、风机叶轮、外壳、进出口管道和支撑装置等组成。
其工作过程包括:输入空气、加速空气、将空气排出,并通过驱动装置产生负压。
3. 选型原则正确的离心风机选型是确保系统性能稳定和高效运行的重要条件。
在进行离心风机选型时,需要考虑以下几个因素:3.1 系统需求根据所需的风量、压力和温度等参数来确定离心风机的型号和规格。
需考虑系统的工作环境、使用条件和性能要求等因素。
3.2 能耗效率考虑到长期运行成本,应选择能耗效率高的离心风机。
能耗效率通常由风机的静压效率和总效率来表示,较高的效率能够降低能耗并减少运行成本。
3.3 声音和振动选择低噪音和低振动的离心风机有助于提供一个舒适的工作环境。
特别是在需要安装在噪音敏感区域的项目中,应选用低噪音型号。
3.4 维护和保养考虑到维护和保养的方便性,应选用结构简单、易于拆卸和清洁的离心风机。
此外,易于获得维修配件和技术支持也是重要因素。
4. 选型参数离心风机选型时需要考虑的主要参数包括风量、静压、转速、功率和噪音等。
以下是对这些参数的简要介绍:4.1 风量风量是指风机在单位时间内输送的空气体积,常用单位为立方米每小时(m³/h)。
根据系统需求来确定所需的风量。
4.2 静压静压是指风机在工作过程中产生的压力,常用单位为帕斯卡(Pa)或毫米水柱(mmH2O)。
静压取决于风机的工作能力和系统阻力等因素。
4.3 转速转速是指风机叶轮的转速,常用单位为转每分钟(RPM)。
转速的选择应考虑到系统需求以及离心风机本身的设计限制。
离心风机选型设计[分享]
离心风机选型设计[ 分享]离心风机选型设计要* 要选型,首先要确定气体的流量、压力、密度,这是离心通风机选型过程的三素。
气体的密度(工况密度)是选型过程中最为关键的第一要素,若未给定密度则需根据风机的工况环境,如海拔、当地大气压、工作温度、气体的标密来计算或换算出工况气体的密度。
气体的压力(工况全压)是风机选型的第二要素,根据给定或计算出的工况密度,将工况压力换算为风机标准状态下压力。
如风机带进气箱或消声器,需考虑其压力损失,可经过计算或估算,估算损失一般在100~300Pa之间。
气体的流量(工况容积流量)是选型过程的第三要素,如系统要求气体的质量流量(保证气体的排放量或要求气体中的某种介质的含量),则需要将气体质量流量换算为风机标准状态下的容积流量。
如系统要求气体的容积流量(保证气体的容积流量),则风机标准状态下的容积流量与工况下的容积流量相同。
比转数计算是风机选型过程中的重要步骤,是判断风机选用具体模型的主要依据。
将换算到风机标准状态下的性能参数(容积流量,全压)和转速代入比转数的计算公式,根据不同的转速可求出不同的比转数,一阶比转数是单吸风机的依据; 二阶比转数是双吸风机的依据。
到这里,风机选型的第一部分结束,求比转数是第一部分的关键所在。
离心通风机的模型决定其性能曲线,性能曲线分有因次曲线和无因次曲线。
有因次曲线是判定是否满足现场要求的依据,而无因次曲线是描绘风机特性的依据,有因次代表着特殊性,无因次代表普遍性。
传统的风机选型大多把有因次性能表(7~8 个高效区点)作为选型的依据,由于手工计算繁琐,只取最高效率点或附近点做为选型依据,这样的算法相对简单,但结果粗糙、模糊、范围窄,容易忽略次高效率点而漏选好的风机模型。
而计算机选型程序一般把无因次性能曲线作为选型的依据,虽然软件编程要做大量繁琐的工作,要在性能曲线上取密集的点,标定其坐标,计算各点的比转数,反复核算等。
通常可用到的无因次参数有流量系数、压力系数、内效率、比转数。
离心通风机的设计
离心通风机的设计已知条件:风机全压P tf =2554 Pa,风机流量q v =5700 m 3/h, 风机进口压力P in =101324.72Pa 风机进口温度t m =25°C 空气气体常数R=287J/㎏×k 风机转速n=2900r/min1.空气密度ρ()()33in 1847.16.3027328732.133*760273m kg mkg t R P in =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+=ρ2.风机的比转速432.154.5⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=iF in vs q nn ρρ4325541847.12.136005700290054.5⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=s n =55.733.选择叶片出口角A 2βA 2β=︒35由于比转速较小,选择后弯圆弧叶片。
