第二章離心風(fēng)機(jī).ppt

1、一、作用原理 容積式容積式(活塞式活塞式)空氣機(jī)械：空氣機(jī)械： 包括羅茨鼓風(fēng)機(jī)和 活塞式空氣壓縮機(jī)等 特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，壓力變化范圍大，效率高，適結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，壓力變化范圍大，效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，壓力變化時(shí)風(fēng)量變化不大，調(diào)節(jié)性能好，材料要求低，普通應(yīng)性強(qiáng)，壓力變化時(shí)風(fēng)量變化不大，調(diào)節(jié)性能好，材料要求低，普通鋼材即可；排氣量小，具有脈動(dòng)流現(xiàn)象需設(shè)緩沖裝置，加貯氣罐，占鋼材即可；排氣量小，具有脈動(dòng)流現(xiàn)象需設(shè)緩沖裝置，加貯氣罐，占地面積大地面積大 透平式空氣機(jī)械透平式空氣機(jī)械： 包括離心式、軸流式通風(fēng)機(jī) 和壓縮機(jī)等 特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕，易損件少，運(yùn)轉(zhuǎn)率高。氣流運(yùn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

2、單，尺寸小，重量輕，易損件少，運(yùn)轉(zhuǎn)率高。氣流運(yùn)送是連續(xù)的，故輸氣均勻，無(wú)脈動(dòng)。沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，無(wú)不平衡的慣性力送是連續(xù)的，故輸氣均勻，無(wú)脈動(dòng)。沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，無(wú)不平衡的慣性力及力矩，故不需笨重的基礎(chǔ)。不適于高壓范圍，效率很低，適應(yīng)性差，及力矩，故不需笨重的基礎(chǔ)。不適于高壓范圍，效率很低，適應(yīng)性差，材料要求高。材料要求高。二、排氣壓力通風(fēng)機(jī)：15009.8N/m2 （即1500mmH20） 鼓風(fēng)機(jī)：15009.8N/m2 H200009.8N/m2。 壓縮機(jī)H200009.8N/m2三、通風(fēng)機(jī)按壓力大小分通風(fēng)機(jī)按壓力大小分低壓風(fēng)機(jī)：低壓風(fēng)機(jī)：100 mmH20；中壓風(fēng)機(jī)：；中壓風(fēng)機(jī)：100300mm

3、H20；用于通風(fēng)換氣、；用于通風(fēng)換氣、排塵系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。排塵系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。高壓風(fēng)機(jī)：高壓風(fēng)機(jī)：300mmH20；用于一般鍛冶設(shè)備強(qiáng)制通風(fēng)和氣力輸送系統(tǒng)。；用于一般鍛冶設(shè)備強(qiáng)制通風(fēng)和氣力輸送系統(tǒng)。 按空氣在內(nèi)部流動(dòng)方向分：按空氣在內(nèi)部流動(dòng)方向分：離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)：軸向進(jìn)入，在葉輪內(nèi)徑向流動(dòng)，徑向排出。糧食、飼料廠：軸向進(jìn)入，在葉輪內(nèi)徑向流動(dòng)，徑向排出。糧食、飼料廠軸流式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)：軸向進(jìn)入，通過(guò)葉輪后軸向排出。電扇、排氣扇、倉(cāng)庫(kù)用。：軸向進(jìn)入，通過(guò)葉輪后軸向排出。電扇、排氣扇、倉(cāng)庫(kù)用。一、離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和工作過(guò)程做功部件整體結(jié)構(gòu)1、進(jìn)風(fēng)口（集流器）、進(jìn)風(fēng)口（集流

4、器）作用：集氣，使氣流以損失最小方式均勻?qū)蛉~輪，盡量避免渦流產(chǎn)生集氣，使氣流以損失最小方式均勻?qū)蛉~輪，盡量避免渦流產(chǎn)生。形式：圓筒形、圓錐形：圓筒形、圓錐形：加工方便，簡(jiǎn)單加工方便，簡(jiǎn)單。圓弧形、噴管形：圓弧形、噴管形：空氣流動(dòng)效果好。噴管形引導(dǎo)氣流的效果最好，空氣流動(dòng)效果好。噴管形引導(dǎo)氣流的效果最好，圓筒形最差。圓筒形最差。2、葉輪（工作輪）、葉輪（工作輪） 前前 盤(pán)、后盤(pán)、葉片盤(pán)、后盤(pán)、葉片 (一般為一般為664個(gè)個(gè)。) 葉片形狀：直線形：制作簡(jiǎn)單，損失較大弧形： 制作復(fù)雜，損失較小機(jī)翼形：空氣動(dòng)力性能較好，加工復(fù)雜 葉輪上裝置形式：前向：一般采用弧形葉片后向：大型通風(fēng)機(jī)機(jī)翼形葉片；

5、中小型則弧形和直線形葉片較多徑向： 葉片出口角葉片出口角： 葉片的出口方向（出口端的切向方向）和葉輪的圓周方向（在葉片出葉片的出口方向（出口端的切向方向）和葉輪的圓周方向（在葉片出口端的圓周切線方向）之間的夾角?？诙说膱A周切線方向）之間的夾角。3、機(jī)殼、機(jī)殼 兩塊側(cè)板和一塊蝸形板和吸風(fēng)口、排風(fēng)口等組成。兩塊側(cè)板和一塊蝸形板和吸風(fēng)口、排風(fēng)口等組成。 外殼（應(yīng)是對(duì)數(shù)螺線，但為加工方便采用阿基米德外殼（應(yīng)是對(duì)數(shù)螺線，但為加工方便采用阿基米德螺旋線）沿葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向逐漸擴(kuò)大，在機(jī)殼的蝸卷方螺旋線）沿葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向逐漸擴(kuò)大，在機(jī)殼的蝸卷方向設(shè)置有正方形或長(zhǎng)方形的出風(fēng)口。出風(fēng)口內(nèi)側(cè)設(shè)有向設(shè)置有正方形或長(zhǎng)方形的

