离心通风机选型及设计
1.引言…………………………………………………………………… .(1)
2.离心式通风机的结构及原理 (3)
2.1离心式风机的基本组成 (3)
2.2离心式风机的原理 (3)
2.3离心式风机的主要结构参数 (4)
3离心风机的选型的一般步骤 (5)
4.离心式通风机的设计 (5)
4.1通风机设计的要求 (5)
4.2设计步骤 (6)
4.2.1叶轮尺寸的决定 (6)
4.2.2离心通风机的进气装置 (13)
4.2.3蜗壳设计 (14)
4.2.4参数计算 (20)
4.3离心风机设计时几个重要方案的选择 (24)
5.结论 (25)
附录 (25)
引言
通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。通风机广泛用于工厂、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。
通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。
能有很大影响。叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。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。
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、中压小型离心通风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。
轴流式通风机工作时，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。轴流通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。
小型低压轴流通风机由叶轮、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；大型高压轴流通风机由集流器、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。轴流式通风机的主要零件大都用钢板焊接或铆接而成。
斜流通风机又称混流通风机，在这类通风机中，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。通风机的叶轮和机壳的形状为圆锥形。这种通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。
横流通风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心通风机。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。
与其他类型低速通风机相比，横流通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。
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。
2. 离心式通风机的结构及原理
2.1离心风机的基本组成
主要由叶轮、机壳、进口集流器、导流片、联轴器、轴、电动机等部件组成。旋转的叶轮和蜗壳式的外壳。旋转叶轮的功能是使空气获得能量；蜗壳的功能是收集空气，并将空气的动压有效地转化为静压。
2.2离心风机的原理
叶轮旋转产生的离心力使空气获得动能, 然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。这样,风机出口的空气就是具有一定静压的风流。
1-进气室；2-进气口；3-叶轮；4-蜗壳；5-主轴；6-出气口；7-扩散器
2.3离心风机的主要结构参数
如图所示，离心风机的主要结构参数如下。
①叶轮外径, 常用D表示；
②叶轮宽度, 常用b表示；
③叶轮出口角,一般用β表示。叶轮按叶片出口角的不同可分为三种:
前向式──叶片弯曲方向与旋转方向相同, β> 90°(90°～ 160°)；
后向式──叶片弯曲方向与旋转方向相反, β< 90°(20°～ 70°)；径向式──叶片出口沿径向安装,β= 90°。
2.4离心风机的传动方式
如图所示。
3风机的选型一般步骤
1、计算确定场地的通风量
[1]风机风量的定义为:风速V与风道截面积F的乘积.大型风机由于能够用风速计准确测出风速.所以风量计算也很简单.直接用公式Q=VF.便可算出风量.
风机数量的确定根据所选房间的换气次数.计算厂房所需总风量.进而计算得风机数量. 计算公式:N=V×n/Q 其中:N--风机数量(台), V--场地体积(m3), n--换气次数(次/时), Q--所选风机型号的单台风量(m3/h). 风机型号的选择应该根据厂房实际情况.尽量选取与原窗口尺寸相匹配的风机型号.风机与湿帘尽量保持一定的距离(尽可能分别装在厂房的山墙两侧).实现良好的通风换
气效果.排风侧尽量不靠近附近建筑物.以防影响附近住户.如从室内带出的空气中含有污染环境.可以在风口安装喷水装置.吸附近污染物集中回收.不污染环境
2、计算所需总推力It
It=△P×At(N)
其中,At:隧道横截面积(m2)
△ P:各项阻力之和(Pa);一般应计及下列4项:
1) 隧道进风口阻力与出风口阻力;
2) 隧道表面摩擦阻力,悬吊风机装置、支架及路标等引起的阻力;
3) 交通阻力;
4) 隧道进出口之间因温度、气压、风速不同而生的压力差所产生的阻力.
3、确定风机布置的总体方案
根据隧道长度、所需总推力以及射流风机提供推力的范围,初步确定在隧道总长上共布置m组风机,每组n台,每台风机的推力为T.
满足m×n×T≥Tt的总推力要求,同时考虑下列限制条件:
1) n台风机并列时,其中心线横向间距应大于2倍风机直径
2) m组(台)风机串列时,纵向间距应大于10倍隧道直径
4、单台风机参数的确定
