离心通风机设计
4-72型离心通风机毕业设计
毕业设计(论文)题目通用No7C/4-72型离心通风机设计学院名称机械工程学院指导教师李启成职称教授班级热能与动力工程1201班学号20124140136学生姓名仲启鑫2016年 6月4日通用No7C/4-72型离心通风机设计摘要: 4-72型离心通风机具有通风效果好、适用性强、噪音低、维护方便等优点。
本次设计根据通风机设计的理论基础,对离心通风机的主要参数进行研究和分析,设计一台用于工厂及大型建筑物室内通风换气的4-72型离心通风机。
本文完成了4-72型离心通风机的叶轮、轴盘、轴、带轮、蜗壳等重要零部件的设计,重点是离心通风机叶轮的设计计算和轴的设计计算。
并进行叶轮、轴、键的强度校核和轴承寿命的校核等。
本设计严格执行最新国家标准及行业标准,参照在现有应用的离心通风机的基础上,完成通用No7C/4-72型离心通风机的设计。
离心通风机广泛应用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却。
关键词:离心通风机;叶轮;蜗壳;强度校核Universal No7C/4-72 Type Centrifugal FanAbstract: 4-72 type centrifugal fan ventilation effect is good, strong applicability, low noise, easy maintenance, etc. This design based on the extension design basis, on the basis of the main parameters according to the centrifugal fan, study and analysis, and design a used in factories and large buildings indoor and ventilated take a breath of 4-72 type centrifugal fan. This paper completed the 4-72 type centrifugal fan impeller, shaft, shaft, belt wheel, the design of the volute and other important components, the focus is on the calculation in the design of centrifugal fan impeller and shaft design and calculation. As well as impeller, shaft, key checking respectively and the checking of bearing life. This design strictly carry out the latest national standards and industry standards, with reference to the existing in the practical application of processing of centrifugal fan design drawings, complete the design of centrifugal fan.Design of universal No7C/4-72 type centrifugal fan. Centrifugal fans are widely used in factories, mines, tunnels, cooling towers, vehicles, ships and buildings of ventilation, dust and cooling.Keywords:Centrifugal fan;Impeller;V olute;Strength check目录中文摘要 (i)英文摘要 (ii)1 绪论................................................. ..11.1离心通风机概述........................................... ..11.2通风机分类 ............................................... ..11.3通用4-72型离心通风机 ................................... ..42 