6、出風(fēng)口。出風(fēng)口內(nèi)側(cè)設(shè)有風(fēng)舌，阻止氣流在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。風(fēng)舌頂端與葉輪風(fēng)舌，阻止氣流在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。風(fēng)舌頂端與葉輪外徑的間隙外徑的間隙 t（0.050.1D2）。）。 作用：收集空氣并引導(dǎo)至出口；使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能（由作用：收集空氣并引導(dǎo)至出口；使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能（由于蝸殼橫斷面沿葉輪旋轉(zhuǎn)方向是逐漸擴(kuò)大的，所以氣流速度逐于蝸殼橫斷面沿葉輪旋轉(zhuǎn)方向是逐漸擴(kuò)大的，所以氣流速度逐漸降低，動(dòng)壓減小，靜壓增加，動(dòng)能低，有利于降低沿程摩漸降低，動(dòng)壓減小，靜壓增加，動(dòng)能低，有利于降低沿程摩阻）。阻）。前盤(pán)基本形式有平直形、錐形和弧形三種。平直前盤(pán)前盤(pán)基本形式有平直形、錐形和弧形三種。平直前盤(pán)效率較低，但制造

7、工藝較簡(jiǎn)單，弧形前盤(pán)效率較高，效率較低，但制造工藝較簡(jiǎn)單，弧形前盤(pán)效率較高，但制造工藝復(fù)雜，錐形前盤(pán)居中。但制造工藝復(fù)雜，錐形前盤(pán)居中。 4、輪轂、輪轂 用來(lái)固定葉輪的后盤(pán)，并用鍵和風(fēng)機(jī)軸相聯(lián)接用來(lái)固定葉輪的后盤(pán)，并用鍵和風(fēng)機(jī)軸相聯(lián)接 軸與葉輪聯(lián)接在一起，一般用平鍵或槽形鍵固定。軸承一軸與葉輪聯(lián)接在一起，一般用平鍵或槽形鍵固定。軸承一般裝在通風(fēng)機(jī)葉輪一側(cè)，也有裝在葉輪兩側(cè)的。一般小型風(fēng)機(jī)般裝在通風(fēng)機(jī)葉輪一側(cè)，也有裝在葉輪兩側(cè)的。一般小型風(fēng)機(jī)采用滾動(dòng)軸承，大型風(fēng)機(jī)采用帶油環(huán)的滑動(dòng)軸承。采用滾動(dòng)軸承，大型風(fēng)機(jī)采用帶油環(huán)的滑動(dòng)軸承。5、軸和軸承、軸和軸承 6、機(jī)座、機(jī)座 用生鐵鑄造或用型鋼和鋼板焊接

8、制成，機(jī)殼借螺釘固定在用生鐵鑄造或用型鋼和鋼板焊接制成，機(jī)殼借螺釘固定在機(jī)座的側(cè)面，在機(jī)座上裝有軸承箱。機(jī)座的側(cè)面，在機(jī)座上裝有軸承箱。工作過(guò)程：工作過(guò)程： 1-葉輪葉輪 2-機(jī)殼機(jī)殼 3-葉片葉片 4排風(fēng)口排風(fēng)口 5進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)口 二、離心通風(fēng)機(jī)葉輪的工作原理(一)葉輪進(jìn)、出口速度三角形a 葉輪不轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪進(jìn)出口暢通時(shí)氣體的流動(dòng)情況b 葉道的進(jìn)出口堵死，氣體不流動(dòng)C 葉輪進(jìn)出口不堵死時(shí)，葉道內(nèi)的氣體相對(duì)葉片有一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而葉輪又是轉(zhuǎn)動(dòng)的。這三個(gè)速度構(gòu)成一個(gè)封閉的速度三角形這三個(gè)速度構(gòu)成一個(gè)封閉的速度三角形。(二二)歐拉方程式歐拉方程式 幾點(diǎn)假設(shè)：（1）氣體為理想流體，流過(guò)葉道時(shí)沒(méi)有任何能量損失

9、，即原動(dòng)機(jī)加給通風(fēng)機(jī)軸上的能量全部傳給了氣體。（2）葉輪葉片數(shù)目為無(wú)限多，其厚度無(wú)限薄，即葉道間氣流相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌跡與葉片的形狀完全一致。（3）氣流為穩(wěn)定流，即流動(dòng)不隨時(shí)間變化。（4）因通風(fēng)機(jī)升壓較小，則進(jìn)、出口的氣體密度可視為不變，當(dāng)作不可壓縮流體來(lái)看待。TTMHQ原動(dòng)機(jī)傳給通風(fēng)機(jī)軸的功率1000MN 單位時(shí)間內(nèi)氣體所獲得的總能量1000TTeQHN葉片無(wú)限多時(shí)風(fēng)機(jī)理論全壓力設(shè)每秒鐘流過(guò)葉輪時(shí)的質(zhì)量流量為m=QT,在進(jìn)口處m公斤氣體對(duì)轉(zhuǎn)軸的動(dòng)量矩22222222221111111111coscosrcQrcQlcQlmcErcQrcQlcQlmcEuTTTuTTT根據(jù)動(dòng)量矩定理，單位時(shí)間內(nèi)葉輪