射流风机的性能以其施加于气流的推力来衡量,风机产生的推力在理论上等于风机进出口气流的动量差(动量等于气流质量流量与流速的乘积),在风机测试条件先,进口气流的动量为零,所以可以计算出在测试条件下,风机的理论推力:
理论推力=p×Q×V=pQ2/A(N)
P:空气密度(kg/m3)
Q:风量(m3/s)
A:风机出口面积(m2)
试验台架量测推力T1一般为理论推力的0.85-1.05倍.取决于流场分布与风机内部及消声器的结构.风机性能参数图表中所给出的风机推力数据均以试验台架量测推力为准,但量测推力还不等于风机装在隧道内所能产生的可用推力T,这是因为风机吊装在隧道中时会受到隧道中气流速度产生的卸荷作用的影响(柯达恩效应),可用推力减少.影响的程度可用系数K1和K2来表示和计算: T=T1×K1×K2或T1=T(K1×K2)
其中T:安装在隧道中的射流风机可用推力(N)
T1: 试验台架量测推力(N)
K1:隧道中平均气流速度以及风机出口风速对风机推力的影响系数
K2:风机轴流离隧道壁之间距离的影响系数
特定场合风机选型使用分析
仓库通风
首先，看仓储货品是否是易燃易爆货品，如：油漆仓库等，必须选择防爆系列风机。其次，看噪声要求高低，可以选择屋顶风机或环保式离心风机，(而且有款屋顶风机是风力启动，更可以省电呢。
最后，看仓库空气所需换气量的大小，可以选择最常规的轴流风机SF 型或排风扇FA型。
厨房排风
首先，对于室内直排油烟的厨房(即排风口在室内墙上)，可以根据油烟大小选择SF型轴流风机或FA型排气风扇。
其次，对于油烟大，且油烟需要经由长管道，并管道里有打弯处理的厨房，强烈建议使用离心风机(4-72离心风机最为通用，11-62低噪声环保型离心
风机也很实用)，这是因为离心风机的压力较轴流风机大，且油烟不经过电机，对电机的保养和换洗更容易。最后，建议油烟强烈的厨房选用以上两种方案并用，效果更佳。
高档场所通风
对于酒店、茶坊、咖啡吧、棋牌室、卡拉OK厅等高档场所通风，就不适宜用常规风机了。
首先，对于小室的通风，使通风管道连接中央通风管的房间，可以在兼顾外观与噪声基础上，选择FZY系列小型轴流风机，它体积小，塑料或铝制外观，低噪声与高风量并存。
其次，对风量与噪声要求更严格的角度说，风机箱是最好选择。箱体内部有消音棉，外接中央通风管道后可以达到减噪的显著效果。
最后，补充一下，对于健身房的室内吹风，务必选则大风量的FS型工业电风扇，而非SF型岗位式轴流风机。这是从外观及安全性方面考虑。
污水处理中风机选型应注意的问题
一、鼓风机是污水处理工程中常用的充氧设备,在污水厂风机选型时,风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数,我国规定的风机标准进气状态: 压力p0 =101. 3 kPa ,温度T0 = 20 ℃,相对湿度φ= 50 % ,空气密度ρ= 1. 2 kg/ m3 。然而风机在实际使用中并非标准状态,当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时,风机的性能也将发生变化,设计选型时就不能直接使用产品样本上的性能参数,而需要根据实际使用状态将风机的性能要求,换算成标准进气状态下的风机参数来选型。
二、风机选型中应关注鼓风机出口压力影响因素的分析容积式鼓风机排气压力的高低并不取决于风机本身,而是气体由鼓风机排出后装置的情况,即所谓“背压”决定的 ,曝气鼓风机具有强制输气的特点。鼓风机铭牌上标出的排气压力是风机的额定排气压力。实际上,鼓风机可以在低于额定排气压力的任意压力下工作,而且只要强度和排气温度允许,也可以超过额定排气压力工作。对于污水处理厂而言,排气系统所产生的绝对压力(背压) 为管路系统的压力损失值、曝气池水深和环境大气压力之和,如图1 所示。若由于某种原因,如曝气头或管路堵
塞,使管路系统的压力损失增加,“背压”也会升高,于是鼓风机的压力也就相应升高;又若曝气头破裂或管路泄漏等原因,管路系统的压力损失则会减少“, 背压”便不断降低,鼓风机的压力也随之降低。综上所述,确定曝气鼓风机压力时,只需要鼓风机在标准状态下所能达到的绝对压力等于使用状态下的大气压力、曝气池水深和管路损失之和。
三、风机选型时应关注鼓风机空气流量因素在计算污水处理的需氧量时,其结果为标准状态下所需氧的质量流量qm (kg/ min) ,再将其换算成标准状态下所需空气的容积流量qv1(m3/ min) ,如果鼓风机的使用状态不是标准状态,例如在高原地区使用,则空气密度、含湿量会发生变化,鼓风机所供应的空气容积流量与标准状态是相同的,而所供空气的质量流量将减少,有可能导致供氧量不足。因此,必须计算出能供应相同质量流量的容积流量,即换算流量。在高原地区使用时,环境大气压力也会发生变化,压力比相应升高,那么,鼓风机的泄漏流量则会增大,这将导致鼓风机所供应的空气容积流量减少,也可能造成供氧量不足。因此,设计时必须考虑使用条件发生变化时各种因素的影响,以保证风机所供应的实际空气流量能够满足使用要求,并需计算出换算流量和泄漏流量。
四、风机选型应关注鼓风机供气流量的变化规律对于同一台鼓风机,在冬季和夏季,其容积流量是不会发生变化的,但因空气密度的不同质量流量会发生变化,也就是说供氧量会有所不同。鼓风机在标准状态与使用状态下的容积流量是不变的,但因为空气密度(ρ) 、含湿量等发生了变化,导致鼓风机输送至曝气池的供氧量( FOR) 在冬季温度降低时增加、夏季温度升高时降低。例如,某一污水处理厂,选用上述计算例题中的罗茨鼓风机,根据环境温度变化, 计算出鼓风机的实际供氧量,其一年的变化规律在实际运行过程中,由于进水量、水质、水温、ML S S 等参数的变化,系统需氧量( SOR) 也会发生变化在夏季,水温较高,曝气池需氧量( SOR) 增大,但鼓风机的供氧量( FOR)在减少,这是设计时考虑需氧量的最不利工况点,此时,供氧量、需氧量基本相当;在冬季,水温降低,曝气池需氧量( SOR) 减少,但鼓风机的供氧量( FOR) 增大,此时,供氧量较需氧量大出许多。这是由于冬季气温降低,空气密度增加,那么风机所供给的干空气的质量流量较标准状态大幅度增加,从而引起供氧量增加,从运行的实际测量情况来看,每年冬季曝气池的溶解氧较夏季会高出1～3mg/ L 。因此,在生产运行过程中,需要针