4-72型离心通风机的结构形式.......................... (5)2.1离心通风机的结构形式....................................... .52.2离心通风机的主要零部件..................................... .83 离心通风机的特性参数 (11)3.1通风机的流量 (11)3.2通风机的压强 (11)3.3通风机的转速 (11)3.4通风机的轴功率 (12)3.5通风机的效率 (12)4 4-72型离心通风机主要零部件设计计算 (13)4.1离心通风机的设计要求 (13)4.2离心通风机设计主要参数 (13)4.3叶轮的设计计算 (14)4.4蜗壳的设计计算 (23)4.5电动机的选择 (25)4.6V带轮设计计算 (26)4.7轴的设计计算 (29)4.8轴承选型 (30)5 通用NO7C/4-72型离心通风机主要零件的强度校核 (32)5.1叶轮的强度校核 (32)5.2轴的强度校核 (35)5.3键的强度校核 (37)5.4轴承寿命的校核 (37)6 通风机的安装和维护 (38)6.1通风机安装方法 (38)6.2通风机的维护 (38)结论 (40)参考文献 (41)谢辞 (42)附录 (43)1英文原文 (43)2中文翻译 (53)1 绪论1.1 离心通风机概述风机顾名思义是抽风或送风的机械设备。
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。
离心式通风机蜗壳线型设计方法
离心式通风机蜗壳线型设计方法Centrifugal fans are widely used in various industries for ventilation and air circulation. The design of the scroll line in a centrifugal fan is crucial to its performance and efficiency.离心式通风机广泛应用于各种行业,用于通风和空气循环。
在离心风机中,蜗壳线的设计对其性能和效率至关重要。
The scroll line of a centrifugal fan plays a key role in guiding the airflow and increasing the pressure of the air passing through the fan. It essentially determines the fan's ability to move air efficiently and effectively.离心风机的蜗壳线在引导空气流动和增压方面起着关键作用。
它实质上决定了风机有效高效地移动空气的能力。
When designing the scroll line of a centrifugal fan, engineers must consider various factors such as the fan's operating conditions, airflow requirements, and desired performance outcomes. Each ofthese factors will influence the shape and dimensions of the scroll line.在设计离心风机的蜗壳线时,工程师必须考虑各种因素,如风机的运行条件、空气流量要求和期望的性能结果。
离心式通风机设计
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。
叶轮机械原理作业教材
叶轮机械原理作业张硕 201520503005离心通风机设计设计一台离心通风机,其流量Q=90000m³/h ,压力P=4000pa ,介质为空气,进气状态为通风机的标准状态。
要求确定流通部分的形状和尺寸,并进行主要零部件的强度计算和材料选用。
一、叶轮设计制定390000/360025/Q m s ==;P=4000pa;进口压力pa P in 101325=,进口温度︒=20in t ,空气密度3/205.1m kg air =ρ (1)转速、叶片出口角和轮径的确定 选取转速n=1300r/min , 比转速为6.71400025130054.554.5n 4343=⨯⨯=⨯=PQ s根据比转速值,由图5-5预选8.0=ψ,根据比转速和压力系数估算出叶片出口角2b β:︒---=⨯-⨯⨯+=⨯-⨯+=3.32107966.23835.06.711044.128.0107966.23835.0n 1044.1232532s 5-b 2ψβ 2b β值与通风机的压力P 关系密切。
