最火离心通风机的优化组合设计方法实例烤肠机检测榻榻米中式家具热泵机组

4.风机可以说是由风汽车衡机派生出来的一个风机，而风机是基本型的。当然，反过来说也未尝不可。

如果将风机的叶轮外径φ100按R20的比值1.12(理论值为1.122)倍增大(即φ100×1.12=φ112)到φ112，并将叶片按原弧线在无叶扩压器内由100延伸到φ112处，此时将φ112视为新叶轮外径，那么这个新叶轮的叶片出口角β2=57.5°。

如果将φ112新叶轮中所有尺寸均除以R20的比值1.12，并将得到的数值加上括号，那么，这个新的叶轮外径=φ100的叶轮，就是按空气动力学略图要求给出的风机的叶轮。

风机的进风口尺寸以及机壳宽度尺寸均按风机的尺寸除以1.12得出，而机壳的蜗线部分两风机采用了同一尺寸。

叶轮图中的尺寸φ112只是为了说明与两风机尺寸转换中使用的数值，转换工作完成后就没有存在的必要了。此时，可以将和两风机的空气动力学略图分别绘制就行了。

四、特性曲线及性能曲线

风机的特性曲线是由№6.3(D=630mm，n=1 450r/min)和№7.1(D=710mm，n=1 450r/min)试验取得的，两风机模型叶轮外径之比为710/630≈1.12，符合优先数系中R20比值，模型尺寸的设计符合图1中空气动力学略图的要求，№7.1的叶轮是将№6.3的叶轮由外径φ630mm处将叶片按原弧线延至外径φ710mm处得到的，两风机进风口尺寸及机壳宽度完全一样(双吸入模型中两风机的进气室和调节门也完全一样)，机壳蜗线按空气动力学略图中尺寸设计。

由№6.3和№7.1两模型试验求得的与风机无因次特性曲线是按最高内效率90%范围内绘制的，见图2中的Ⅰ和Ⅱ，而 曲线Ⅲ(风机特性曲线)是由内插法求出的，它介于与两风机特性曲线之间。

图2离心通风机特性曲线

现将风机特性曲线的求法简述于下。

将与的特性曲线按流量系数坐标分为大致相等的5个点，最好包括内效率最高点在内，然后分别将这5个点的流量系数全压系数和内效率η的值在特性曲线中查出，并列于表1中。表1

将和两风机在表1中各对应点的、、η分别相加，取平均值，即可求得风机的各数据。以第一点的参数为例说明如下。

风机的流量系数=(0.11+0.09)÷2=0.10，全压系数=(0.56+0.602)÷2=0.584，内效率η=(0.775+0.79)÷2=0.783，以下各点的数据可依次类推求出。

风机的各数据列于表2。表2

由于风机的特性曲线介于与两风机特性曲线之间，因而它仍可认为是由风机派生出来的，即将空气动力学略图中风机叶轮外径φ100按R40数系的比值1.06(理论值为1.0593)倍增大(即φ100×1.06=φ106)到φ106，并将叶片按原弧线在无叶扩压器内由100延伸到106，此时将φ106视为新叶轮外径，那么这个新叶轮的叶片出口角β2=53.8°，这个叶轮就是风机的叶轮。

由于风机的叶轮大小介于与两风机之间(叶轮由风机实验室应申请扩项(扩标准)评审叶轮外径φ100延伸至φ112得出的，而叶轮是由风机叶轮外径延伸至φ106得出的)，所以它的机壳、进风口等可相应的与或风机通用。

如欲制订风机空气动力学略图，应经风机模型试验，求得准确的特性曲线后再作这一工作，而图2中的风机特性曲线是人为地由内插法求出的，只能作为设计和使用者参考。

注：1.进气状况：进气压力p1=101325Pa进气温度t1=20℃气体密度ρ1=1.2kg/m3 2.风机转速n=1首先应将待丈量载荷的变化转化为电学量的变化 450r/min

图3 离心通风机性能曲线图

比较图2和图3可以发现，在图2中流量系数比较小的风机，在图3中反而流量较大，这是因为特性曲线是按各风机叶轮外径都一样时的曲线，而图3中三个风机叶轮外圆直径都不一样的缘故。