10、中氣流的動(dòng)量矩變化應(yīng)等于外力對(duì)同軸的矩)(1122rcrcQMuuT得通風(fēng)機(jī)的基本方程式-歐拉方程式HT（u2C2uu1C1u）HT（u2C2uu1C1u）222222211221222TuuWWCCH第一項(xiàng)表示徑向封閉時(shí)，氣體流經(jīng)葉輪由于離心力作用所增加的靜壓。該第一項(xiàng)表示徑向封閉時(shí)，氣體流經(jīng)葉輪由于離心力作用所增加的靜壓。該靜靜壓的提高與圓周速度的平方差成正比；壓的提高與圓周速度的平方差成正比；第二項(xiàng)表示因葉輪葉道截面積擴(kuò)大，使氣體相對(duì)速度降低所轉(zhuǎn)化的靜壓增第二項(xiàng)表示因葉輪葉道截面積擴(kuò)大，使氣體相對(duì)速度降低所轉(zhuǎn)化的靜壓增高高值。注意這一項(xiàng)的變化與第一項(xiàng)相比要小得多。值。注意這一項(xiàng)的變化與第

11、一項(xiàng)相比要小得多。第三項(xiàng)表示氣體流經(jīng)葉輪時(shí)所增加動(dòng)能。這部分能量應(yīng)力求在隨后的蝸第三項(xiàng)表示氣體流經(jīng)葉輪時(shí)所增加動(dòng)能。這部分能量應(yīng)力求在隨后的蝸殼殼 等部件中轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，而在此過(guò)程中不可避免地要產(chǎn)生能量損失。等部件中轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，而在此過(guò)程中不可避免地要產(chǎn)生能量損失。反應(yīng)度（反動(dòng)度、反作用度）：葉輪中氣體靜壓的增加值與葉輪傳給氣體的理論壓力之比。222221122222211222u11u22u11u22(u C -u C )2 (u C -u C )uuWWuuWW 2222222u2212u C2uuuu CCCu 對(duì)一般通風(fēng)機(jī)，當(dāng)1=90時(shí)，C1u= 0，化簡(jiǎn)后得：值的大小表征氣體在葉輪中獲

12、得的靜壓的大小。值的大小表征氣體在葉輪中獲得的靜壓的大小。 值越大，氣體在值越大，氣體在葉輪中獲得的靜壓越大，而其在葉輪出口動(dòng)壓越小，對(duì)提高效率有利。葉輪中獲得的靜壓越大，而其在葉輪出口動(dòng)壓越小，對(duì)提高效率有利。不同葉片形式對(duì)壓力的影響22222ctgcuuHrT前向葉片葉輪給出的壓力最高，后向葉片最低，而徑向葉片 居中。后向葉型值最大，效率最高；前向葉型值最小，效率最低大型風(fēng)機(jī)中為提高效率幾乎都采用后向葉型，小型機(jī)可采用前向葉型是因?yàn)樵谙嗤膲毫ο?，輪徑和外形可作得小些?2w2c2u2(a)(a)20，Q，H 22w2c2u2(b)(b)2= 90o為徑為徑向葉片，向葉片，cot2 =0，

13、H不隨不隨Q變化變化2c22w2u2(c)(c) 2 90o為為前彎葉片，前彎葉片，cot2 0，Q，H流量與壓力、流量與功率 之間的關(guān)系QT=D2b2c2r令u22A，222 2u ctgBD bHTABQT 222222bDctgQuuHTT在理想情況下，為一條直線，斜率的大小將隨葉型即2不同而異。前向葉型前向葉型 風(fēng)機(jī)所需的軸功率隨流量的增加而急劇增加，因此原動(dòng)機(jī)風(fēng)機(jī)所需的軸功率隨流量的增加而急劇增加，因此原動(dòng)機(jī)容易超載。后向型風(fēng)機(jī)幾乎不會(huì)發(fā)生原動(dòng)機(jī)超載的現(xiàn)象。容易超載。后向型風(fēng)機(jī)幾乎不會(huì)發(fā)生原動(dòng)機(jī)超載的現(xiàn)象。(三三)氣體在葉輪中的實(shí)際流動(dòng)和能量損失氣體在葉輪中的實(shí)際流動(dòng)和能量損失 HT

14、KHT 實(shí)際氣體流過(guò)通風(fēng)機(jī)時(shí)，必然要發(fā)生能量損失，它主要由兩部分組成： （1）氣體流經(jīng)進(jìn)風(fēng)口、葉輪、蝸殼等的沿程摩擦損失以及 因轉(zhuǎn)彎、收縮或擴(kuò)大等所引起的局部壓力損失。 （2）通風(fēng)機(jī)在偏離設(shè)計(jì)流量下運(yùn)行時(shí)，由于氣體進(jìn)入葉道時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向2與葉片在進(jìn)口處的安裝角不一致而產(chǎn)生沖擊所引起的損失。HHTH損 由于結(jié)構(gòu)上的原因，通風(fēng)機(jī)在工作中，還不免會(huì)有氣流由高壓區(qū)向低壓區(qū)泄漏的容積損失和機(jī)械損失。 一、離心通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)一、離心通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù) ：1、流量、流量Q2、壓力、壓力 一般假設(shè)通風(fēng)機(jī)的容積流量不變一般假設(shè)通風(fēng)機(jī)的容積流量不變 H=H全全2 -H全全1=(H靜靜2 +H動(dòng)動(dòng)2 )

