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隧道射流風機設計參數

發布日期:2018-11-03 作者: 點擊:

普通軸流風機的性能由壓力-流量表示,而隧道射流風機的性能是由推力-流量關系表示。雖然軸流風機設計理論對隧道射流風機依然適用,但是,軸流風機的設計是依靠全壓、流量來決定設計工作點的。

隧道風機廠家對由射流風機的推力等參數確定風機全壓、流量的步驟作了正確的陳述,而對風機動壓計算的提法不對,對靜壓的計算方法也不明確。因此,本文以我們設計的射流風機作為實例,再次列出詳細的計算步驟和依據,作為補充。

設計實例:已知標態下,隧道射流風機的推力 F=590N,設計轉速 n=1470rpm,葉輪直徑 D=0.9m。設計隧道射流風機的步驟如下。

(1)由葉輪直徑D計算出面積 A=0。63585m2;假設式(1)中 K=0。88,由推力可以計算出流量 Q=18。8m3/s。

(2)由流量Q和葉輪直徑D得到出口速度 V=29.6m/s,由此計算出風機動壓 Pd=12 ρV2 =525.7Pa;注意,風機動壓是由出口平均速度V得到,而不是如文中所說的葉輪出口速度Cz。

(3)風機的靜壓Pst是用來克服消聲器的阻力、風機進出口阻力,以及風機葉輪前后,由于輪轂的存在,氣流收斂和擴壓的損失,這些損失可以由消聲器產品規格和輪轂比的大小確定。對于沒有整流罩和整流體的隧道射流風機,輪轂比要盡量小,以減小高速氣流速度突然變化的損失。

 本算例中,輪轂比取0。45,則風機葉輪出口速度 Cz=37。1m/s,設整流體和整流罩的效率為0。75,則壓力損失為 75Pa;消聲器的阻力取為50Pa;所以,管網總阻力損失為125Pa。

(4)由步驟(2)、步驟(3)計算的動壓和靜壓,計算出風機全壓 P=Pd+ Pst=650 Pa。

(5)由流量Q、全壓P和葉輪直徑D、轉速n,按普通軸流風機設計方法設計隧道射流風機。本文設計的風機全壓效率為76%,所以,風機所需功率 N=16.1kW,推力-功率比為36.7。

(6)如果要作模型機試驗,可以按照下節內容設計模型機的參數。

軸流風機設計中,在較大的范圍內,軸向速度的變化對風機效率的影響不大。由推力-功率的關系中,我們知道,隧道射流風機的出口平均速度越小,隧道射流風機的推力-功率比λ越大,射流風機的性能越好。但是,由于受到隧道換風量的要求和隧道面積的限制,以及隧道內通風時氣體具有一定的流速,所以其出口速度不能太小,目前常見的射流風機的出口速度在30~40m/s,從我們對某廠的射流風機產品的推力-功率比λ的計算,也證實了我們的討論。其產品直徑從6.3號增大到12.5號,λ從大約28增加到38。

在做隧道射流風機模化設計時,應盡量采用增大葉輪直徑D減小轉速n的辦法,增加流量和推力,盡力避免推力-效率比λ的減小。因此,在條件許可的情況下,隧道射流風機應采用大機號低轉速的設計方法。


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關鍵詞:隧道軸流風機,防腐防爆風機,不銹鋼離心風機

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