对这种变化对设备进行及时的调整,使鼓风机的充氧能力与实际运行中的需氧量相适应。对于罗茨鼓风机来说,使用变频器,通过改变风机转速来调整供风量是很经济实用的。不同季节曝气池需氧量( SOR) 、鼓风机供氧量( FOR) 变化规律五、结论综上所述,同一台鼓风机在不同的使用条件下,其性能的变化非常大,所以必须通过严谨的计算进行选型, 否则有可能导致生化系统的供氧不足; 另外,在冬季和夏季由于空气密度发生了变化,鼓风机所供应氧气的质量流量变化很大,冬季供氧量大大超过了需氧量,所以,应采取变频调速等措施使生化系统的溶解氧浓度保持稳定。
4. 离心式通风机的设计
4.1 通风机设计的要求
离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量，通风机全压，工作介质及以用其他要求，确定通风机的主要尺寸，例如，直径及直径比，转
速n,进出口宽度和，进出口叶片角和，叶片数Z，以及叶片的绘型和
扩压器设计，以保证通风机的性能。
对于通风机设计的要求是：
（1）满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近；
（2）最高效率要高，效率曲线平坦；
（3）压力曲线的稳定工作区间要宽；
（4）结构简单，工艺性能好；
（5）足够的强度，刚度，工作安全可靠；
（6）噪音低；
（7）调节性能好；
（8）尺寸尽量小，重量经；
（9）维护方便。
对于无因次数的选择应注意以下几点：
（1）为保证最高的效率，应选择一个适当的值来设计。
（2）选择最大的值和低的圆周速度，以保证最低的噪音。
（3）选择最大的值，以保证最小的磨损。
（4）大时选择最大的值。
4.2 设计步骤
4. 2.1 叶轮尺寸的决定
叶轮的主要参数:
:叶轮外径
:叶轮进口直径；
:叶片进口直径；
:出口宽度；
:进口宽度；
:叶片出口安装角；
:叶片进口安装角；
Z:叶片数
:叶片前盘倾斜角；
一．最佳进口宽度
在叶轮进口处如果有迴流就造成叶轮中的损失，为此应加速进口流速。一般采用，叶轮进口面积为，而进风口面积为，令为叶轮进口速度的变化系数，故有：
由此得出：
考虑到轮毂直径引起面积减少，则有：
其中
在加速20%时，即,
加速20%的叶轮图
二．最佳进口直径
由水力学计算可以知道，叶道中的损失与速度的平方成正比，即。为此选择在一定的流量和转速条件下合适的，以使为最小。
首先讨论叶片厚度的影响。由于叶片有一定厚度；以及折边的存在，这样使进入风机的流速从增加至，即：
叶片厚度和进出口的阻塞系数计算用和分别表示进出口的阻塞系数：
式中为节距，为切向叶片厚度
同理
那么进出口的径向速度为：
当气流进入叶轮为径向流动时，,那么：
为了使最小，应选用适当的。总之在中间值时，使最小，即
考虑到进口20%加速系数，及轮毂的影响
求极小值，得出的优化值为：
出口直径不用上述类似的优化方法，只要选用合适的即可:
即：
也可以根据，求出
三．进口叶片角
1.径向进口时的优化值
同一样，根据为最小值时，优化计算进口叶片角。当气流为径向进口时，,且均布，那么从进口速度三角形（令进口无冲击=）
代入值后得出值，最后得出：
(3-5)
求极值，即
(3-6a)
这就是只考虑径向进口时的优化值。
把（3-6a）式代入(3-4a)至(3-4d)式：
(3-6b)
进而当时：
(3-6c)
或者：(3-6d)
2.当叶轮进口转弯处气流分布不均匀时的优化值。
图3-4，叶片进口处速度分布不均匀，在前盘处速度大小为和，比该面上的平均值要大，设那么
此外：
当时：
(3-7a)
进而采用近似公式:
其中为叶轮前盘叶片进口处的曲率半径。计算出来的角比小一些。如下表所示：
: 0.2 0.4 1.0 2.0 3.0 4.0
: 0.952 0.88 0.74 0.58 0.472 0.424
:
那么
(3-7b)
式中为的平均值。
图3-4叶片进口处和分布不均匀
图3-5进口速度三角
3.当气流进入叶片时有预旋，即：
由图3-5进口速度三角形可以得出：
求极值后：
(2-8a)
可以看出当气流偏向叶轮旋转方向时（正预旋），将增大，同时得到：
4.叶轮的型式不同时有所区别
一般推荐叶片进口角稍有一个较小的冲角。后向叶轮中叶道的摩擦等损失较小，此时
的选择使叶轮进口冲击损失为最小。
冲角
一般后向叶轮：
对于前向叶轮，由于叶道内的分离损失较大，过小的进口安装角导片弯曲度过大，分离损失增加。较大的安装角虽然使进口冲击损失加大，但是流道内的损失降低，两者比较，效率反而增高。
一般前向叶轮：
当时，甚至。
4.2.2离心通风机的进气装置
离心通风机的进气装置位置
离心通风机的进气形状
一.进气室
进气室一般用于大型离心通风机上。倘若通风机进口之前需接弯管，气流要转弯，使叶轮进口截面上的气流更不均匀，因此在进口可增设进气室。进气室装设的好坏会影响性能：
1.进气室最好做成收敛形式的，要求底部与进气口对齐。
2.进气室的面积与叶轮进口截面之比
一般为矩形，为最好。
3．进气口和出气口的相对位压，对于通风机性能也有影响。时为最好，时最差。
二，进气口
进气口有不同的形式。
一般锥形经筒形的好，弧形比锥形的好，组合型的比非组合型的好。例如锥弧型进气口的涡流区最小。此外还注意叶轮入口的间隙型式，套口间隙，比对口间隙形式好。
三，进口导流器
若需要扩大通风机的使用范围和提高调节性能，可在进气口或进气室流道装设进口导流器，分为轴向、径向两种。
可采用平板形，弧形和机翼型。导流叶片的数目为Z=8~12。
离心通风机的进气导叶
4.2.3蜗壳设计
离心通风机蜗壳
一，概述
蜗壳的作用是将离开叶轮的气体集中，导流，并将气体的部分动能扩压转变为静压。目前离心通风机普遍采用矩形蜗壳，优点是工艺简单适于焊接，离心通风机蜗壳宽度B比其叶轮宽度大得多，则气流流出叶轮后的流道突然扩大，流速骤然变化。如图所示，为叶轮出
口后的气流速度，为其气流角（分量为和），蜗壳内一点的流速为c，分量为和，为气流角，半径为r.