15、-(H靜靜1+H動(dòng)動(dòng)1 )3、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速 n4、功率和效率、功率和效率 有效功率：有效功率：1000eHQN軸功率：軸功率：1 0 0 01 0 0 0N eHQQ HN二、相似理論在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用二、相似理論在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用(一一 ) 通風(fēng)機(jī)的相似原理通風(fēng)機(jī)的相似原理 兩機(jī)中葉輪與氣體的能量傳遞過(guò)程以及氣體在通風(fēng)兩機(jī)中葉輪與氣體的能量傳遞過(guò)程以及氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)過(guò)程相似，亦及工況相似。表現(xiàn)是兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)機(jī)內(nèi)流動(dòng)過(guò)程相似，亦及工況相似。表現(xiàn)是兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)中任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)參數(shù)之比相等，且為一常數(shù)。中任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)參數(shù)之比相等，且為一常數(shù)。1. 幾何相似： 模型與實(shí)物機(jī)任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)尺寸之比相

16、等，并等模型與實(shí)物機(jī)任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)尺寸之比相等，并等于一常數(shù)，以及兩機(jī)葉輪的葉片數(shù)相等，兩機(jī)葉片任意對(duì)于一常數(shù)，以及兩機(jī)葉輪的葉片數(shù)相等，兩機(jī)葉片任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)的葉片安裝角相等。應(yīng)點(diǎn)的葉片安裝角相等。 122221100mDDbbbbDDMMMMZZM，A2A2M，A1A1M、 AAM幾何相似嚴(yán)格來(lái)說(shuō)還應(yīng)保證流道表幾何相似嚴(yán)格來(lái)說(shuō)還應(yīng)保證流道表面的相對(duì)粗糙度、葉片厚度以及葉輪面的相對(duì)粗糙度、葉片厚度以及葉輪與機(jī)殼的間隙相似。但由于加工精度與機(jī)殼的間隙相似。但由于加工精度的限制，實(shí)際上很難做到。一般情況的限制，實(shí)際上很難做到。一般情況下，由于其影響不是很大，可以不予下，由于其影響不是很大，可以不予

17、考慮?？紤]。2. 運(yùn)動(dòng)相似：任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度方向相同，大小之比相等，且等任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度方向相同，大小之比相等，且等于一常數(shù)于一常數(shù)mc，此常數(shù)稱為速度相似常數(shù)，此常數(shù)稱為速度相似常數(shù)cMMMuuMrrMMMCCuuWWCCCCCCCC22222222112222M，22M，11M，M， 11M， M3. 動(dòng)力相似： 任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)處，對(duì)氣流的任意作用力之比相等，并為一常任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)處，對(duì)氣流的任意作用力之比相等，并為一常數(shù)，且力的作用方向相同。對(duì)于兩幾何相似的流道來(lái)說(shuō)，只數(shù)，且力的作用方向相同。對(duì)于兩幾何相似的流道來(lái)說(shuō)，只有在動(dòng)力相似的條件下，才能保證其中的運(yùn)動(dòng)相似。有在動(dòng)力相似的條件下，

18、才能保證其中的運(yùn)動(dòng)相似。 幾何相似，任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的速度三角幾何相似，任意對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的速度三角形相似和雷諾數(shù)形相似和雷諾數(shù)Re相等。相等。實(shí)踐證明只要工作時(shí)機(jī)內(nèi)氣流的雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)，實(shí)踐證明只要工作時(shí)機(jī)內(nèi)氣流的雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)，則則Re對(duì)阻力系數(shù)的影響不大。因此實(shí)際工作中，雷諾數(shù)應(yīng)相對(duì)阻力系數(shù)的影響不大。因此實(shí)際工作中，雷諾數(shù)應(yīng)相等的條件一般可以不加考慮等的條件一般可以不加考慮 。(二二 ) 通風(fēng)機(jī)性能的相似換算通風(fēng)機(jī)性能的相似換算1、壓力相似定律uMMMuTMTMCuCuHHHH2222由運(yùn)動(dòng)相似得由運(yùn)動(dòng)相似得 故：故： 22222222)()(MMMMMMnnDDuuHH 即幾何相似

19、的通風(fēng)機(jī)，其全壓與葉輪外徑比的二次方成即幾何相似的通風(fēng)機(jī)，其全壓與葉輪外徑比的二次方成正比，與其轉(zhuǎn)速比的二次方成正比。正比，與其轉(zhuǎn)速比的二次方成正比。MuMuuuCC22222、流量相似定律QD1b1C1，QMD1Mb1MC1M 322222222MMMMMD uDQnQDnD u即幾何相似的通風(fēng)機(jī)，它的流量跟其葉輪外徑比的三次方成正比，跟其轉(zhuǎn)速比的一次方成正比。3、功率相似定律22353222222MMMMMMMMMMMDDDNHQnnnNH QDnDnDn 4、通風(fēng)機(jī)性能的相似換算MMnnQQ 322MMDQQDMMHHMMNN2MMnHHn3MMnNNn222MMDHHD522MMDNN

