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离心风机

  离心风机是工业生产中常用的设备,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。
  离心风机广泛用于军事、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。
  按气体流动的方向,离心风机可分为离心式、轴流式、斜流式和横流式等类型。
  离心风机工作时,动力机(主要是电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转,空气经吸气口从叶轮中心处吸入。由于叶片对气体的动力作用,气体压力和速度得以提高,并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳,从排气口排出。因气体在叶轮内的流动主要是在径向平面内,故又称径流离心风机。
  离心风机主要由叶轮和机壳组成,小型离心风机的叶轮直接装在电动机上中、大型离心风机通过联轴器或皮带轮与电动机联接。离心离心风机一般为单侧进气,用单级叶轮;流量大的可双侧进气,用两个背靠背的叶轮,又称为双吸式离心离心风机。
  轴流式离心风机工作时,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。轴流离心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。
  小型低压轴流离心风机由叶轮、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;大型高压轴流离心风机由集流器、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。轴流式离心风机的主要零件大都用钢板焊接或铆接而成。
  斜流离心风机又称混流离心风机,在这类离心风机中,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。离心风机的叶轮和机壳的形状为圆锥形。这种离心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。
  横流离心风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心离心风机。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。
  叶轮是离心风机的主要部件,它的几何形状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证离心风机平稳地转动。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。
  与其他类型低速离心风机相比,横流离心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。
  离心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离心风机的主要技术指标。流量也称风量,以单位时间内流经离心风机的气体体积表示;压力也称风压,是指气体在离心风机内压力升高值,有静压、动压和全压之分;功率是指离心风机的输入功率,即轴功率。离心风机有效功率与轴功率之比称为效率。离心风机全压效率可达90%。
  离心风机未来的发展将进一步提高离心风机的气动效率、装置效率和使用效率,以降低电能消耗;用动叶可调的轴流离心风机代替大型离心离心风机;降低离心风机噪声;提高排烟、排尘离心风机叶轮和机壳的耐磨性;实现变转速调节和自动化调节。
  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、中压小型离心离心风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。
  各类风机中,离心风机有他独特的优势的。

 

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