7138m3/h离心式通风机设计 过程装备与控制工程 XXX 指导老师 XXX 教授 摘要 通风机是一种广泛应用于国民经济各行业的通用机械，尤其是在矿山、冶金、石油、化工、航空航天、航海、能源和车辆工程等领域。它是用于输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。 本设计重点介绍了离心式通风机的设计过程和内容。设计过程主要包括：热力计算、结构设计、主要零部件的强度校核。依据设计参数通过热力计算获得了叶轮和蜗壳的性能参数，根据这些参数对风机进行了结构设计并绘制了风机的装配图和零部件图，然后对叶轮和轴进行了强度校核，并对轴进行了临界转速计算，结果符合设计要求。另外对风机的材料选取也进行了简单的讨论。 关键字：离心式、通风机、叶轮、轴 Abstract The ventilator is one king of general machinery which is widely applies in the national enconmy various professions,particular in domain and so on mine, metallurgy, petroleum, chemical industry, aerospace, navigation, energy and vehicles project.It is used to transport gas, making the machine of prime mover changing into a kind of machine of ability inside the air can. This design highlights the centrifugal fan of the design process and content. Design process include: thermal calculation, structural design, strength check of major components. Calculated according to the design parameters obtained through the thermal performance parameters of the impeller and volute, according to these parameters for the structural design of the fan and fan assembly to draw a diagram and parts diagram, and then carried out the impeller and shaft strength check, and Axis of the critical speed calculation, the results meet the design requirements. Another selection of fan material have also been briefly discussed. Key word: Centrifugal type, Ventilator, Tmpeller, Axis 一、前言 通风机作为一种常用机械，其设计已形成了一套专业的设计标准和规范。它是用来输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。 设计重点： 当今时代世界能源紧缺，风机是耗能大户。提高风机的效率和运行效率己成为风机行业不可推卸的责任，也是风机技术发展的必然趋势。由此，提出离心通风机个性化设计。所谓离心通风机个性化设计就是针对一个特定用户提出的气动性能参数及使用条件，设计者应设计出一种专用的离心通风机，除了满足用户的使用条件外，还应保证用户需求的性能参数(即正常运行工况)处于风机气动性能曲线的最高效率点，至少应处于高效区域内，以达到最佳节能目的。 本文主要讨论离心式通风机，它根据旋转方式的不同又可分为左旋和右旋两种，根据齐齐方式的不同可分为单侧进气和双侧进气，根据叶轮的安装位置不同分为悬臂式和双支撑式。 二、通风机基本理论 1.离心式通风机的基本原理 气体在叶轮作用下进行圆周运动的同时受到离心力和切向力共同作用，形成了流体的相对运动。由于相对运动过程中速度与压力变化，从而完成了叶轮到流体的能量传递过程。把
离心通风机选型及设计 1.引言…………………………………………………………………… .(1) 2.离心式通风机的结构及原理 (3) 2.1离心式风机的基本组成 (3) 2.2离心式风机的原理 (3) 2.3离心式风机的主要结构参数 (4) 3离心风机的选型的一般步骤 (5) 4.离心式通风机的设计 (5) 4.1通风机设计的要求 (5) 4.2设计步骤 (6) 4.2.1叶轮尺寸的决定 (6) 4.2.2离心通风机的进气装置 (13) 4.2.3蜗壳设计 (14) 4.2.4参数计算 (20) 4.3离心风机设计时几个重要方案的选择 (24) 5.结论 (25) 附录 (25)
引言 通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。通风机广泛用于工厂、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。 通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。 能有很大影响。叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。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。 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、中压小型离心通风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。 轴流式通风机工作时，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。轴流通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。 小型低压轴流通风机由叶轮、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；大型高压轴流通风机由集流器、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。轴流式通风机的主要零件大都用钢板焊接或铆接而成。 斜流通风机又称混流通风机，在这类通风机中，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。通风机的叶轮和机壳的形状为圆锥形。这种通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。 横流通风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心通风机。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。 与其他类型低速通风机相比，横流通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。 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。
