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离心风机小论

离心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。   离心风机历史            

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风机基本相同。1862年,英国的圭贝尔发明离心风机,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风机,结构已比较完善了。  1892年法国研制成横流风机;1898年,爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心风机,并为各国所广泛采用;19世纪,轴流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。
  离心通风机 

(1)前弯叶片离心风机:前弯叶片离心风机运行速度相对较低,通常适用于大风量、低静压的工况。

典型的流量范围为30%-80% WOCMS(全敞口流量),最高的静压效率为60%-68%,通常发生于静压最大值的稍右侧。功率曲线具有增加的倾向,是“易过载型”风机。

前弯叶片风机的优点是造价低、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。

(2)后倾叶片离心风机 :后倾叶片风机运行的速度矢量约为前弯风机的2倍。通常应用的流量合理范围是40%-85% WOCMS,最高的静压效率约80%左右。  对于一个给定的工况,一般说来,较大的风机具有较高的效率。后倾叶片风机的波动性要大于前弯叶片风机。              

后倾叶片风机的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。              

后倾叶片风机的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。              

后倾机翼型叶片风机的优越性正越来越受到风机使用单位特别是空调器末端生产厂家的重视,在一些要求高效率、低噪声的场所日益得到推广。

(3)径向叶片离心风机:

径向叶片风机是介于前弯和后倾叶片之间的风机,其强度和耐磨性较好,叶片出口角度为90°。在我国除一些要求耐磨和耐腐蚀的场合已不常用。      

三种叶片离心风机比较压力,当三种叶片叶轮的尺寸、转速和流量相同时,前弯叶片获得的压力最大,后倾叶片最小,径向叶片居中。       径向尺寸(叶轮外径)当三种叶片叶轮的流量、转速相同,而要求全压也相同时,前弯叶片叶轮的径向尺寸最小,后倾叶片的尺寸最大,径向叶片居中。      

效率:前弯叶片叶轮风机的效率最低,后倾叶片叶轮最高,而径向叶片居中。       

 耐磨性:前弯叶片叶轮风机的耐磨性差,径向叶片叶轮风机耐磨性较好,后倾叶片中等。      

定载性:前弯叶片叶轮的风机容易超载,定载性差,后倾叶片叶轮风机不易超载,径向叶片叶轮风机居中。      

噪声:前弯叶片叶轮风机的噪声较低,后倾叶片叶轮风机的噪声一般,径向叶片叶轮风机的噪声大。      

叶轮速度:前弯叶片叶轮的风机转速一般较低,后倾的转速高,而径向居中。      

应用范围(流量):前弯叶片叶轮风机应用范围小,后倾叶片叶轮风机应用范围大,径向居中。

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