为什么要在风机的基础上将其叶轮的叶片按优先数系R20比值1.12延长再派生出风机呢?由于№7.1的叶轮除叶片较№6.3的叶轮叶片较长外，其他条件则完全一样，同时因为这两个风机叶轮前盘进口一样时，所用进风口也一样(双吸入风机的进气室和调节门也一样)，给生产厂家将带来诸多方便，使用单位亦可增加叶轮外径或减小叶轮外径，达到改变风机性能的目的。

五、双吸入风机性能选择曲线和特性曲线

这里给出了我厂为满足5万到30万千瓦火电机组设计的双吸入引风机Y×56№20，25，32和Y×49№22.4，28性能选择曲线图(见图4)。

图4 双吸入离心引风机性能选择曲线图

图4中的性能选择曲线是分别按×56和×49双吸入风机特性曲线图(见图5和图6)中调节叶片为0°(即全开)、内效率η≥0.75时换算后绘制的。特性曲线分别是由×56№6.3(D=630mm)和№7.1(D=710mm)，在转速n=1 450r/min时试验得出的。

图5Y×56双切搅机吸入风机特性曲线图 图6Y×49双吸入风机特性曲线图

如欲了解Y×56和Y×49双吸入锅炉引风机详细设计外形尺寸以及性能等请您是需要电子万能实验机还是液压万能实验机参阅我厂的风机产品样本。

六、用两种型式风机设计引风机的目的

过去生产的Y№20，22，25，29 .5及31 .5 F式传动的单吸入引风机是用一个空气动力学略图设计的共6个机号的系列产品，以满足5～20万千瓦火电机组的锅炉引风之用。

此种用一个空气动力学略图设计系列产品的方法比较简单，但各机号间虽然尺寸相似但不相同，因而生产比较复杂。比如，这6个机号的产品，除轴承箱和部分零部件相近机号通用外，叶轮、进气室、调节门、进风口等，每个机号都不一样，必要的工装胎具就得准备6套。

回过头来再看图4，为满足5～20万千瓦火电机组锅炉引风之用，只设计了Y×56№20、25和Y×49№22.4、28共4个机号(Y×56№32是专为30万千瓦火电机组设计的)的产品，而空气动力学略图却用了两个。而两系列产品相邻机号间叶轮外径的比值均符合优先数系R20的比值1.12，即

由前与两风机空气动力学略图关系已知，№20和№22.4以及№25和№28的叶轮前后盘都一花盆样，仅的叶片较长而已，另外机壳宽度为实现丈量位移目的而设计的电位器也一样仅蜗线不同，进气室、调节门、进风口都一样，传动部分也一样，所以生产比较简单，必要的工装胎具只需准备两套就行了。

实际上，如果用一个空气动力学略图(用Y×56或Y×49)也能满足这一流量和全压范围的要求，那么这同一系列风机的4个机号大多数零部件都不一样，相应的工装胎具也得准备4套。

七、结束语

1.设计风机模型或空气动力学略图时，所有尺寸优先按R20数系中的值选用(依次为R40、R80中的值)，而凡是略图中的数值为优先数系中的值，同时产品中各机号(即叶轮外径D)也按优先数系排列时，其相应尺寸亦应按优先数系中的值选用。由于优先数系中的值并非理论计算值，故使用中允许计算出的值与优先数系中的值有一定差别，如空气动力学略图中尺寸为40，用于№22.4时计算值为40×22.4=896，实际上就要选用900。

2.对于一个较好的空气动力学略图，如欲改变性能，可加宽或减窄叶轮，亦可加长或减短叶片。采用后者对进气流场影响较小，容易保持原有风机的内效率值或略有改变，本文所述即为实例。

3.用户亦可加长或减短风机叶片达到改变风机性能的要求，得到如前述的性能曲线。

4.本双吸入风机调节叶片在进气室进口处，调节效率不如放在进风口处的调节叶片，望今后能继续有人研究这一工作。

5.我于1996年在抚顺电厂曾了解过用于30万千瓦火电机组的Y×56№32引风机的使用情况，它运转平稳，噪声特低，叶轮磨损轻微，电厂极为满意，这也是我多年来很少见到的。

6.可结合1989年《风机技术》第4期中“离心通风机的优化组合设计方法”一文来看本文，因为这两篇文章是紧密相关的。

7.优先数系中的数值3.15、3.55亦可近似用3.2和3.6。(end)