20、D322MMMDnQQnD2222MMMMDnHHnD 3522MMMDnNNnD 例：某通風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口狀態(tài)下，當(dāng)轉(zhuǎn)速n1000轉(zhuǎn)/分時(shí)，其風(fēng)量Q4000米3 /時(shí)，風(fēng)壓H150.69.8牛/米2，功率N2千瓦?，F(xiàn)在要求把轉(zhuǎn)速提高到1250轉(zhuǎn)/分，問(wèn)風(fēng)量增大到多少？此時(shí)功率需要多大？QQMMnn4000125010005000 （米3/時(shí)）221250150.69.8235.39.81000MMnHHn33125023.91()1000MMnNNkWn（牛/米2） 雖然轉(zhuǎn)速只提高雖然轉(zhuǎn)速只提高25%，相應(yīng)地流量也只提高，相應(yīng)地流量也只提高25%，但功率卻幾乎增加了一倍。所，但功率卻幾乎增加了

21、一倍。所以在改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，必須重新校核所需的功率，注意電機(jī)是否超載。以在改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，必須重新校核所需的功率，注意電機(jī)是否超載。某通風(fēng)機(jī)的銘牌轉(zhuǎn)速n=1450rpm，在標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口狀態(tài)下，風(fēng)量Q4060m3/h,壓力H3759.8N/m2，功率N5kW。若利用該風(fēng)機(jī)輸送熱空氣（t=80,P=750mmHg）以烘干淀粉，試計(jì)算該風(fēng)機(jī)的實(shí)際風(fēng)量、壓力和功率。解：首先計(jì)算與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)空氣下所得空氣密度比819. 08027020270760750TTPPMMMQQM4060（m3/h）8 . 91 .307819. 08 . 9375MMHH（N/m2）1 . 4819. 05MMNN（kW）(三

22、三 ) 通風(fēng)機(jī)的無(wú)因次參數(shù)通風(fēng)機(jī)的無(wú)因次參數(shù)1、壓力系數(shù)2222MMMHHHuu2、流量系數(shù)22222244MMQQQD uD u3、功率系數(shù)2323222244MMMMNNND uD u23224NHQND u4、無(wú)因次參數(shù)的意義 在相同的轉(zhuǎn)速在相同的轉(zhuǎn)速n及直徑及直徑D2下，輸送相同的氣體時(shí)，壓力與壓下，輸送相同的氣體時(shí)，壓力與壓力系數(shù)成正比，流量與流量系數(shù)成正比，功率與功率系數(shù)成正力系數(shù)成正比，流量與流量系數(shù)成正比，功率與功率系數(shù)成正比。所以對(duì)于各種不同類型的通風(fēng)機(jī)，可以根據(jù)其無(wú)因次參數(shù)比。所以對(duì)于各種不同類型的通風(fēng)機(jī)，可以根據(jù)其無(wú)因次參數(shù)來(lái)分別衡量其壓力來(lái)分別衡量其壓力H、流量、流量Q

23、及功率及功率N的大小。的大小。35243222210127. 104112. 00027. 0nDNNnDQQnDHH三、離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線三、離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線(一)、有因次性能曲線4-72-11型型55風(fēng)機(jī)在風(fēng)機(jī)在n=2900r/minn=2900r/min時(shí)時(shí)各有因次性能曲線各有因次性能曲線 流量增加，風(fēng)壓減小，流量增加，風(fēng)壓減小，但不同流量所對(duì)應(yīng)的效率但不同流量所對(duì)應(yīng)的效率不同，一般不同，一般 認(rèn)為，只有認(rèn)為，只有使風(fēng)機(jī)在不低于最高效率使風(fēng)機(jī)在不低于最高效率的的90%范圍內(nèi)工作范圍內(nèi)工作才是合理的。 流量增加，功率也增加，流量增加，功率也增加，但如果流量增加時(shí)風(fēng)壓下但如果流量增加時(shí)

24、風(fēng)壓下降很快，功率也可能下降。降很快，功率也可能下降。4-72-11型型5A5A風(fēng)機(jī)性能表風(fēng)機(jī)性能表(二)、無(wú)因次性能曲線同一系列的風(fēng)機(jī)相似，故其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的無(wú)因次參數(shù)都相等。所以只要用一組無(wú)因次曲線就能代替同一系列不同機(jī)號(hào)的風(fēng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的性能特征。無(wú)因次性能曲線可直接由實(shí)驗(yàn)求得，也可由有因次性能曲線計(jì)算而得。6-30型風(fēng)機(jī)無(wú)因次性能曲線(三)、通風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)略圖 若以葉輪外徑若以葉輪外徑D2為特性尺寸，則所有尺寸與葉輪外徑為特性尺寸，則所有尺寸與葉輪外徑D2的比值，在一個(gè)系列中都對(duì)應(yīng)相等。若把葉輪外徑的比值，在一個(gè)系列中都對(duì)應(yīng)相等。若把葉輪外徑D2定為定為100，求出其他各部分相對(duì)于，求

25、出其他各部分相對(duì)于D2的尺寸，并用此尺寸繪制的的尺寸，并用此尺寸繪制的通風(fēng)機(jī)的幾何圖形，就稱為通風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)略圖。通風(fēng)機(jī)的幾何圖形，就稱為通風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)略圖。 在通風(fēng)機(jī)的一個(gè)系列產(chǎn)品中，由于不同機(jī)號(hào)的通風(fēng)機(jī)都在通風(fēng)機(jī)的一個(gè)系列產(chǎn)品中，由于不同機(jī)號(hào)的通風(fēng)機(jī)都是按相似方法設(shè)計(jì)的，故它們的無(wú)因次性能曲線是相同的，是按相似方法設(shè)計(jì)的，故它們的無(wú)因次性能曲線是相同的，幾何形狀相似幾何形狀相似。 表示了某種類型通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，反映了葉輪、機(jī)殼表示了某種類型通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，反映了葉輪、機(jī)殼等各部分尺寸的比例關(guān)系，所以又稱為通風(fēng)機(jī)的尺寸比例等各部分尺寸的比例關(guān)系，所以又稱為通風(fēng)機(jī)的尺寸比例圖。據(jù)此