4.估算全压系数t ψ[]210439.1107966.23835.02523⨯⨯-⨯+=--s A t n βψ[]273.5510439.135107966.23835.0253⨯⨯⨯-⨯⨯+=-- =0.8735.估算叶轮外缘圆周速度2usm s m p u t tF 772.70873.0187.1212554212=⨯⨯==ρψ 6. 估算叶轮外缘出口直径2Dm m n u D 462.029001416.3772.70606022=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯==π 选择2D =0.46m ,相应地s m 85.692=u 7. 计算风机的t ψ、ϕ、s D 、σ884.085.691847.1212554u 21p 222tF t =⨯⨯==ρψ136.085.6946.045700/3600u D 4q 2222v=⨯⨯==ππϕ611.20.136884.0993.0993.0412141t s =⨯==ϕψD405.0884.0136.0432143t21===ψϕσ8.确定叶轮进口直径0D⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=2004d c q D vπ选择悬臂式叶轮,d=0,参考表3-11a 选0c =30s m ;259.0m 3043600567000=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=πD m 5606.0462.0/259.020==D D 符合表3-11b 的20D D 范围。
- 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、"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、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)。
通风机的设计包括气动设计计算,结构设计和强度计算等内容。
这一章主要讲第一方面,而且通风机的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。
相似设计方法简单,可靠,在工业上广泛使用。
而理论设讲方法用于设计新系列的通风机。
本章主要叙述离心通风机气动设计的一般方法。
离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量,通风机全压,工作介质及其密度,以用其他要求,确定通风机的主要尺寸,例如,直径及直径比,转速n,进出口宽度和,进出口叶片角和,叶片数Z,以及叶片的绘型和扩压器设计,以保证通风机的性能。
对于通风机设计的要求是:(1)满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近;(2)最高效率要高,效率曲线平坦;(3)压力曲线的稳定工作区间要宽;(4)结构简单,工艺性能好;(5)足够的强度,刚度,工作安全可靠;(6)噪音低;(7)调节性能好;(8)尺寸尽量小,重量经;(9)维护方便。
对于无因次数的选择应注意以下几点:(1)为保证最高的效率,应选择一个适当的值来设计。
(2)选择最大的值和低的圆周速度,以保证最低的噪音。
(3)选择最大的值,以保证最小的磨损。
(4)大时选择最大的值。
§1 叶轮尺寸的决定图3-1叶轮的主要参数:图3-1为叶轮的主要参数::叶轮外径:叶轮进口直径;:叶片进口直径;:出口宽度;:进口宽度;:叶片出口安装角;:叶片进口安装角;Z:叶片数;:叶片前盘倾斜角;一.最佳进口宽度在叶轮进口处如果有迴流就造成叶轮中的损失,为此应加速进口流速。
一般采用,叶轮进口面积为,而进风口面积为,令为叶轮进口速度的变化系数,故有:由此得出:(3-1a)考虑到轮毂直径引起面积减少,则有:(3-1b)其中在加速20%时,即,(3-1c)图3-2 加速20%的叶轮图图3-2是这种加速20%的叶轮图。