1 绪论 1.1 课题的目的和意义 离心风机属于叶轮机械的一种，广泛应用于能源、环境、航空等各个领域，是工农业生产中主要耗能设备之一。离心风机在国民经济的各方面和社会生活各领域都有极广泛的应用。据统计，我国各类风机的耗电量占全国总发电量的三分之一，仅工业用通风机的耗电量就占全国总电量的12%。因此，设计出高效率的风机，对节约能源有十分重要的意义；同时，风机又是生产和社会活动中一个主要的噪声源，在保护环境作为国家一项基本国策的今天，风机噪声的研究己引起高度的重视。因此，低噪声离心通风机是社会各方面的迫切愿望和风机设计行业努力奋斗的又一主要目标。 离心通风机原理：离心通风机叶片之间的气体在叶轮旋转时，受到离心力作用获得动能（动压头）从叶轮周边排出，经过蜗壳状机壳的导向，使之向通风机出口流动，从而在叶轮中心部位形成负压，使外部气流源源不断流入补充，从而使风机能排出气体。 电动机通过轴把动力传递给风机叶轮，叶轮旋转把能量传递给空气，在旋转的作用下空气产生离心力，空气延风机叶轮的叶片向周围扩散，此时，风机叶轮越大，空气所接受的能量越大，也就是风机的压头（风压）越大。如果将大的叶轮割小，不会影响风量，只会减小风压。 离心通风机主要由叶轮和机壳组成，小型通风机的叶轮直接装在电动机上中、大型通风机通过联轴器或皮带轮与电动机联接。离心通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，又称为双吸式离心通风机。 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。 叶顶间隙流动是导致离心风机叶片产生流动损失的主要原因之一。在离心风
第二章通风机 通风机作为空气动力机械，在通风除尘与气力输送系统中，都用来输送空气和粉尘或物料。因而，合理地选择风机，对通风除尘与气力输送的效果有着很大的影响。通风系统常见的风机有离心式通风机和轴流式通风两种，而在通风除尘和气力输送系统中大都有采用离心式通风机，另外，随着制粉技术的发展，配粉技术的广泛应用，作为正压输送的动力来源-罗茨鼓风机也受到重视。因此，本章重点介绍离心式通风机，同时介绍罗茨鼓风机。 2.1 离心式通风机的构造和工作原理 离心式通风机的构造如下图。它的主要部件是机壳、叶轮、机轴、吸气口、排气口。此外还有轴承、底座等部件。通风机的轴通过联轴器或皮带轮与电动机轴相连。当电动机转动时，风机的叶轮随着转动。叶轮在旋转时产生离心力将空气从叶轮中甩出，空气从叶轮中甩出后聚集在机壳中，由于速度慢，压力高，空气便从通风机出口排出流入管道。当叶轮中的空气被排出后，就形成了负压，吸气口外面的空气在大气压作用下又被压入叶轮中。因此，叶轮不断旋转，空气也就在通风机的作用下，在管道中不断流动。
图2-1 通风机的各部件中，叶轮是最关键性的部件，特别是叶轮上叶片的形式很多，但基本上可分为前向式、径向式和后向式三种。如下图。 图2-2 这三种不同形式的叶片是以叶片出口角β来区分的，所谓叶片出口角就是叶片的出口方向〔出口端的切向方向〕和叶轮的圆周方向〔在叶片出口端的圆周切线方向〕之间的夹角〔β〕。 这三种叶片形式各有特点。后向式叶片的弯曲度较小，而且符合气体在离心力作用下的运动方向，空气与叶片之间的撞击很小。因此能量损失和噪音较小，效率较高。但后向式叶片只能使空气以较低的流速从叶轮甩出，空气所获得的动压较低。 前向式叶片与后向式不同，它的形状与空气在离心力作用下的运动方向完全相反，空气与叶片之间撞击剧烈。因此能量损失和噪音都较大，故效率就低，但前向式叶片能使空气以较高的流速从叶轮中甩出，从而使空气在风机出口处获得较大的静压。
离心风机选型设计 环保产品网整理 风机特点 叶轮由多个前向圆弧铝合金叶片，前盘，后盘组成，均采用机械化模具制作而成，并经静，动平稳校验，运转平稳可靠，具有良好的空气动力性能。 机壳采用镀锌钢板或不锈钢板，经机械化及模具加工后点焊接而成。结构牢固，合理紧凑。电机支座采用镀锌经机械化模具制作成形。 电机均用单支撑外旋电机，叶轮固定在电机外壳上，电机支撑端固定在电机支座上，电机支座固定在机壳顶板上，由电机外壳旋转直接驱动叶轮运转。 风机选型 要选型，首先要确定气体的流量、压力、密度，这是离心通风机选型过程的三要素。 气体的密度（工况密度）是选型过程中最为关键的第一要素，若未给定密度则需根据风机的工况环境，如海拔、当地大气压、工作温度、气体的标密来计算或换算出工况气体的密度。气体的压力（工况全压）是风机选型的第二要素，根据给定或计算出的工况密度，将工况压力换算为风机标准状态下压力。如风机带进气箱或消声器，需考虑其压力损失，可经过计算或估算，估算损失一般在100~300Pa之间。 气体的流量（工况容积流量）是选型过程的第三要素，如系统要求气体的质量流量（保证气体的排放量或要求气体中的某种介质的含量），则需要将气体质量流量换算为风机标准状态下的容积流量。如系统要求气体的容积流量（保证气体的容积流量），则风机标准状态下的容积流量与工况下的容积流量相同。 比转数计算是风机选型过程中的重要步骤，是判断风机选用具体模型的主要依据。将换算到风机标准状态下的性能参数（容积流量，全压）和转速代入比转数的计算公式，根据不同的转速可求出不同的比转数，一阶比转数是单吸风机的依据；二阶比转数是双吸风机的依据。到这里，风机选型的第一部分结束，求比转数是第一部分的关键所在。 离心通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。 通常可用到的无因次参数有流量系数、压力系数、内效率、比转数。流量系数、压力系数其中的一项可作为计算风机机号的依据，比转数是选择风机模型的依据，而内效率则是判断模型是否为高效风机的依据。 根据风机选型第一部分求出的比转数，来选定风机的模型并判断其相应点是否在高效区，如在高效区，则根据对应的流量系数或压力系数来初步计算风机的机号。 到这里，风机选型第二部分结束，核对比转数、选择高效风机模型、粗算机号是这部分的关键所在。 气体的可压缩性对离心通风机选型的影响。在通风机中，若任意点的气流速度都低于100m/s，即马赫数M<0.3，可以忽略压缩性的影响，作为不可压缩流体处理，在通风机中，由于M一般小于0.3，故在亚音速中的低速区。从中看出，通风机不考虑可压缩性是可以
离心通风机叶轮的设计方法简述 如何设计高效、工艺简单的离心通风机一直是科研人员研究的主要问题，设计高效叶轮叶片是解决这一问题的主要途径。 叶轮是风机的核心气动部件，叶轮内部流诱导风机动的好坏直接决定着整机的性能和效率。因此国内外学者为了了解叶轮内部的真实流动状况，改进叶轮设计以提高叶轮的性能和效率，作了大量的工作。 为了设计出高效的离心叶轮, 科研工作者们从各种角度来研究气体在叶轮内的流动规律, 寻求最佳的叶轮设计方法。最早使用的是一元设计方法[1] ，通过大量的统计数据和一定的理论分析，获得离心通风机各个关键截面气动和结构参数的选择规律。在一元方法使用的初期，可以简单地通过对风机各个关键截面的平均速度计算，确定离心叶轮和蜗壳的关键参数，而且一般叶片型线采用简单的单圆弧成型。这种方法非常粗糙，设计的风机性能需要设计人员有非常丰富的经验，有时可以获得性能不错的风机，但是，大部分情况下，设计的通风机效率低下。为了改进，研究人员对叶轮轮盖的子午面型线采用过流断面的概念进行设计[2-3] ，如此设计出来的离心叶轮的轮盖为两段或多段圆弧，这种方法设计的叶轮虽然比前一种一元设计方法效率略有提高，但是该方法设计的风机轮盖加工难度大，成本高，很难用于大型风机和非标风机的生产。另外一个重要方面就是改进叶片设计，对于二元叶片的改进方法主要为采用等减速方法和等扩张度方法等[4] ，还有采用给定叶轮内相对速度W 沿平均流线m 分布[5] 的方法。等减速方法从损失的角度考虑，气流相对速度在叶轮流道内的流动过程中以同一速率均匀变化，能减少流动损失，进而提高叶轮效率；等扩张度方法是为了避免局部地区过大的扩张角而提出的方法。给定的叶轮内相对速度W 沿平均流线m 的分布是柜式风机通过控制相对平均流速沿流线m 的变化规律，通过简单几何关系，就可以得到叶片型线沿半径的分布。以上方法虽然简单，但也需要比较复杂的数值计算。 随着数值计算以及电子计算机的高速发展，可以采用更加复杂的方法设计离心通风机叶片。苗水淼等运用“全可控涡”概念[6] , 建立了一种采用流线曲率法在叶轮流道的子午面上进行叶轮设计的设计方法, 该方法目前已经推广至工程界, 并已经取得了显著效果[7] 。但是此方法中决定叶轮设计成功与否的关键, 即如何给出子午流面上叶片涡的合理分布。这一方面需要具有较丰富的设计经验；另一方面也需要在设计过程中对设计结果不断改进以消防风机符合叶片涡的分布规律, 以期最终设计出高效率的叶轮机械。对于整个子午面上可控涡的确定，可以采用rCu 沿轮盘、轮盖的给定，可以通过线性插值的方法确定rCu 在整个子午面上的分布[8-9] ，也可以通过经验公式确定可控涡的分布[10] ，也有利用给定叶片载荷法[11] 设计离心通风机的叶片。以上方法都是采用流线曲率法，设计出的是三元离心叶片，对于二元离心通风机叶片还不能直接应用。但数值计算显示，离心通风机的二元叶片内部流动的结构是更复杂的三维流动。因此，如何利用三维流场计算方法进一步来设计高效二元离心叶轮是提高离心通风机设计技术的关键。 随着计算技术的不断发展，三维粘性流场计算获得了非常大的进步，据此，有一些研究