经过多次试算,为了保证获得所需要的通风机压力,确定︒=352b β。
压力系数为:()815.06.711044.135107966.23835.02253=⨯⨯-⨯⨯+⨯=--ψ圆周速度为:()s m Pu 44.90815.02.14000222=⨯⨯==ρψ329.114.3130044.906013006022=⨯⨯==πu D取整,确定m D 3.12=()s m u 44.8860130014.33.16013003.12=⨯⨯=⨯=π853.044.8822.140002222=⨯==u P ρψ(2)确定叶轮入口参数。
由式(7-10),叶轮入口喉部直径为:330110)1(25.3v n n Q D ηνμτξ-=,由于是径向自由入口,轮毂比0d==D ν。
采用锥弧形集流器,叶轮入口截面气流充满系数10=μ。
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。
离心式通风机的变型设计及计算
离心式通风机的变型设计及计算
离心式通风机的变型设计及计算是离心式通风机研制过程中的重要内容,它可以更好地满足用户的需求。
一般情况下,离心式通风机的变型设计及计算主要包括以下几个方面:
一、形状和尺寸变型设计及计算
离心式通风机的形状和尺寸是根据通风机的功能和用途来确定的,它可以满足用户不同的要求。
一般情况下,它的形状和尺寸可以分为风口形状和风口尺寸、风叶形状和风叶尺寸、风道形状和风道尺寸、电机性能和安装尺寸等几个方面。
具体形状和尺寸的设计及计算要根据具体需求而定,一般通过计算机辅助设计的方法来确定。
二、性能变型设计及计算
离心式通风机的性能是指其排风能力、噪声水平、能耗水平等,它们是通风机使用中最重要的性能指标。
性能变型设计及计算要根据用户的需求,根据形状和尺寸的设计及计算,利用计算流体力学和计算机辅助设计的方法,结合实际测试数据,进行相应的变型设计及计算。
三、外形结构变型设计及计算
外形结构变型设计及计算是指将通风机的形状和尺寸、性能、外形结构等设计及计算的结果结合在一起,利
用计算机辅助设计的方法进行外形结构变型设计及计算,从而确定最终的离心式通风机结构图。
四、工艺变型设计及计算
工艺变型设计及计算是指根据外形结构、材料特性等,利用计算机辅助设计的方法,进行工艺变型设计及计算,以确定离心式通风机的不同零部件的加工工艺及工艺条件,从而满足用户的需求。
以上便是离心式通风机的变型设计及计算的全部内容,它主要包括形状和尺寸变型设计及计算、性能变型设计及计算、外形结构变型设计及计算、工艺变型设计及计算等几个方面,通过计算机辅助设计的方法,结合实际测试数据,进行相应的变型设计及计算,以满足用户的需求。
离心通风机叶轮的设计方法简述
离心通风机叶轮的设计方法简述如何设计高效、工艺简单的离心通风机一直是科研人员研究的主要问题,设计高效叶轮叶片是解决这一问题的主要途径。
叶轮是风机的核心气动部件,叶轮内部流诱导风机动的好坏直接决定着整机的性能和效率。
因此国内外学者为了了解叶轮内部的真实流动状况,改进叶轮设计以提高叶轮的性能和效率,作了大量的工作。
为了设计出高效的离心叶轮, 科研工作者们从各种角度来研究气体在叶轮内的流动规律, 寻求最佳的叶轮设计方法。
最早使用的是一元设计方法[1] ,通过大量的统计数据和一定的理论分析,获得离心通风机各个关键截面气动和结构参数的选择规律。
在一元方法使用的初期,可以简单地通过对风机各个关键截面的平均速度计算,确定离心叶轮和蜗壳的关键参数,而且一般叶片型线采用简单的单圆弧成型。
这种方法非常粗糙,设计的风机性能需要设计人员有非常丰富的经验,有时可以获得性能不错的风机,但是,大部分情况下,设计的通风机效率低下。
为了改进,研究人员对叶轮轮盖的子午面型线采用过流断面的概念进行设计[2-3] ,如此设计出来的离心叶轮的轮盖为两段或多段圆弧,这种方法设计的叶轮虽然比前一种一元设计方法效率略有提高,但是该方法设计的风机轮盖加工难度大,成本高,很难用于大型风机和非标风机的生产。
另外一个重要方面就是改进叶片设计,对于二元叶片的改进方法主要为采用等减速方法和等扩张度方法等[4] ,还有采用给定叶轮内相对速度W 沿平均流线m 分布[5] 的方法。
等减速方法从损失的角度考虑,气流相对速度在叶轮流道内的流动过程中以同一速率均匀变化,能减少流动损失,进而提高叶轮效率;等扩张度方法是为了避免局部地区过大的扩张角而提出的方法。
给定的叶轮内相对速度W 沿平均流线m 的分布是柜式风机通过控制相对平均流速沿流线m 的变化规律,通过简单几何关系,就可以得到叶片型线沿半径的分布。
以上方法虽然简单,但也需要比较复杂的数值计算。
随着数值计算以及电子计算机的高速发展,可以采用更加复杂的方法设计离心通风机叶片。