近年来的研究加速不一定是必需的,在某些情况下减速反而有利。
二.最佳进口直径由水力学计算可以知道,叶道中的损失与速度的平方成正比,即。
为此选择在一定的流量和转速条件下合适的,以使为最小。
首先讨论叶片厚度的影响。
如图3-3,由于叶片有一定厚度;以及折边的存在,这样使进入风机的流速从增加至,即:图3-3 叶片厚度和进出口的阻塞系数计算用和分别表示进出口的阻塞系数:(3-2a)式中为节距,为切向叶片厚度同理那么进出口的径向速度为:当气流进入叶轮为径向流动时,,那么:(3-2b)为了使最小,也就是损失最小,应选用适当的。
当过大时,过小,但加大很多,使(3-2c)式右边第二项过大,加大。
当过小时,(3-2c)式右第二项小,第一项会过大,总之在中间值时,使最小,即考虑到进口20%加速系数,及轮毂的影响,的表达式为(3-1b)式,代入(3-2c)式为:(3-3c)对式(3-3)求极小值,得出的优化值为:(3-4a)出口直径不用上述类似的优化方法,只要选用合适的即可:(3-4b)即:(3-4c)也可以根据,求出(3-4d)三.进口叶片角1.径向进口时的优化值同一样,根据为最小值时,优化计算进口叶片角。
当气流为径向进口时,,且均布,那么从进口速度三角形(令进口无冲击=)代入值后得出值,最后得出:(3-5)求极值,即(3-6a)这就是只考虑径向进口时的优化值。
把(3-6a)式代入(3-4a)至(3-4d)式:(3-6b)进而当时:(3-6c)或者:(3-6d)2.当叶轮进口转弯处气流分布不均匀时的优化值。
图3-4,叶片进口处速度分布不均匀,在前盘处速度大小为和,比该面上的平均值要大,设那么此外:当时:(3-7a)进而采用近似公式:其中为叶轮前盘叶片进口处的曲率半径。
计算出来的角比小一些。
如下表所示:: 0.2 0.4 1.0 2.03.04.0: 0.952 0.88 0.74 0.580.472 0.424:那么(3-7b)式中为的平均值。
图3-4叶片进口处和分布不均匀图3-5进口速度三角3.当气流进入叶片时有预旋,即:由图3-5进口速度三角形可以得出:求极值后:(2-8a )可以看出当气流偏向叶轮旋转方向时(正预旋),将增大,同时得到:4.叶轮的型式不同时有所区别一般推荐叶片进口角稍有一个较小的冲角。
后向叶轮中叶道的摩擦等损失较小,此时的选择使叶轮进口冲击损失为最小。
冲角一般后向叶轮:对于前向叶轮,由于叶道内的分离损失较大,过小的进口安装角导片弯曲度过大,分离损失增加。
较大的安装角虽然使进口冲击损失加大,但是流道内的损失降低,两者比较,效率反而增高。
一般前向叶轮:当时,甚至。
四.叶轮前后盘的圆角和叶片进口边斜切设计中,在可能情况下尽量加大叶轮前后盘的圆角半径r和R(图3-1)。
叶片进口边斜切是指前盘处叶片进口直径大于后盘处的直径,以适应转弯处气流不均匀现象。
如果叶片进口与轴平行,如图3-6(a)所示,在进口边各点是相同的。
但该处气流速度不均匀,而周速相同。
故气流角不同,这样就无法使叶片前缘各点的气流毫无冲击地进入叶轮。
为此将叶片进口边斜切(见图3-6(b)),靠近前盘处的大,且其亦大,而靠近后盘小,且亦小。
使气流良好地进入叶道。
前向叶轮,进口气流角是根据叶片弯曲程度来考虑的,故不做成斜切。
图3-6叶轮前后盘的圆角和叶片进口边斜切五.叶片数Z的选择叶片数太少,一般流道扩散角过大,容易引起气流边界层分离,效率降低。
叶片增加,能减少出口气流偏斜程度,提高压力。
但过多的叶片会增加沿程摩阻损失和叶道进口的阻塞,也会使效率下降。
根据试验,叶片间流道长度l为流道出口宽度a的2倍,且l为,由几何关系:那么( 3-9)出口角大的叶轮,其叶道长度较短就容易引起当量扩张角过大,应采用较多叶片。
出口角小时,叶道较长,应采用较少叶片。
同时较小时,Z也少一些为好,以免进口叶片过于稠密。
对于后向叶轮:当Z=8~12个时,采用机翼型及弧型叶片,当Z=12~16时,应采用直线型叶片。
对于前向叶轮,Z=12~16.六.叶片进出口宽度1. 后向叶轮一般采用锥形圆弧型前盘,对于一定流量叶轮,过小则出口速度过大,叶轮后的损失增大,而过大,扩压过大,导致边界层分离,所以的大小要慎重决定。
由于(3-10a)上式表明,在一定的时,值与成正比,对于一定的叶轮过大,出口速度大,叶轮后损失增大,反之过小,扩压度过大。
试验证明,不同的,值不同,即(3-10b)然后,利用(3-10a)式可计算出。
