离心通风机设计

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)

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

通风机就是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它就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、船舶与建筑物的通风、排尘与冷却;锅炉与工业炉窑的通风与引风;空气调节设备与家用电器设备中的冷却与通风;谷物的烘干与选送;风洞风源与气垫船的充气与推进等。

通风机的工作原理与透平压缩机基本相同,只就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、径向与后向三种型式。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就是向径向的,又分直叶片式与曲线型叶片;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,在流量与转数一定时,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,以增加叶轮的强度与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,提高压力与速度,然后沿轴向排出。轴流通风机的布置形式有立式、卧式与倾斜式三种,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、机壳与集流器等部件组成,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、扩散筒与传动部件组成。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,风量与风压越大。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。通风机的叶轮与机壳的形状为圆锥形。这种通风机兼有离心式与轴流式的特点,流量范围与效率均介于两者之间。

横流通风机就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。

与其她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,效率与转速。另外,噪声与振动的大小也就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,就是指气体在通风机内压力升高值,有静压、动压与全压之分;功率就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、装置效率与使用效率,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、排尘通风机叶轮与机壳的耐磨性;实现变转速调节与自动化调节。

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。旋转的叶轮与蜗壳式的外壳。旋转叶轮的功能就是使空气获得能量; 蜗壳的功能就是收集空气,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, 然后经蜗壳与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It

It=△P×At(N)