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
离心风机风量设计标准
离心风机风量设计标准
离心风机的风量设计标准通常是根据具体的使用场景和需求来确定的。
一般来说,风机的风量设计标准会受到以下因素的影响:
1. 使用场景,不同的使用场景对风机的风量需求有所不同。
例如,工业通风系统、暖通空调系统、矿井通风系统等都有各自的风量设计标准。
2. 环境要求,环境温度、湿度、气压等因素都会对风机的风量设计产生影响。
在高温、高湿或高海拔等特殊环境下,风机的设计风量需要进行调整。
3. 设备布局,风机的风量设计还需考虑设备布局、管道阻力、风道长度等因素。
这些因素会影响风机的工作效率和所需风量。
4. 安全因素,在一些特殊场合,如化工厂、实验室等,还需要考虑安全因素,确保风机的风量设计符合相关的安全标准。
5. 法律法规,不同国家或地区对于风机的风量设计标准可能会有所不同,需要遵守当地的法律法规要求。
总的来说,风机的风量设计标准是一个综合考虑多种因素的过程,需要根据具体情况进行合理的设计和调整。
最终的设计标准应该能够满足使用需求,同时保证设备的安全、可靠运行。
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。
离心通风机变型设计新方法
步的变型设计方案:9- 18 的叶轮直径为 1.64m,
β2j=131°,使用原有的 9- 19№16D 的叶轮前盘和
叶片模具,但 d1,b1,b2 及蜗壳,进风口尺寸均按
比例 16.4/16=1.025 放大,叶片进口角仍和 9- 19 相同,即 β1j=38°,叶片型线绝大部分为 9- 19№16D 的型线 ,但出口处用 β2j=131° 的直线分别 与 9- 19№16D 的叶片型线相切。
φ,所以设计流量由风机叶轮进口几何参数决定
的,主要是 d1,β1j 和 ε 决定的,而不是由叶轮出
口面积决定的。对于后向叶轮,由式(1)可知,如
增大叶轮出口宽度 b2,可以增大设计工况下的
全压,由全压和流量的性能曲线可知,恰好增大
了设计全压下的流量 (但要注意,对于前向叶
轮,由于 tanβ2j 为负值,其影响恰好相反);另一
收稿日期:2008-06-03 北京市 100084
的风机设计水平又无法预估性能,而变型设计 产品制成后由于数量少或尺寸大 (性能试验最 大为 10 号)或急于发货,一般不做性能试验,安 装后的现场测试就很困难,所以传统的变型设 计产品,实际性能根本无法保证。笔者长期从事 风机气动设计,特别是结合计算技术发展,将风 机整机流场数值模拟用于气动设计,提出风机 现代设计方法[3],做了大量的风机整机流场数值 模拟工作,预估风机性能和试验对比,经过实际 考核,对于离心通风机设计工况点预估全压和 效率误差小于 3%,在风机高效区的非设计工况区 误差小于 3%~5% [4-5]。在上述工作基础上,结合多 个风机变型设计工作实例,进行理论分析和数值 模拟,提出一种新的离心通风机变型设计方法。
0 引言
通 风 机 气 动 设 计 经 常 遇 到 这 样 的 问 题 :用 户提出的离心通风机产品的设计风量和全压不 能 从 现 有 风 机 系 列 产 品 直 接 进 行 相 似 模 化 ,但 用户要求时间紧或产品数量不多,制造厂不值 得或来不及为此进行专门研发新产品,也不想 花费制作模具的昂贵费用,通常的解决办法就 是采用变型设计。传统的变型设计是选用现有 的接近用户要求的某一个产品型号,保持原有 的叶轮前盘和叶片型线的模具不变,只改变叶 轮直径和宽度来大致达到用户提出的风量全压 要求,这是一种非标设计,具有简单、快速、成本 低廉的特点。但是笔者从实际工作中发现,这种 传统的 变 型 设 计 [1- 2] 理 论 依 据 不 足 ,设 计 变 量 太 少,不易满足设计要求,按照行业的潜规则,采 用变型设计的使用范围是风量和全压设计偏差 均不超过 5%~10%,实际使用时往往超过,通常
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。
离心式通风机基础知识离心式通风机的构造
离心式通风机基础知识
