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离心式风机的工作原理是什么

  • 产品概述

  离心风机是根据动能转换为势能的原理,利用非常快速地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)。在单级离心式风机中,气体从轴向进入叶轮,气体流经叶轮时改变成径向,然后进入扩压器。在扩压器中,气体改变了流动方向并且管道断面面积增大使气流减速,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。在多级离心式风机中,用回流器使气流进入下一叶轮,产生更高压力

  离心式风机实质是一种变流量恒压装置。当转速一定时,离心式风机的压力-流量理论曲线应是一条直线.由于内部损失,实际特性曲线是弯曲的。离心风机中所产生的压力受到进气温度或密度变化的较大影响。对一个给定的进气量,最高进气温度(空气密度最低)时产生的压力最低.对于一条给定的压力与流量特殊性质曲线,就有一条功率与流量特殊性质曲线.当鼓风机以恒速运行时,对于一个给定的流量,所需的功率随进气温度的降低而升高。

  1862年,英国圭贝尔发明离心式风机,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,大多数都用在矿山通风。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式风机,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式风机,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。

  离心风机的电动机效率一般50%-90%,越大的风机电机效率越高。风机的鼓风效率估计在30%-80%的样子,也就是电动机产生的机械能有30%-80%能变成风能。

  1、风机模型:风机的模型高效优化是提高风机效率的重要原因之一。叶轮轮盖、叶片的型线对风机的效率至关重要,合理高效的叶型会影响到风机效率。通过对叶片进出口角度的调整,轮盖型线的优化,进风口流道的优化等,提高风机效率。

  2、性能参数匹配度:风机是在系统中工作,风量和风压与系统不匹配的情况下,会造成风机的运行效率不高。能够使用先进的CFD模拟技术,选择运行效率点与系统性能更匹配的高效型风机,使风机的高效运行区域与管网系统匹配,使改造后的风机运行效率更高。

  3、管网优化:如果配置的管网不合适,风机在运行中会因为阻力的增大降低运行的效率,致使能耗增加。管网设计要合理,避免扰流的产生。为减少气流在风机进出管路中产生扰流,风机出入口管道尽量设计合理,减少弯头,变径设计合理,来提升风机的运行效率。

  4、调节方式:风机运行中,系统的实际阻力与理论阻力难免有所偏差,因此就需要调节风机的工作点以适用系统实际的阻力需要。风机的调节方式一般有入口挡板调节及变速调节,入口挡板调节造成的阻力损失较大,轻易造成风机效率不高。通过变频电机或永磁电机调整风机转速,能调节风机风量,更加适应管网系统,达到降低风机能耗的效果。

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