2. 离心式通风机的结构及原理 2.1离心风机的基本组成 主要由叶轮、机壳、进口集流器、导流片、联轴器、轴、电动机等部件组成。旋转的叶轮和蜗壳式的外壳。旋转叶轮的功能是使空气获得能量；蜗壳的功能是收集空气，并将空气的动压有效地转化为静压。 2.2离心风机的原理 叶轮旋转产生的离心力使空气获得动能, 然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。这样,风机出口的空气就是具有一定静压的风流。 1-进气室；2-进气口；3-叶轮；4-蜗壳；5-主轴；6-出气口；7-扩散器
2.3离心风机的主要结构参数 如图所示，离心风机的主要结构参数如下。 ①叶轮外径, 常用D表示； ②叶轮宽度, 常用b表示； ③叶轮出口角,一般用β表示。叶轮按叶片出口角的不同可分为三种: 前向式──叶片弯曲方向与旋转方向相同, β> 90°(90°～ 160°)； 后向式──叶片弯曲方向与旋转方向相反, β< 90°(20°～ 70°)； 径向式──叶片出口沿径向安装,β= 90°。
2.4离心风机的传动方式 如图所示。 3. 离心式通风机的设计 3.1 通风机设计的要求 离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量，通风机全压，工作介质及以用其他要求，确定通风机的主要尺寸，例如，直径及直径比，转 速n,进出口宽度和，进出口叶片角和，叶片数Z，以及叶片的绘型和 扩压器设计，以保证通风机的性能。 对于通风机设计的要求是： （1）满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近； （2）最高效率要高，效率曲线平坦； （3）压力曲线的稳定工作区间要宽； （4）结构简单，工艺性能好； （5）足够的强度，刚度，工作安全可靠；
离心风机知识: 1、 风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原 动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。 风机分类及用途： 按作用原理分类； 透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。 容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。 按气流运动方向分类； 离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。 轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体相互作用，气体被压
缩后 近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。 混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。 横流式风机—气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力。 3、按生产压力的高低分类(以绝对压力计算) 通风机—排气压力低于112700Pa； 鼓风机—排气压力在112700Pa-343000Pa之间； 压缩机—排气压力高于343000Pa以上； 4、通风机高低压相应分类如下(在标准状态下) 低压离心通风机：全压P≤1000Pa 中压离心通风机：全压P=1000-8000Pa 高压离心通风机：全压P=8000-30000Pa 低压轴流通风机：全压P≤500Pa 高压轴流通风机：全压P=500-3000Pa 风机全称及型号表示方法： 1.一般通风机全称表示方法 风机大小顺序号 第几的英文代称 风机比传速 风机压力系数 2.型式和品种组成表示方法： 风口的(单进风不标注,双进风用2表示) 风机压力系数
风机用途代号 5、风机主要技术参数的概念 1)压力:离心通风机的压力指升压（相对于大气的压力）,即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有静压、动压、全压之分。性能参数指全压（等于风机出口与进口总压之差）,其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。 2)流量:单位时间内流过风机的气体容积的量,又称风量。常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h（秒、分、小时）。(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量, 这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”）。 3)转速：风机转子旋转速度。 常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速，min表示分钟)。 4)功率：驱动风机所需要的功率。 常以N来表示、其单位用Kw。 传动方式及机械效率：
摘要 离心式通风机的设计包括气动设计计算，结构设计和强度计算等内容。离心式通风机 的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。相似设计方法简单，可靠，在工业上广泛使用。 而理论设讲方法用于设计新系列的通风机。本文在了解离心通风机的基本组成，工作原理以 及设计的一般方法的基础上，设计了一种离心通风机。 关键字：离心式通风机工作原理设计方法 ABSTRACT The design of Centrifugal fan includes the calculation of aerodynamic and the structure etc. The aerodynamic design of Centrifugal fan has two kinds of methods: one is the likeness designs, the other is theoretical designs. Based on above, this article designed a Centrifugal fan based on above. Key words: Centrifugal fan; working principle; design method
1.引言…………………………………………………………………… .(1) 2.离心式通风机的结构及原理 (3) 2.1离心式风机的基本组成 (3) 2.2离心式风机的原理 (3) 2.3离心式风机的主要结构参数 (4) 2.4离心式风机的传动方式 (5) 3离心风机的选型的一般步骤 (5) 4.离心式通风机的设计 (5) 4.1通风机设计的要求 (5) 4.2设计步骤 (6) 4.2.1叶轮尺寸的决定 (6) 4.2.2离心通风机的进气装置 (13) 4.2.3蜗壳设计 (14) 4.2.4参数计算 (20) 4.3离心风机设计时几个重要方案的选择 (24) 5.结论 (25) 附录 (25)