离心式通风机的构造如图所示。它的主要部件是机壳、叶轮、机轴、吸 气口、排气口。此外还有轴承、底座等部件。通风机的轴通过联轴器或皮 带轮与电动机轴相连。当电动机转动时,风机的叶轮随着转动。叶轮在旋 转时产生离心力将空气从叶轮中甩出,空气从叶轮中甩出后汇集在机壳 中,由于速度慢,压力高,空气便从通风机出口排出流入管道。当叶轮中 的空气被排出后,就形成了负压,吸气口外面的空气在大气压作用下又被 压入叶轮中。因此,叶轮不断旋转,空气也就在通风机的作用下,在管道 中不断流动。 通风机的各部件中,叶轮是最关键性的部件,特别是叶轮上叶片的形式很 多,但基本上可分为前向式、径向式和后向式三种。 这三种不同形式的叶片是以叶片出口角 β 来区分的,所谓叶片出口角就是 叶片的出口方向(出口端的切向方向)和叶轮的圆周方向(在叶片出口端 的圆周切线方向)之间的夹角。 叶轮形式 这三种叶片形式各有特点。后向式叶片的弯曲度较小,而且符合气体在离 心力作用下的运动方向,空气与叶片之间的撞击很小。因此能量损失和噪 音较小,效率较高。但后向式叶片只能使空气以较低的流速从叶轮甩出, 空气所获得的动压较低。 前向式叶片与后向式不同,它的形状与空气在离心力作用下的运动方向完 全相反,空气与叶片之间撞击剧烈。因此能量损失和噪音都较大,故效率 就低,但前向式叶片能使空气以较高的流速从叶轮中甩出,从而使空气在
风机出口处获得较大的动压。 径向式叶轮的特点介入后向式和前向式之间。 机壳一般呈螺旋形,它的作用是吸集从叶轮中甩出的空气,并通过气流断 面的渐扩作用,将空气的动压力转化为静压。 离心式通风机所产生的压力一般小于 1500 毫米水柱。压力小于 100 毫米水 柱的称为低压风机,一般用于空气调节系统。压力小于 300 毫米水柱的称 为中压风机,一般用于通风除尘系统。压力大于 300 毫米水柱的称为高压 风机,一般用于气力输送系统。
基于SolidWorks的离心通风机参数化设计
P=I . 2 Kg / M3
全 部 的绘 图功 能 , 目前 很 多 的参 数化 设 计选 择 的 都是 这种 方 法 。其 主 要优 点 是 能够 实现 各 种复 杂 零件 和 结 构变 化 较 大 的零 件 的建 模 ,缺 点主 要是 程序 编 写 的工 作 量大 ,重用 性 也不 是 很好 ,当零 件 的 结构 发 生变 化 时 ,主 要 的程 序 需 要进 行 重新 的设 计 。 ( 2 )尺 寸驱 动 参 数 化 建模 。这 种 建 模 方 法 , 首 先是 建 立 产 品零 件 的模 板 库 ,然 后 通 过 驱 动 其 几 何 尺 寸 的变
化 ,保 持 原有 零件 的结 构不 变 的情 况 下 ,完 成新 的零件 的 建模 , 目前 这 种设 计 方法 也 得 到 了较 广泛 的应用 网 。其主 要 的 特 点 是 :建 模 速 度 快 , 驱 动 程 序 简单 , 编 程 工 作 量
t =2 0℃
优 化 选 型 单 元 经 过 不 同类 型 风 机 性 能参 数 数 据 库 建 立并 计 算 出 比转 数 ,与 风 机最 高 效率 点加 以比对 , 从 中挖 掘模 型 风机 适 用 型 号 。如 若查 询 期 间包 含 二种 以上 通风 机 供 应 选 择 时 ,就应 将 核 心注 意 力 投射 在 机 号不 大 且 效率 较 高 的一 类 , 当然 仍 需进 行 参数 优 化设 计 和利 弊 权 衡 过后 方
可 应 用 。但 是 优化 过 程 中无 法 提炼 预 设 模 型结 果 ,便 应 考 虑 开 展 下一 步 工作 ,直接 进 行 系 统 改型 设计 模 块 之 中 。再 就 是 性 能 曲线 的拟 合 工作 ,因 为统 计 的试 验 数 据 本身 存 在 差 距状 况 ,所 以如 若 应用 插 值 法令 其 逼近 曲线 穿 过 的各 个
离心风机的设计全部
2. 离心式通风机的结构及原理2.1离心风机的基本组成主要由叶轮、机壳、进口集流器、导流片、联轴器、轴、电动机等部件组成。
旋转的叶轮和蜗壳式的外壳。
旋转叶轮的功能是使空气获得能量;蜗壳的功能是收集空气,并将空气的动压有效地转化为静压。
2.2离心风机的原理叶轮旋转产生的离心力使空气获得动能, 然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。
这样,风机出口的空气就是具有一定静压的风流。
1-进气室;2-进气口;3-叶轮;4-蜗壳;5-主轴;6-出气口;7-扩散器2.3离心风机的主要结构参数如图所示,离心风机的主要结构参数如下。
①叶轮外径, 常用D表示;②叶轮宽度, 常用b表示;③叶轮出口角,一般用β表示。
叶轮按叶片出口角的不同可分为三种:前向式──叶片弯曲方向与旋转方向相同, β> 90°(90°~ 160°);后向式──叶片弯曲方向与旋转方向相反, β< 90°(20°~ 70°);径向式──叶片出口沿径向安装,β= 90°。
2.4离心风机的传动方式如图所示。
3. 离心式通风机的设计3.1 通风机设计的要求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。
离心通风机变宽度设计的研究
离心通风机变宽度设计的研究通风机是广泛应用于电站、石油、化工等行业的一种通风设备。
