三級離心風機的基本結構及計算模型的建立

三級離心風機的基本結構及計算模型的建立
3.1 離心風機的基本結構及類型
離心風機的基本構造如圖 3-1 所示。由圖可知離心風機的主要部件為蝸殼、葉輪、機軸、吸氣口、排氣口、軸承、底座等。其中吸氣口、葉輪、蝸殼和排氣口是通流部件，而機軸、軸承和底座屬于傳動和支撐部件。
    離心風機的工作原理為當電動機轉動時，風機的葉輪隨著轉動。葉輪在旋轉時產生離心力將空氣從葉輪中甩出，空氣從葉輪中甩出后匯集在機殼中，由于速度慢，壓力高，空氣便從通風機出口排出流入管道。當葉輪中的空氣被排出后，就形成了負壓，吸氣口外面的空氣在大氣壓作用下又被壓入葉輪中。因此，葉輪不斷旋轉，空氣也就在風機的
作用下，在管道中不斷流動。
    葉輪是風機傳遞給氣體能量的唯一部件，葉輪的形狀、尺寸和數量決定了風機的工作能力和性能參數。因此，葉輪是離心風機最重要的部件。離心風機的葉輪由前盤、后盤、葉片和輪轂等組成。
     葉輪根據葉片出口幾何角的不同可以分為前向葉輪、徑向葉輪和后向葉輪，葉片出口角大于 90°的叫前向葉輪，等于 90°的叫徑向葉輪，小于 90°的叫后向葉輪，如圖3-2 所示。
     前向葉輪的流道短，彎曲度大，且葉輪出口絕對速度大，因此在葉輪流道及其后續流道中的能量損失大，效率低，噪聲也大，但是在離心風機設計流量和轉速一定的前提下，采用前向葉輪可令離心風機獲得最小直徑。
     后向葉輪的流道較長，彎曲度較小且流體在葉輪出口絕對速度小，因此當流體流經葉輪及其轉能裝置時，能量損失小、效率高、噪聲低。但采用后向葉輪產生的壓力低，在產生相同的壓力時，需要較大的葉輪直徑或較高的轉速。
    徑向式葉輪，流道較短，且通暢，葉輪內的流動損失較小。但葉輪出口處的絕對速度比后彎式大，故在葉輪后續流道中的能量損失比后彎式大，總的效率低于后彎式，噪聲也比后彎式高。其優點在于同樣尺寸和轉速下，所產生的風壓比后彎式高，且葉片制造工藝簡單，不易積塵。因此常用于通風機和排塵風機中。
      離心風機的葉片形狀主要有平板形、圓弧形和機翼形。平板形葉片制造簡單，但空氣動力特性較差，機翼形葉片具有優良的空氣動力特性，葉片強度高，通風機的氣動效率一般較高，但工藝性復雜。圓弧形葉片的性能介于機翼形和平板形葉片之間。
離心風機按照工作葉輪數目來分，可以分為單級離心風機和多級離心風機。單級離心風機的主軸上只有一個葉輪，而多級離心風機的主軸上有兩個或兩個以上葉輪。
3.2 三級離心風機的基本結構
     本課題研究的風機是三級徑向式離心風機，風機葉片形狀為平板形，其平面結構如圖 3-3 所示，由圖可知該風機組主要由集流器、三級葉輪組、兩級導風盤和蝸殼幾大主要部件組成。各級葉輪通過串聯組成連續通道，葉輪分布如圖 3-4 所示。葉輪結構如圖3-5 所示，它是由 24 片葉片、輪蓋、輪盤及輪轂組成，葉片形狀如圖 3-6 所示。導風盤由 8 片導葉及導風板組成，結構如圖 3-7 所示。蝸殼形狀如圖 3-8 所示。