后向叶轮的进口处宽度,一般可近似计算:(3-10c)2.前向叶轮进口处参数影响很大。
其叶片入口处宽度应比公式计算出的大一些。
例如当前向叶轮采用平直前盘时:,若采用锥形前盘,必须正确选用前盘倾斜角,即0.3~0.4 0.45~0.5 5 >0.5根据值及,可决定。
图3-7 前盘形状叶片形状的确定离心式通风机主要参数及Z已知后,就可以绘制叶片的形状,叶片的形状有很多选择。
一.平直叶片平直叶片是最简单的叶片型式,根据图3-8,由正弦定理:(3-11)上式表明, 和之间满足(3-11)式,不能同时任意选择。
例如:: 0.30.50.7(当时):图3-8平直叶片二.圆弧型叶片圆弧型叶片分单圆弧和多圆弧,一般多采用单圆弧。
在设计中,一般先求出,Z等,根据已知条件确定叶片圆弧半径的大小,和该圆弧的中心位置P,以及圆弧所在半径。
图3-9a后向圆弧叶片图3-9 b前向圆弧叶片图3-9 c 径向叶片1.后向叶片圆弧如图3-9a所示,已知在和中,P0为公共边:由余弦公式:( 3-12a)(3-12b)叶片长度l:2.前向叶轮圆弧叶片(3-13a)(3-13b) 3.径向叶片见图3-9c(3-14a)(3-14b)三.叶片流道的决定对于直叶片和圆弧叶片,其进口不能很准确地成型,所以在某些情况下会产生过高的前缘叶片压力,从而导致了气流的分离。
最好在进口有一段无功叶片,或用近似的圆弧表示。
这种无功近似圆弧如图3-10所示:从1点引出的无功圆弧的半径r等于从该点引出的对数曲线的曲率半径。
图解时,连接01两点,做角,过0点做的垂线,交于角的另一边为A点,以为半径做圆弧,弧段为无功叶片,e点的以后用抛物线,或者曲线板延长,而且保证出口角为即可。
流道画出以后,检查过流断面,过流断面变化曲线的斜率不能大于,否则的话,扩散度过在,造成较大的边界层损失,甚至分离。
一般叶片较少时,用圆弧叶片还是合理的。
图3-10无功叶片及过流断面检查图3-11无功叶片的形状以下用解析法做几种情况的无功叶片:无功叶片就是环量不变的叶片,即保持常数(或保持常数)的叶片,用下标”0”表示进口,则:由于(3-15)上式为无功叶片的方程.(1)情况,这时前盘为双曲线,即(3-16a)积分后:(3-16b)如果进口无预旋:( 3-16c)(3-16d)(2)(3-17a)当时(3-17b)图3-12 叶片基元四.叶片造型的解析法和图解法1.减速叶片间流道由于风机叶轮中的流动为逆压梯度,易造成边界层的脱流,而造成过大的边缘失。
如果使相对流速w的减少呈线性关系,那么在叶轮中就不会造成过大的逆压梯度。
图3-12中的一个叶片基元,分解成(径向)和(周向)两个分量:(3-18a)这就可以利用w代替进行叶片绘形。
如果采用等减速流道,即(3-18b)可以看出对于等减速流道,w的分布曲线是一条抛物线,其中有几种情况可以得到解析解。
a.等径向速度流道当轴面流道的关系为br=常数时,=常数。
把(3-18a)式代入(3-18b)式:为常数,积分而得到速度分布为:(3-19)此时w沿半径是线性分布的。
b.=常数的等角螺线叶片:(3-20)c.=常数同时=常数,w也必为常数。
见图3-13所示。
同时:那么压力系数:(3-21)只与几何尺寸,即有关。
d.等宽度叶道,b=常数由于:常数那么:(3-21)图3-132.等减速叶片的图解法。
在一般情况,由式(3-18b)得到:积分后:(3 -22)积分常数为:那么已知w和,就可以求出,进而利用:可利用图解法绘型叶片。
例如:令,,代入方程中:得到若令=常数:(3-23)当及已知时,可以求出和w,进而求出,即可进行叶片绘型。
即先用数值方法计算出,然后图解绘图。
例如:时可列表计算:r b br5.5 2.45 13.50.223 5.84336.5 2.06 13.40.221 5.7933.27.5 1.7 12.750.212 5.5534.98.5 1.33 11.300.1868 4.4839.39.5 0.98 9.60.1585 4.1546.3绘型步骤如下:把半径分成n分,求出各段中点的w和值,并列入表内,就可以求出各段中点的值,根据,在图上量取和,从进口画起,就可以得出叶片形状如图3-14所示。
以上风机叶片的设计是按的线性分布设计叶片,同样可以按叶片角的分布进行叶片角的绘型,在水轮机中还可以按给定的分布进行叶片绘型。