主要适用于通风换气、排烟除尘、物料输送等工作过程,是一种较为精密的机械设备,其安装、调试与维护的质量直接影响通风机的性能、使用寿命以及对作业场中除尘、通风的效果。
在电厂中,整个系统必须采用机械通风,而机械通风大多选择送风机和引风机配套使用的模式,因此通风机是确保锅炉正常运行的重要设备,也是电站等使用环境下不可被取代的重要通风环节。
标签:离心通风机;变宽度;设计中图分类号:TH432文献标识码:A引言目前离心通风机的变型设计中,变叶轮出口宽度主要改变风机的流量,而对风机压力的改变相对较小,这样的设计方法是最经济可行的。
就目前的研究和应用来看,为了改变风机流量,大多采用叶轮变宽度设计,其叶轮出口宽度变化量一般不大于15%。
而如果采用15%作为叶轮出口宽度变化上限,则由于变化量较小,要通过变宽度设计来覆盖全部流量系数范围,所需要的风机机型会较多,不能达到简化设计的目的,因此对离心通风机叶轮的变宽度设计进行了更深入的研究,尝试总结出当改变叶轮宽度时离心通风机的流量、压力和效率的变化规律,找出更大的叶轮出口可改变宽度的范围,以期实现用较少的风机模型通过变宽度设计覆盖整个流量系数范围。
1、离心式通风机的工作原理离心式通风机主要由调节门、机壳、进风口、传动组、联轴器等部件组成。
叶轮所带动的气流在离心力的作用下,以较高的速度被甩向叶轮边缘,并逐渐汇集在通风机的螺旋机壳中,此时由于气流的速度骤减,使其气压升高,最后经通风机机壳的扩压段排出风机外部;同时在风机的进风口处,因气流的排出形成了负压,进风口处的空气由于受到大气压力,连续不断得将气体补充到风机入口,并通过叶轮再次被甩向机壳,从而连续不断地将气体拍向外部。
离心式通风机利用大气压力的原理,其适用于流量较小、风压大、转速低的区域,但是由于其体积较大,需要预留较大的安装空间,因此离心式通风机更适合应用于电站、石油、化工等相对较为空旷的工作环境。
多翼离心风机设计
a) 过宽叶片 b) 正常宽度叶片 过宽叶轮和正常宽度叶轮的比较
2 通常取叶片宽度 b D2 5
2.3 叶片及流道设计
• 为了制造方便,叶片一般为圆弧形; • 根据气流在叶道内速度变化的情况,叶道可分成:
a)
b)
c)
a)先减速后加速流道:δ>90°,损失大,效率低,目前少采用; b)气流速度基本不变的流道:δ≤90°,气流速度在叶道中基本不 变,相对速度保持不变。常用δ=90°; c)加速流道:流道截面积不断减小,气流不断加速,具有高效低 噪特点。
• 多翼离心风机的流量系数
4 DbC1m
式中: D ——叶片入口轮径比 D D1 / D2 b ——叶片相对宽度 b b / D1 • 为了得到较大的流量系数,应当增加 D 。所以叶轮的轮 径比比一般叶轮的大得多,通常取 D 0.8 ~ 0.95 。
2.2 叶轮宽度
• 增加叶片宽度 b 同样使风机的流量系数增加。所以多翼型 叶轮的叶片宽度 b 也比一般叶轮大。 • 但是,叶片宽度也不能过大,否则靠近前盘处将形成较大的 漩涡区或倒流,引起效率的降低。
直径比
栅距
0.8
0.85 叶片数
0.9
0.95
t 0.7 Rk t 1.0 Rk
64 44
85 60
127 89
254 178
2.5 压力系数
• 便于分析,取叶片中心角 90 , 1 2 90 其进、出口 速度三角形如图所示:
c1 c1r u1 tan 1
1 1 A R R2 R2 [m (m ) 2 (m )3 ] 2 3 2
A R2 m
就是阿基米德螺旋线方程。 • 螺线终了截面的张开度:
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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)⋯离心式风机的基本组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3) 离心式风机的原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3) 离心式风机的主要结构参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4)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)通风机设计的要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(5) 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)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。