26、可進(jìn)行本系列風(fēng)機(jī)的相似設(shè)計(jì)。圖。據(jù)此可進(jìn)行本系列風(fēng)機(jī)的相似設(shè)計(jì)。(四)、以公稱轉(zhuǎn)速表示的系列產(chǎn)品綜合性能曲線公稱轉(zhuǎn)速：機(jī)號(hào)與風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速的乘積，即公稱轉(zhuǎn)速：機(jī)號(hào)與風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速的乘積，即A=n 如5風(fēng)機(jī)，葉輪轉(zhuǎn)速n2900轉(zhuǎn)/分，則其公稱轉(zhuǎn)速A5290014500轉(zhuǎn)/分四四 、通風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)、通風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)反映同一系列通風(fēng)機(jī)性能的單一的綜合性能參數(shù)，反映同一系列通風(fēng)機(jī)性能的單一的綜合性能參數(shù)，ns表示表示 。1234sQnnH 兩個(gè)相似的風(fēng)兩個(gè)相似的風(fēng)機(jī)，它們的比轉(zhuǎn)機(jī)，它們的比轉(zhuǎn)數(shù)必然相等。數(shù)必然相等。對(duì)于同一臺(tái)風(fēng)機(jī)，在不同的工況點(diǎn)，對(duì)于同一臺(tái)風(fēng)機(jī)，在不同的工況點(diǎn)，H、Q對(duì)應(yīng)不同的比轉(zhuǎn)數(shù)，為了能

27、表對(duì)應(yīng)不同的比轉(zhuǎn)數(shù)，為了能表達(dá)各種類型的通風(fēng)機(jī)特性，便于進(jìn)行分析比較，一般是把通風(fēng)機(jī)全壓效率最達(dá)各種類型的通風(fēng)機(jī)特性，便于進(jìn)行分析比較，一般是把通風(fēng)機(jī)全壓效率最高點(diǎn)的比轉(zhuǎn)數(shù)作為該通風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)值。高點(diǎn)的比轉(zhuǎn)數(shù)作為該通風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)值。比轉(zhuǎn)數(shù)相等，兩個(gè)通風(fēng)機(jī)不一定相似。比轉(zhuǎn)數(shù)絕不是相似條件，比轉(zhuǎn)數(shù)相等，兩個(gè)通風(fēng)機(jī)不一定相似。比轉(zhuǎn)數(shù)絕不是相似條件，它的相等是相似通風(fēng)機(jī)的必然結(jié)果。它的相等是相似通風(fēng)機(jī)的必然結(jié)果。1324341829.8sQnH ns60(1/9.8)3/4 為低壓風(fēng)機(jī) ns=(3060) (1/9.8)3/4 為中壓風(fēng)機(jī) ns=(1530) (1/9.8)3/4 為高壓風(fēng)機(jī) 在標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)

28、氣狀態(tài)下， 在轉(zhuǎn)速相同的條件下， ns越大，風(fēng)機(jī)的流量越大，風(fēng)壓越低，離心通風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)一般在（15100）(1/9.8)3/4 比轉(zhuǎn)數(shù)的大小可以反映葉輪的幾何形狀：對(duì)于高比轉(zhuǎn)數(shù)的低壓風(fēng)機(jī)，由于其流量相對(duì)較大，因而葉輪的D2/D1較小，而b2/D2則較大；低比轉(zhuǎn)數(shù)的高壓風(fēng)機(jī)則相反，其葉輪D2/D1較大，而b2/D2則較小。 一、管網(wǎng)特性曲線 指管網(wǎng)一定時(shí)（即管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、尺寸以及閥門的開(kāi)度等都一定），氣體流過(guò)該管網(wǎng)需要外界給予單位體積氣體的能量H與單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)該管網(wǎng)的流量Q間的關(guān)系曲線 。HKQ2 二、通風(fēng)機(jī)在管道內(nèi)的工作特性 同一臺(tái)風(fēng)機(jī)(轉(zhuǎn)速不變)，安裝在阻力特性不同的風(fēng)網(wǎng)中，將會(huì)產(chǎn)生不同的

29、風(fēng)量。(一)、節(jié)流調(diào)節(jié) 變化后的壓損是因?yàn)殛P(guān)小節(jié)流閥而引起的額外能量損失，原則上，不經(jīng)濟(jì)，但簡(jiǎn)便易行，故廣為應(yīng)用。三、通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)在通風(fēng)機(jī)的吸氣管或排氣管中裝置節(jié)流閥門，根據(jù)需要調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量(二)、改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 沒(méi)有附加能量損失，比較經(jīng)濟(jì)，但調(diào)速措施復(fù)雜，應(yīng)用不廣泛。隨著電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，用無(wú)級(jí)變速器改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)工況的方法將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。四、離心通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合工作(一)、風(fēng)機(jī)的并聯(lián) 風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，每風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的壓力都一樣，而臺(tái)風(fēng)機(jī)的壓力都一樣，而總流量小于各臺(tái)風(fēng)機(jī)流量總流量小于各臺(tái)風(fēng)機(jī)流量之和。之和。 兩臺(tái)以上風(fēng)機(jī)并聯(lián)在一起向同一風(fēng)網(wǎng)輸送氣體，叫風(fēng)機(jī)的并聯(lián)。目

