离心风机是根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向,使动能转换成势能(压力)。在单级离心风机中,气体从轴向进入叶轮,气体流经叶轮时改变成轻向,然后进入扩压器。在扩压器中,气体改变了流动方向造成减速,这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中,其次发生在扩压过程。在多级离心风机中,用回流器使气流进入下一叶轮,产生更高压力。我们的离心风机在设计理论上,设计方法上都比较落后,产品开发很多都是采用仿制和类比的方法,严重缺乏理论根据和实验研究数据,加工装备和工艺水平也比较落后,加工精度低、生产效率低,产品系列化和通用化程度不高,规格品种少,泵效率、质量和可靠性、密封性能、耐腐蚀性能等方面还有非常大的差距。
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。
在生产中我们经常见到离心风机的集流器,它主要是起到一个保证流平稳地进入叶轮,从而减小流动损失的作用。当产生的气流跑进集流器里边之后,在压强的作用下,这些气流运动的灰原来越快,在集流器的喉部处会形成强劲的风速。随后气流从喉部出来沿着双曲线就扩散出去,和叶轮前盘相会之后坠入爱河。通过集流器,叶轮的流道内将会一直有源源不断的气流。集流器与工作叶轮的前盘之间存在进口间隙是影响离心风机效率最不能忽视的因素,由于间隙两侧的风压不等,叶轮进口处风压低,因此必然有部分气流经过间隙流入叶轮进口。
离心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。
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