能有很大影响。
叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。
按叶片出口方向的不同,叶轮分为前向、径向和后向三种型式。
前向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜;径向叶轮的叶片顶部是向径向的,又分直叶片式和曲线型叶片;后向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜。
前向叶轮产生的压力最大,在流量和转数一定时,所需叶轮直径最小,但效率一般较低;后向叶轮相反,所产生的压力最小,所需叶轮直径最大,而效率一般较高;径向叶轮介于两者之间。
叶片的型线以直叶片最简单,机翼型叶片最复杂。
为了使叶片表面有合适的速度分布,一般采用曲线型叶片,如等厚度圆弧叶片。
叶轮通常都有盖盘,以增加叶轮的强度和减少叶片与机壳间的气体泄漏。
叶片与盖盘的联接采用焊接或铆接。
焊接叶轮的重量较轻,流道光滑。
低、中压小型离心通风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。
轴流式通风机工作时,动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转,气体从集流器进入,通过叶轮获得能量,提高压力和速度,然后沿轴向排出。
轴流通风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种,小型的叶轮直径只有100 毫米左右,大型的可达20 米以上。
小型低压轴流通风机由叶轮、机壳和集流器等部件组成,通常安装在建筑物的墙壁或天花板上;大型高压轴流通风机由集流器、叶轮、流线体、机壳、扩散筒和传动部件组成。
叶片均匀布置在轮毂上,数目一般为2~24。
叶片越多,风压越高;叶片安装角一般为10°~45°,安装角越大,风量和风压越大。
轴流式通风机的主要零件大都用钢板焊接或铆接而成。
斜流通风机又称混流通风机,在这类通风机中,气体以与轴线成某一角度的方向进入叶轮,在叶道中获得能量,并沿倾斜方向流出。
通风机的叶轮和机壳的形状为圆锥形。
这种通风机兼有离心式和轴流式的特点,流量范围和效率均介于两者之间。
横流通风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心通风机。
气体从转子外缘的一侧进入叶轮,然后穿过叶轮内部从另一侧排出,气体在叶轮内两次受到叶片的力的作用。
在相同性能的条件下,它的尺寸小、转速低。
与其他类型低速通风机相比,横流通风机具有较高的效率。
它的轴向宽度可任意选择,而不影响气体的流动状态,气体在整个转子宽度上仍保持流动均匀。
它的出口截面窄而长,适宜于安装在各种扁平形的设备中用来冷却或通风。
通风机的性能参数主要有流量、压力、功率,效率和转速。
另外,噪声和振动的大小也是通风机的主要技术指标。
流量也称风量,以单位时间内流经通风机的气体体积表示;压力也称风压,是指气体在通风机内压力升高值,有静压、动压和全压之分;功率是指通风机的输入功率,即轴功率。
通风机有效功率与轴功率之比称为效率。
通风机全压效率可达90%。
通风机未来的发展将进一步提高通风机的气动效率、装置效率和使用效率,以降低电能消耗;用动叶可调的轴流通风机代替大型离心通风机;降低通风机噪声;提高排烟、排尘通风机叶轮和机壳的耐磨性;实现变转速调节和自动化调节。
2. 离心式通风机的结构及原理离心风机的基本组成主要由叶轮、机壳、进口集流器、导流片、联轴器、轴、电动机等部件组成。
旋转的叶轮和蜗壳式的外壳。
旋转叶轮的功能是使空气获得能量;蜗壳的功能是收集空气,并将空气的动压有效地转化为静压。
离心风机的原理叶轮旋转产生的离心力使空气获得动能, 然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。
这样,风机出口的空气就是具有一定静压的风流。
1-进气室;2-进气口;3-叶轮;4-蜗壳;5-主轴;6-出气口;7-扩散器离心风机的主要结构参数如图所示,离心风机的主要结构参数如下。
①叶轮外径, 常用 D 表示;②叶轮宽度, 常用 b 表示;③叶轮出口角, 一般用β表示。
叶轮按叶片出口角的不同可分为三种前向式──叶片弯曲方向与旋转方向相同, β> 90°(90°~160°);后向式──叶片弯曲方向与旋转方向相反, β<90°(20°~70°);径向式──叶片出口沿径向安装,β= 90°。
离心风机的传动方式如图所示。
