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无壳箱体风机

信息来源:发布时间:2021-04-10阅读:427

 

1  引言

本文从蜗壳的功能入手,研制了无蜗壳箱体风机。与常规箱体风机相比,无蜗壳箱体风机不仅制作简单,而且还节约空间,降低成本。这就给设计人员提出了一个新课题。

2  理论分析

蜗壳的作用:机壳的任务是将离开叶轮的气体导向机壳出口,并将气体的一部分动能转变为静压。蜗壳中不同截面处的流量是不同的,在任意截面处,气体的容积流量与位置角φ成正比。一般气流在蜗壳进口处是沿圆周均匀分布,因此在不同φ角截面上的流量q可表示为q=qv4φ/360°)。qv4为蜗壳进口处流量,通常蜗壳中速度变化不大,气体密度可认为是定值。若蜗壳的型线能保证气体自由流动,这时蜗壳壁对气流就不会发生作用,那么在不考虑粘性情况下,气体在蜗壳内的运动将遵循动量矩不变定律,即  cur=常数。

经分析得知,气体最多6次被蜗壳碰撞导至出口,蜗壳很好地收集了气体。并且气体在叶轮流向蜗壳时容积变大,一部分动能转变为静压。

离心通风机的主要功能是完成气体的输送,若无机壳就不可能实现这一功能,无蜗壳也不可能很好地实现叶轮的功效。

3  对比试验

普通风机与无蜗壳箱体风机的对比,标准4-79-13№7a风机及把该叶轮装入尺寸为1020×1020×880箱体1中的性能对比见表1。

表1

结构

4-79-13№7a

4-79№7a叶轮 箱体1

工况点

流量/(m3/h)

全压/pa

全压效率/%

流量/(m3/h)

全压/pa

全压效率/%

1

12609

1668

80.5

16094

769

49

2

14134

1629

82.0

17346

649

45

3

15592

1609

83.0

18861

532

40

4

17117

1550

84.2

19880

444

36

5

18590

1491

85.5

20334

356

29

6

20071

1452

84.9

21203

245

25

7

22317

1236

83.0

21803

179

17

8

24564

1001

78.5

22402

109

11

同一个叶轮装了两种不同的箱体的对比,见表2。

表2

结构

叶轮1 箱体1

叶轮1 箱体2

工况点

流量/(m3/h)

全压/pa

全压效率/%

流量/(m3/h)

全压/pa

全压效率/%

1

15545

694

34.2

15287

961

52

2

16285

590

29

16274

924

51

3

19114

417

22

19192

737

41

4

23112

121

7.1

22392

546

32

同一个箱体配两种不同叶轮的对比,见表3。

表3

结构

叶轮2 箱体1

4-79№7a叶轮 箱体1

工况点

流量/(m3/h)

全压/pa

全压效率/%

流量/(m3/h)

全压/pa

全压效率/%

1

11316

1374

50.9

16094

769

49

2

14526

1263

55

17346

649

45

3

16952

1085.5

53.5

18861

532

40

4

19179

880

47.7

19880

444

36

5

20829

710.5

42

20334

356

29

6

22150

546

34

21203

245

25

7

23322

434

28

21803

179

17

8

24654

242.4

17

22402

109

11

箱体与叶轮装配见图1和图2。其中箱体均由铝型材框架和夹心面板制成。六面体只有一面敞开,它强制气流从一个方向流出,并有消声作用。它与常规箱体机相比,其制作简单,节约空间,降低了成本。图中1020×1020×880为箱体1;1060×1027×880为箱体2。

 

结论

 

(1)后向式叶轮直接装进箱内形成的箱体风机,由于箱体内无蜗壳导流,从表1~表3中看出整机的全压效率都很低;同一叶轮在不同风箱时,箱体的大小影响风机的全压效率,箱体越接近蜗线效率越高;同一箱体的叶轮型线直接影响风机的全压效率,但在不同叶轮的最高效率点处,流量大致相同。

(2)从结构上看,这种箱体风机的进口处于自由吸气状态,若能在箱体内加上类似蜗线导流板,该箱体风机的性能一定近似于常规离心通风机且效率较高。当然导流板得有消声功能才有意义,其次进出气流方向只可互成90°以及不利用双进气风机也是风机箱体结构设计中存在的不足,这就给结构设计和材料选择提出了新的要求;另一方面叶轮中心与箱体的相对位置对性能的影响也是下一步的工作重点。箱体风机的效率直接影响客户的运行成本。在能源紧张的今天,客户投资考虑的重点也转移到运行成本上,若能采用这种箱体风机,受益者将不仅是投资者。

 

 

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