30、的是增大風(fēng)量。風(fēng)機(jī)并聯(lián)，流量增加，阻力增加，所以壓力也增加。因此并聯(lián)工作時(shí)與Hp對(duì)應(yīng)的各風(fēng)機(jī)流量，比其單獨(dú)工作時(shí)與H1對(duì)應(yīng)的流量要小。(二)、風(fēng)機(jī)的串聯(lián) 各臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量相等，而壓各臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量相等，而壓力等于各臺(tái)風(fēng)機(jī)壓力之和。力等于各臺(tái)風(fēng)機(jī)壓力之和。風(fēng)機(jī)串聯(lián)后，當(dāng)聯(lián)合工作點(diǎn)落在A的左邊時(shí)，串聯(lián)后的總壓力比單機(jī)運(yùn)行時(shí)高；如果落在右邊，串聯(lián)后的總壓力不但沒(méi)有增加，反而比一臺(tái)風(fēng)機(jī)工作時(shí)還小，此時(shí)管網(wǎng)實(shí)際通過(guò)的風(fēng)量也其中一臺(tái)單獨(dú)工作時(shí)小。結(jié)論 1、無(wú)論在什么情況下，聯(lián)合工作總會(huì)有額外的壓力損、無(wú)論在什么情況下，聯(lián)合工作總會(huì)有額外的壓力損失失(并聯(lián)時(shí)有分流、合流及局部阻力等損失；串聯(lián)時(shí)有管道并聯(lián)時(shí)有分流

31、、合流及局部阻力等損失；串聯(lián)時(shí)有管道連接損失連接損失)，不如單機(jī)工作時(shí)的效率高。，不如單機(jī)工作時(shí)的效率高。 2、當(dāng)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)不同時(shí)，有可能出現(xiàn)適得其反的結(jié)果。、當(dāng)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)不同時(shí)，有可能出現(xiàn)適得其反的結(jié)果。因此，在采用風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇性能相同的風(fēng)因此，在采用風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇性能相同的風(fēng)機(jī)。機(jī)。 3、管網(wǎng)阻力愈小，采用并聯(lián)工作愈有利；管網(wǎng)阻力愈、管網(wǎng)阻力愈小，采用并聯(lián)工作愈有利；管網(wǎng)阻力愈大，采用串聯(lián)工作較好。大，采用串聯(lián)工作較好。 4、風(fēng)機(jī)性能曲線愈平坦，采用并聯(lián)工作愈好，風(fēng)機(jī)曲、風(fēng)機(jī)性能曲線愈平坦，采用并聯(lián)工作愈好，風(fēng)機(jī)曲線愈陡，采用串聯(lián)工作愈有利。線愈陡，采用串聯(lián)工作愈有利

32、。風(fēng)機(jī)的聯(lián)合工作是不得已而為之，一般情況下應(yīng)盡量避免采用。風(fēng)機(jī)的聯(lián)合工作是不得已而為之，一般情況下應(yīng)盡量避免采用。一、離心通風(fēng)機(jī)的命名方法1、名稱用途代 號(hào)漢字漢語(yǔ)拼音簡(jiǎn)寫(xiě)排塵通風(fēng)輸送煤粉防 腐 蝕防 爆一般通風(fēng)換氣排塵煤粉防蝕防爆通風(fēng)CHENMEIFUBAOTONGCMFBT2、型號(hào) 第一組第二組第三組基本型號(hào)變形（派生）型號(hào)通風(fēng)機(jī)全壓系數(shù)（最高效率點(diǎn)的壓力系數(shù)）乘10后的取整數(shù) 通風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù) 第一個(gè)數(shù)通風(fēng)機(jī)進(jìn)口吸入形式，第二個(gè)數(shù)表示設(shè)計(jì)順序號(hào) 代號(hào)012通風(fēng)機(jī)進(jìn)口形式雙進(jìn)風(fēng)單進(jìn)風(fēng)二級(jí)串聯(lián)3、機(jī)號(hào) 用通風(fēng)機(jī)葉輪外徑的分米數(shù)來(lái)表示，前面冠以“”符號(hào) 4、傳動(dòng)方式 代號(hào)ABCDEF傳動(dòng)方式無(wú)軸

33、承電機(jī)直接傳動(dòng)懸臂支承，皮帶輪在軸承中間懸臂支承，皮帶輪在軸承外側(cè)懸臂支承，聯(lián)軸器傳動(dòng)雙支承，皮帶輪在外側(cè)雙支承，聯(lián)軸器傳動(dòng)5、旋轉(zhuǎn)方向 6、出風(fēng)口位置 某排塵離心通風(fēng)機(jī)，全壓系數(shù)為某排塵離心通風(fēng)機(jī)，全壓系數(shù)為0.60.6，比轉(zhuǎn)數(shù)為，比轉(zhuǎn)數(shù)為4646，單側(cè)吸入，第一次設(shè)計(jì)，葉輪外徑為單側(cè)吸入，第一次設(shè)計(jì)，葉輪外徑為600mm600mm，懸臂，懸臂支承，皮帶輪在軸承右側(cè)，從皮帶輪端正視葉輪為支承，皮帶輪在軸承右側(cè)，從皮帶輪端正視葉輪為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，出口位置向上。其全稱為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，出口位置向上。其全稱為排塵（排塵（C C）離心通風(fēng)機(jī)）離心通風(fēng)機(jī)6 64646111166C C右右9090二