离心式通风机的构造和工作原理
第二章通风机 通风机作为空气动力机械，在通风除尘与气力输送系统中，都用来输送空气和粉尘或物料。因而，合理地选择风机，对通风除尘与气力输送的效果有着很大的影响。通风系统常见的风机有离心式通风机和轴流式通风两种，而在通风除尘和气力输送系统中大都有采用离心式通风机，另外，随着制粉技术的发展，配粉技术的广泛应用，作为正压输送的动力来源-罗茨鼓风机也受到重视。因此，本章重点介绍离心式通风机，同时介绍罗茨鼓风机。 2.1 离心式通风机的构造和工作原理 离心式通风机的构造如图所示。它的主要部件是机壳、叶轮、机轴、吸气口、排气口。此外还有轴承、底座等部件。通风机的轴通过联轴器或皮带轮与电动机轴相连。当电动机转动时，风机的叶轮随着转动。叶轮在
旋转时产生离心力将空气从叶轮中甩出，空气从叶轮中甩出后汇集在机壳中，由于速度慢，压力高，空气便从通风机出口排出流入管道。当叶轮中的空气被排出后，就形成了负压，吸气口外面的空气在大气压作用下又被压入叶轮中。因此，叶轮不断旋转，空气也就在通风机的作用下，在管道中不断流动。 图2-1 通风机的各部件中，叶轮是最关键性的部件，特别是叶轮上叶片的形式很多，但基本上可分为前向式、径向式和后向式三种。如图所示。
图2-2 这三种不同形式的叶片是以叶片出口角β来区分的，所谓叶片出口角就是叶片的出口方向（出口端的切向方向）和叶轮的圆周方向（在叶片出口端的圆周切线方向）之间的夹角（β）。 这三种叶片形式各有特点。后向式叶片的弯曲度较小，而且符合气体在离心力作用下的运动方向，空气与叶片之间的撞击很小。因此能量损失和噪音较小，效率较高。但后向式叶片只能使空气以较低的流速从叶轮甩出，空气所获得的动压较低。 前向式叶片与后向式不同，它的形状与空气在离心力作用下的运动方向完全相反，空气与叶片之间撞击剧
透平式风机- —离心压缩机 -轴流式风机 轴流通风机 轴流压缩机风机--混流式风机 -横流式风机 厂罗茨式风机 「建容式—容式风#心- -非定容式 叶式风机 HGY式风机-往复式 —罗杆式 离心风机知识： 1、 风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。 风机分类及用途： 按作用原理分类； 透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。 容积式风机一用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。 「高压离心风机 离心通风机一中压离心风机—离心鼓 风机I—低压离心风机 按气流运动方向分类； 离心式风机一气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。 轴流式风机一气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体相互作用，气体被压
缩后 近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。 混流式风机一气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。 横流式风机一气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力 3、按生产压力的高低分类（以绝对压力计算） 通风机一排气压力低于112700Pa ； 鼓风机一排气压力在112700Pa-343000Pa 之间; 压缩机一排气压力高于343000Pa以上； 4、通风机高低压相应分类如下（在标准状态下） 低压离心通风机：全压P <1000Pa 中压离心通风机：全压P=1000-8000Pa 咼压离心通风机：全压P=8000-30000Pa 低压轴流通风机：全压P <500Pa 高压轴流通风机：全压P=500-3000Pa 风机全称及型号表示方法: 1. 一般通风机全称表示方法 2.型式和品种组成表示方法: X二血匚 —匚传动方式 ----------------------------- ►风机大小顺序号 ----------------- ►第几的英文代号 ------------------ ►风机比传速 ---------------------------------- k进风口的（单进风不标注双进 ---------------------------- 风机压力系数
离心通风机的设计 离心通风机是一种常见的通风设备，广泛应用于建筑物、工业生产和 环境保护等领域。其主要功能是通过旋转叶轮将空气吸入，并将其加速排出，从而实现通风和空气循环的目的。下面将从离心通风机的基本原理、 设计要点和最优化设计等方面进行详细介绍。 设计要点： 1.选用合适的叶轮类型：离心通风机的叶轮类型主要有前曲板型、后 曲板型和直板型等。不同类型的叶轮适用于不同的应用场景，如前曲板型 适用于高速、高压力的通风系统，后曲板型适用于低速、大流量的通风系统。 2.确定合适的功率和风量：根据通风系统的要求和使用场景的特点， 确定离心通风机所需的功率和风量。功率和风量的选择将直接影响到通风 系统的运行效果和能耗。 3.合理安排进气和出气口位置：进气和出气口的位置对离心通风机的 性能有重要影响。进气口的位置应尽量靠近被通风物体，出气口的位置应 考虑排除风阻并且避免产生回流现象。 4.保证离心通风机的安全可靠：在设计离心通风机时，需要考虑到其 运行的安全可靠性，包括叶轮的强度计算、轴承的选型和轴承座的设计等。最优化设计： 在离心通风机的设计中，可以采用最优化设计的方法，以提高通风机 的效率和性能。最优化设计包括几个方面的内容：
1.流体力学的优化：通过改变叶轮的形状和叶片的角度等参数，来优化通风机的叶轮结构，以减小能量损失和流动阻力，提高通风机的效率。 2.结构强度的优化：通过减小叶轮和其他零部件的重量，同时保证其足够强度，以提高离心通风机的负荷能力和可靠性。 3.静音性的优化：通过改变叶轮的结构和形状，来减小通风机的噪音和振动，提高其使用的舒适性。 4.能源消耗的优化：通过调整通风机的功率和风量，以降低其能源消耗，提高通风系统的能效。 最优化设计可以通过建立数学模型和使用计算流体力学（CFD）等方法进行分析和仿真，以实现对离心通风机的设计和优化。 总之，离心通风机的设计是一个复杂而综合的过程，需要考虑到多个因素的综合影响。只有在充分理解其原理和设计要点的基础上，才能进行有效的最优化设计，以实现更高效、更可靠和更节能的离心通风机。
多工况离心通风机的气动方案设计与验证 离心通风机是一种广泛应用于工业生产和民用设施的通风设备，其通风性能的优劣直接关系到空气质量和生产效率。对于现代工业生产而言，车间内部常常处于多种复杂工况之中，要求离心通风机在不同的工作条件下具备稳定的气动性能。因此，本文将探讨一种多工况离心通风机的气动方案设计与验证。 首先，针对多工况的要求，设计方案应当优化合理，适用于各种工作情况。本方案以螺旋面为基础，根据多工况的要求，采用多元设计的思路进行了优化设计。在稳态工况下，按照流量和扬程等要求计算出流型和叶片角度，并通过实验验证了气动性能。接下来，在办公场所中模拟了排风、送风两种工况，对离心通风机进行了不同工况的气动测试，验证了设计方案的可行性。 针对不同工况的特点，本方案设计了不同的叶轮和水平面，实现了在不同流量范围内的优异性能表现。在设计方案的基础上，通过CFD软件进行了数值模拟，验证了离心通风机在不同工 况下的气动性能和优异的效率表现。通过数值模拟的结果，可以清楚地看到，在不同的工作情况下，离心通风机的气动表现总体稳定、效率高、能耗低，具有很好的优越性。 综上所述，多工况离心通风机的气动方案设计与验证，不仅要考虑到不同的工作条件，还要采用合理的设计思路和模拟验证手段，使得离心通风机在实际应用中具备更加优异、稳定的气动性能表现。本文通过实验和数值模拟，验证了设计方案的可行性和优越性，为离心通风机的制造和应用提供了宝贵的借鉴