3 风机的选型一般步骤1、计算确定场地的通风量[1]风机风量的定义为:风速V 与风道截面积F的乘积.大型风机由于能够用风速计准确测出风速.所以风量计算也很简单.直接用公式Q=VF便. 可算出风量.风机数量的确定根据所选房间的换气次数.计算厂房所需总风量.进而计算得风机数量. 计算公式:N=V×n/Q 其中:N--风机数量(台), V--场地体积(m3), n--换气次数(次/时), Q--所选风机型号的单台风量(m3/h). 风机型号的选择应该根据厂房实际情况.尽量选取与原窗口尺寸相匹配的风机型号.风机与湿帘尽量保持一定的距离(尽可能分别装在厂房的山墙两侧).实现良好的通风换气效果.排风侧尽量不靠近附近建筑物.以防影响附近住户.如从室内带出的空气中含有污染环境可以在风口安装喷水装置.吸附近污染物集中回收.不污染环境2、计算所需总推力ItIt=△P×At(N)其中,At:隧道横截面积(m2)△ P:各项阻力之和(Pa);一般应计及下列 4 项:1)隧道进风口阻力与出风口阻力;2)隧道表面摩擦阻力,悬吊风机装置、支架及路标等引起的阻力;3)交通阻力;4)隧道进出口之间因温度、气压、风速不同而生的压力差所产生的阻力3、确定风机布置的总体方案根据隧道长度、所需总推力以及射流风机提供推力的范围,初步确定在隧道总长上共布置m组风机,每组n台,每台风机的推力为T.满足m×n×T≥T的t 总推力要求,同时考虑下列限制条件:1) n 台风机并列时,其中心线横向间距应大于 2 倍风机直径2) m组(台)风机串列时,纵向间距应大于10倍隧道直径4、单台风机参数的确定射流风机的性能以其施加于气流的推力来衡量,风机产生的推力在理论上等于风机进出口气流的动量差(动量等于气流质量流量与流速的乘积),在风机测试条件先,进口气流的动量为零,所以可以计算出在测试条件下,风机的理论推力:理论推力=p×Q×V=pQ2/A(N)P:空气密度(kg/m3)Q:风量(m3/s)A:风机出口面积(m2)试验台架量测推力T1 一般为理论推力的倍.取决于流场分布与风机内部及消声器的结构.风机性能参数图表中所给出的风机推力数据均以试验台架量测推力为准,但量测推力还不等于风机装在隧道内所能产生的可用推力T,这是因为风机吊装在隧道中时会受到隧道中气流速度产生的卸荷作用的影响(柯达恩效应), 可用推力减少.影响的程度可用系数K1和K2 来表示和计算:T=T1×K1×K或2 T1=T(K1×K2)其中T:安装在隧道中的射流风机可用推力(N)T1: 试验台架量测推力(N)K1:隧道中平均气流速度以及风机出口风速对风机推力的影响系数K2:风机轴流离隧道壁之间距离的影响系数特定场合风机选型使用分析仓库通风首先,看仓储货品是否是易燃易爆货品,如:油漆仓库等,必须选择防爆系列风机。
其次,看噪声要求高低,可以选择屋顶风机或环保式离心风机,(而且有款屋顶风机是风力启动,更可以省电呢。
最后,看仓库空气所需换气量的大小,可以选择最常规的轴流风机SF 型或排风扇FA 型。
厨房排风首先,对于室内直排油烟的厨房(即排风口在室内墙上),可以根据油烟大小选择SF型轴流风机或FA型排气风扇。
其次,对于油烟大,且油烟需要经由长管道,并管道里有打弯处理的厨房,强烈建议使用离心风机(4-72离心风机最为通用,11-62 低噪声环保型离心风机也很实用),这是因为离心风机的压力较轴流风机大,且油烟不经过电机,对电机的保养和换洗更容易。
最后,建议油烟强烈的厨房选用以上两种方案并用,效果更佳。
高档场所通风对于酒店、茶坊、咖啡吧、棋牌室、卡拉OK 厅等高档场所通风,就不适宜用常规风机了。
首先,对于小室的通风,使通风管道连接中央通风管的房间,可以在兼顾外观与噪声基础上,选择FZY系列小型轴流风机,它体积小,塑料或铝制外观,低噪声与高风量并存。
其次,对风量与噪声要求更严格的角度说,风机箱是最好选择。
箱体内部有消音棉,外接中央通风管道后可以达到减噪的显著效果。
最后,补充一下,对于健身房的室内吹风,务必选则大风量的FS 型工业电风扇,而非SF型岗位式轴流风机。
这是从外观及安全性方面考虑。
污水处理中风机选型应注意的问题一、鼓风机是污水处理工程中常用的充氧设备,在污水厂风机选型时,风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数,我国规定的风机标准进气状态: 压力p0 =101. 3 kPa 温, 度T0 =20 ℃,相对湿度φ= 50 %空,气密度ρ= 1. 2 kg/ m3 。
然而风机在实际使用中并非标准状态,当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时,风机的性能也将发生变化,设计选型时就不能直接使用产品样本上的性能参数,而需要根据实际使用状态将风机的性能要求,换算成标准进气状态下的风机参数来选型。