34、、糧食工廠中常用的風(fēng)機(jī)1、通風(fēng)除塵、通風(fēng)除塵472型、473型風(fēng)機(jī)的葉輪由10個(gè)后向機(jī)翼形葉片和曲線形前盤(pán)及平板式后盤(pán)組成。且風(fēng)機(jī)吸入口呈噴管形。所以風(fēng)機(jī)效率較高，可達(dá)90%，運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲低。T472型風(fēng)機(jī)葉輪由10個(gè)后向薄圓弧形葉片和曲線形前盤(pán)及平板式后盤(pán)組成。它的效率接近472型，但制造工藝較方便。在空氣含塵濃度較高的場(chǎng)合下，使用薄板形葉片較機(jī)翼形葉片為好。糧油廠采用較合適。479型風(fēng)機(jī)葉輪由12個(gè)后向薄板圓弧形葉片以及曲線形前盤(pán)及平板式后盤(pán)組成。風(fēng)機(jī)吸入口為噴管形。 646型排塵離心通風(fēng)機(jī)適用于輸送含有木質(zhì)碎屑、纖維和塵土等的空氣混合物。葉輪由6個(gè)前向彎曲葉片和平板式前、后盤(pán)組成。風(fēng)機(jī)

35、效率較低（65%），但較后向式葉片不易積灰，制造容易。 462型離心通風(fēng)機(jī)的效率介于646型和472型之間（約78%）。其葉輪由12個(gè)后向薄板直葉片和錐形前盤(pán)及平板式后盤(pán)構(gòu)成。風(fēng)機(jī)吸入口為圓筒形。制造工藝簡(jiǎn)單。2、氣力輸送、氣力輸送 630型離心通風(fēng)機(jī)的葉輪由12個(gè)后向平板形直葉片和錐形前盤(pán)、平板式后盤(pán)構(gòu)成，風(fēng)機(jī)吸入口為圓錐形。623型葉輪由12個(gè)后向薄板曲線形葉片和雙曲線前盤(pán)及平板式后盤(pán)構(gòu)成，機(jī)殼吸入口為圓錐形。 919型風(fēng)機(jī)，是一種性能良好的高效率、低噪聲的高壓前向式離心通風(fēng)機(jī)。它的全壓效率達(dá)84%。葉輪由12個(gè)前向薄板形葉片和平直圓弧形前盤(pán)組成。該型系列風(fēng)機(jī)適用于碼頭吸糧或單管氣力輸送網(wǎng)

36、路。 三、通風(fēng)機(jī)的選用1、通風(fēng)機(jī)的選用原則、通風(fēng)機(jī)的選用原則 通風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)要在高效區(qū)通風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)要在高效區(qū) 風(fēng)量風(fēng)壓滿足要求，同時(shí)其工作 點(diǎn)應(yīng)在最佳效率或經(jīng)濟(jì)使用范圍內(nèi)調(diào)節(jié)性能好調(diào)節(jié)性能好 電動(dòng)機(jī)不易過(guò)載電動(dòng)機(jī)不易過(guò)載 后向葉型不易過(guò)載要適應(yīng)輸送氣體的性質(zhì) 噪聲低。在相同的條件下，應(yīng)首先選用低噪聲通風(fēng)機(jī)。一般風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不宜超過(guò)3000rpm。 2、通風(fēng)機(jī)的選用方法、通風(fēng)機(jī)的選用方法 根據(jù)被輸送氣體的性質(zhì)，如清潔空氣、含塵空氣、輸送物料等，分別選擇不同用途的風(fēng)機(jī)。 根據(jù)各種不同網(wǎng)路系統(tǒng)的壓力損失（阻力），確定風(fēng)機(jī)的類型，如高壓、中壓或低壓通風(fēng)機(jī)。 根據(jù)所需的風(fēng)量、風(fēng)壓從風(fēng)機(jī)樣本上選擇合適的通風(fēng)機(jī)機(jī)

37、號(hào)。加上一定的安全系數(shù)。在滿足所需風(fēng)量、風(fēng)壓的條件下，工作點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在效率最高點(diǎn)或經(jīng)濟(jì)使用范圍內(nèi)。 考慮噪聲控制，應(yīng)盡量選用低轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)。 考慮風(fēng)機(jī)的外形尺寸及進(jìn)口位置、出口方向等因素，以利于合理布置，易于施工安裝，便于操作檢修。 考慮價(jià)格便宜、運(yùn)輸方便，以減少投資 某面粉廠有一氣力輸送網(wǎng)路，其設(shè)計(jì)計(jì)算風(fēng)量Q計(jì)5000m3/h，風(fēng)網(wǎng)阻力H計(jì)5009.8N/m2。若采用630型風(fēng)機(jī)，試確定風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)、轉(zhuǎn)速及電機(jī)功率。解：考慮20%的漏風(fēng)量，于是風(fēng)機(jī)風(fēng)量為Q機(jī)5000（10.2）6000考慮10%的壓力附加量，風(fēng)機(jī)壓力為H機(jī)5009.8（10.1）5509.8根據(jù)Q機(jī)和H機(jī)，查630型通風(fēng)機(jī)性能綜合曲線或風(fēng)機(jī)樣本。首先在機(jī)號(hào)6的橫座標(biāo)軸上找到風(fēng)量6000的點(diǎn)，向上作垂線；再?gòu)目v坐標(biāo)軸上找到壓力為550mmH20點(diǎn)，向右作水平線。兩條線交點(diǎn)就是通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)。