和经验。数据分析是研究对象的重要组成部分，能够提供有关研究对象的关键信息，为我们分析问题和制定解决方案提供依据。对于多工况离心通风机的气动方案设计与验证而言，相关数据的收集和分析是十分重要的。下面本文将列出一些相关数据并进行分析。 1. 流量数据 流量是衡量离心通风机气动性能的重要指标，其单位是立方米/秒。该指标直接影响排风和送风的效果。流量的大小受到插 入损失、管道扭曲和风管长度等因素的影响。 2. 风压数据 风压是对离心通风机吸入和排出风量的限制，其单位是帕斯卡。该指标决定了离心通风机内部空气流动的速度和压力分布，其大小受到阻力损失、管道摩擦力和转速等因素的影响。 3. 动力数据 动力是离心通风机从动力源吸取的能量，为离心通风机的运转提供了保证。离心通风机的动力数据包括转速、功率和电压等参数。 4. 内部流场数据 内部流场数据即离心通风机的空气流动分布和速度分布等数据。通过采用三维数值模拟方法，可以获取离心通风机内部流场的
离心通风机选型及设计 首先，正确选型离心通风机需要考虑以下几个关键因素： 1.风量：根据通风系统的需要确定所需的风量，这可以根据空间大小、人员数量和工作环境等因素来确定。通常，风量的计算是按照空气的换气 次数来进行，通常建议室内换气次数为每小时4-6次。 2.风压：根据通风系统的阻力来确定所需的风压。通风系统中的阻力 主要来自于风管、弯头、过滤器等设备。需要计算和测量这些设备的阻力，并根据通风系统的复杂程度适当提高一定的风压来保证风量。 3.功率：根据所选离心通风机的风量和风压，计算出所需的功率。根 据通风系统的运行时间和负载情况，确定所需的功率补偿。 4.噪音：根据工作环境的要求和工作人员的安全，选择噪音较低的离 心通风机。需要注意的是，在设计时要考虑到离心通风机的噪音传输路径，采取相应的隔音措施。 其次，正确设计离心通风机需要考虑以下几个关键因素： 1.材料选择：根据所需的工作环境和工作介质的特性，选择合适的材 料来制造离心通风机。通常，不锈钢、镍合金和耐磨材料是常见的选择， 可以提供较长的使用寿命和较好的耐腐蚀能力。 2.叶片设计：根据风量和风压的要求，设计合理的叶片形状和数量。 通常，采用宽叶片和少叶片的设计可以提高效率，但也要考虑到造成过高 的噪音和振动。 3.风机导流罩设计：通常，离心通风机工作时会产生较大的气流，为 了将气流引导到有效方向上，设计合适的导流罩是非常重要的。
4.驱动装置选择：根据所需的功率和运行要求，选择合适的驱动装置 来驱动离心通风机。通常，电动机是常见的选择，但也要根据具体情况选 择适合的驱动方式，如直联式、减速器式等。 5.安全设计：在设计离心通风机时，需要考虑到设备的安全性。通常，在进出口处设置防护网来防止人员误入。此外，还需考虑到通风系统的温度、湿度和液体等特殊环境因素，进行相应的安全设计。 综上所述，离心通风机的选型和设计需要综合考虑各种因素，包括风量、风压、功率、噪音等。合理选型和设计离心通风机可以提高通风系统 的效率和性能，减少能耗并确保工作环境的安全和舒适。
离心通风机的优化组合设计方法实例 作者：沈阳鼓风机厂上官心乐 一、前言・一••， Y4-73系列锅炉引风机是60年代设计的，作为20万千瓦以下火电机组锅炉引风之用。叶轮的叶片为中空机翼形，传动部分为悬臂式（D式）结构的单吸入风机。因此存在烟灰磨漏叶片后中空部分进灰问题，影响转子平衡，另外悬臂式传动对转子平衡也很敏感，容易造成 电厂停机故障。后来虽又设计了叶轮在两轴承间的（F式）传动方式，但中空叶片进灰问题终 未解决。 因此80年代国家即下达科研任务，研制用单板叶片的叶轮设计双吸入 （F式）离心引风机。文献1是单板叶片叶轮风机研制工作的总结和体会，下面更具体的阐述一下这一研制方法。 由于主要是谈设计方法，所列工作内容不够全面，空气动力学略图和特性曲线以及模型风机的性能曲线是按单吸入不带进气室的参数给出的，而实际产品的性能选择曲线及特性曲线是按双吸入带进气室的风机参数给出的（详细性能见产品样本）。 一、设计万案 由于原Y4-73型风机内效率较高，不带进气室风机的内效率刀=0.89带进气室风机的内效 率刀=0.85因而用单板叶片的叶轮设计的新风机的内效率也不能太低，否则，这种风机就没有生命力。当确定新风机尺寸大小及性能参数时，首先考虑的是，新的双吸入风机的性能要基本上能 满足Y4-73风机的性能，其比转数在转速不变的情况下，也要接近原风机比转数ns=73的 要求。但为了简单起见，我们的研究工作是先设计单吸入风机进行试验研究，当各种参数基本达到要求后，再在此基础上增加进气室和导流器，设计双吸入风机。此时，单吸入新 风机的比转数应是ns='"52
对新风机压力系数的要求，应是越大越好，因为压力系数越大风机直径越小，相应的风机
前言 通风机是用于输送气体的机械，从能量观点看，它是把原动机的机械能转变成气体能量的一种机械。随着生产和科学技术的发展，通风机在国民经济领域的应用日益广泛，对整个工业经济有着重要的影响。风机是各个工厂、企业普遍使用的设备之一，特别是通风机的应用更为广泛。锅炉鼓风、消烟除尘、通风冷却都离不开风机，在电站、矿井、化工以及环保工程，通风机更是不可缺少的重要设备，正确掌握风机的设计，对保证风机的正常经济运行是很重要的。 本文主要介绍了离心通风机整体设计方案的选择，分析了离心通风机设计的关键技术，从而为离心通风机的设计奠定了重要的基础。本次毕业设计的题目是《离心通风机的设计》，在通风机的设计过程中必须全面分析风机结构，熟悉风机的工作过程，了解通风机及工艺参数得以调整的可能性及范围。 通过对离心式通风机的设计，能够全面的了解机械设计专业的所学专业课知识，做到理论联系实际。 摘要 本文在吸收国内外风机的选型设计经验的基础上,以离心风机相似设计为基础,建立了针对通用风机的选型、参数化设计与优化设计，鉴于在实际的生产、设计过程中，很多的传统通风机都是以经验为主，
通过一些计算机绘图工具和仪器，再以纸张为载体进行设计，出图，加工，因此不论是复杂的计算，还是精细的制图，都必须由设计者亲自来完成。为了能够促进设计工作的规范化，系列化，高效化和标准化。此次设计特借助CAXA电子图版，Solidwork，adams等一些软件对其中的４－７３－１０系列通风机进行优化设计，希望以后的设计者能够在工作中更加省时，省力。 本文主要论述了通风机的设计选型，完成了对法兰、底座箱体、进气箱、消声器、蜗壳，叶轮、进风口等重要配套零部件的设计与优化，以及变频电机的选用和带来的好处，并根据计算结果绘制出CAXA电子图。 关键词：离心式，通风机，CAXA，叶轮，蜗壳，变频电机 Abstract On the foundation of the lectotype that absorbs the design experience of domestic and international fan, base on the similar design of centrifugal fan, the design system of lectotype of centrifugal ventilator is established. In view of the tradition fanner’s design method ,all along withal human for these .design environment is made up by hand computation instrument、drawing instrument and withal paper for bearer and so on. The complicated count and the refined protraction must