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叶片出口角的选定:叶片出口角是设计时首先要选定的主要几何参数之一。为了便于应用,我们把叶片分类为:强后弯叶片(水泵型)、后弯圆弧叶片、后弯直叶片、后弯机翼形叶片;径向出口叶片、径向直叶片;前弯叶片、强前弯叶片(多翼叶)。表1列出了离心风机中这些叶片型式的叶片的出口角的大致范围。
(5)叶片数的选择:在离心风机中,增加叶轮的叶片数则可提高叶轮的理论压力,因为它可以减少相对涡流的影响(即增加K值)。但是,叶片数目的增加,将增加叶轮通道的摩擦损失,这种损失将降低风机的实际压力而且增加能耗。因此,对每一种叶轮,存在着一个最佳叶片数目。具体确定多少叶片数,有时需根据设计者的经验而定。根据我国目前应用情况,在表2推荐了叶片数的选择范围。
(6)全压系数Ψt的选定:设计离心风机时,实际压力总是预先给定的。这时需要选择全压系数Ψt,全压系数的大致选择范围可参考表3。
(7)离心叶轮进出口的主要几何尺寸的确定:叶轮主要尺寸示于图1。叶轮是风机传递给气体能量的唯一元件,故其设计对风机影响甚大;能否正确确定叶轮的主要结构,对风机的性能参数起着关键作用。它包含了离心风机设计的关键技术--叶片的设计。而叶片的设计最关键的环节就是如何确定叶片出口角β2A。
在设计离心风机时,关键就是掌握好叶轮叶片出口角β2A的确定。根据叶片出口角β2A的不同,可将叶片分成三种型式即后弯叶片(β2A<90℃),径向出口叶片(β2A=90℃)和前弯叶片(β2A>90℃)。
三种叶片型式的叶轮,目前均在风机设计中应用。前弯叶片叶轮的特点是尺寸重量小,价格便宜,而后弯叶片叶轮可提高效率,节约能源,故在现代生产的风机中,特别是功率大的大型风机多数用后弯叶片。现代前弯叶片风机效率,比老式产品已有显著提高,故在小流量高压力的场合或低压大流量场合中仍广为采用。
径向出口叶片在我国已不常用,在某些要求耐磨和耐腐蚀的风机中,常用径向出口直叶片。离心风机叶轮设计时还必须考虑到比转速与叶片型式存在一定的关系(例表4),故在确定叶片出口角的同时,必须综合考虑三种叶片型式对压力、径向尺寸和效率的影响,再综合表1和表4之后确定。
正确确定了离心风机叶轮叶片出口角β2A将为叶轮其它主要几何尺寸的确定奠定了坚实的基础,从而对整台离心风机的性能起着关键的作用。 离心风机是根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向,使动能转换成势能(压力)。在单级离心风机中,气体从轴向进入叶轮,气体流经叶轮时改变成径向,然后进入扩压器。在扩压器中,气体改变了流动方向造成减速,这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中,其次发生在扩压过程。在多级离心风机中,用回流器使气流进入下一叶轮,产生更高压力。
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