在設(shè)計離心風(fēng)機時，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。 
   根據(jù)葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片(β2A<90℃)，徑向出口葉片(β2A=90℃)和前彎葉片(β2A＞90℃)。 
   三種葉片型式的葉輪，目前均在風(fēng)機設(shè)計中應(yīng)用。前彎葉片葉輪的特點是尺寸重量小，價格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節(jié)約能源，故在現(xiàn)代生產(chǎn)的離心風(fēng)機中，特別是功率大的大型風(fēng)機多數(shù)用后彎葉片。 
   現(xiàn)代前彎葉片風(fēng)機效率，比老式產(chǎn)品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場合或低壓大流量場合中仍廣為采用。 
   徑向出口葉片在我國已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風(fēng)機中，常用徑向出口直葉片。 
   離心風(fēng)機葉輪設(shè)計時還必須考慮到比轉(zhuǎn)速與葉片型式存在一定的關(guān)系(例表4)，故在確定葉片出口角的同時，必須綜合考慮三種葉片型式對壓力、徑向尺寸和效率的影響，再綜合表1和表4之后確定。 
   正確確定了離心風(fēng)機葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅實的基礎(chǔ)，從而對整臺離心風(fēng)機的性能起著關(guān)鍵的作用。

應(yīng)不同地區(qū)不同客戶，制造廠有義務(wù)指導(dǎo)客戶如何選擇適當風(fēng)量，茲將風(fēng)量選擇方法，介紹如下：


首先必須了解一些已知條件：
　　
　　1.1卡等于1g重0℃的水使其溫度上升1℃所需的熱量。
　　
　　2.1瓦特的功率工作1秒鐘等于1焦爾。
　　
　　3.1卡等于4.2焦爾
　　
　　4.空氣的定壓(10mmAq)比熱(Cp)=0.24(Kcal/Kg℃)
　　
　　5,負壓風(fēng)機報價.標準狀態(tài)空氣：溫度20℃、大氣壓760mmHg 、濕度65%的潮濕空氣為標準空氣，此時 單位體積空氣的重量（又稱比重量）為1200g/M*3
　　
　　6.CMM、CFM都是指每分鐘所排出空氣體積，前者單位為立方米/每分；后者單位為立方英呎/每分鐘。1CMM=35.3CFM。
　　
　　 2, 公式推算
　　 　
　　一、 得知：風(fēng)扇總排出熱量(H)=比熱(Cp )×重量(W)×容器允許溫升(△Tc)
　　
　　因為：重量W=(CMM/60) ×D=單位之間(每秒)體積乘以密度
　　
　　=(CMM/60)·1200g/M*3
　　
　　=(Q/60) ×1200g/M*3
　　
　　所以：總熱量(H)=0.24(Q/60) ·1200g/M*3·△Tc
　　
　　二、 電器熱量(H)=( P[功率] t [秒] )/4.2
　　
　　三、 由一、二得知: 0.24(Q/60) ·1200g/M*3·△Tc=(P·t)/4.2
　　
　　Q=(P×60)/1200·4.2·0.24·△Tc
　　
　　Q=0.05P/△Tc……………………………………………… (CMM)
　　
　　=0.05·35.3 P/△Tc=1.76 P/△Tc…………………………(CFM)
　　
　　四、 換算華氏度數(shù)為：Q=0.05·1.8 P/△Tf=0.09 P/△Tf………………………(CMM)
　　
　　=1.76·1.8 P/△Tf=3.16 P/△Tf&hellip,廠房排風(fēng)機;………………………(CFM)
　　
　　 3, 范例
　　例一：有一電腦消耗功率150瓦，風(fēng)扇消耗5瓦，當夏季氣溫最噶30℃，設(shè)CPU 允許工作60℃，所需風(fēng)扇風(fēng)量計算如下：
　　P=150W+5W=155W；△Tc=60-30=30
　　Q=0.05×155/30=0.258CMM=9.12CFM(為工作所需風(fēng)量)
　　所以,應(yīng)選擇實際風(fēng)量為Qa之風(fēng)扇
　　
　　  例二：有一SWITCHING電源供應(yīng)器消耗功率250瓦，風(fēng)扇消耗20瓦，當?shù)叵募練鉁刈罡?5℃，設(shè)該供應(yīng)器允許工作95℃，所需風(fēng)扇風(fēng)量計算如下：
　　P=250W+20W=270W；△Tf=95-55=40
　　Q=0.09×270/40=0.6075CMM=21.44CFM(為工作所需風(fēng)量)
　　所以,應(yīng)選擇實際風(fēng)量為Qa之風(fēng)扇
 

關(guān)于改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速調(diào)整離心通風(fēng)機工作點的探討問題！

在礦井開采過程中，隨著并下巷道的掘進延伸及采區(qū)工作面數(shù)目的增加，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)阻力也將不斷增加。并且隨著產(chǎn)量的增加,生產(chǎn)負壓風(fēng)機，礦井瓦斯涌出量也隨著增加。為了適應(yīng)這種變化，應(yīng)當根據(jù)需要調(diào)整風(fēng)機的工況點。

眾所周知離心式通風(fēng)機常用的調(diào)整工況點的方法有三種：改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速調(diào)整法、前導(dǎo)器調(diào)整法。

閘門節(jié)流法一般在風(fēng)機投入運行后進行，并且調(diào)節(jié)的幅度也很小，故效果不明顯，目前在礦井運行的4－72系列通風(fēng)機，大多數(shù)都沒有設(shè)置前導(dǎo)器，故不能用前導(dǎo)器調(diào)整工作點。離心．通風(fēng)機工作點調(diào)整的主要措施暈改變風(fēng)機葉輪轉(zhuǎn)速，在一般教［科書中，僅只籠統(tǒng)介紹離心式風(fēng)機可采用更換皮帶輪或電動機5的方法改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速來達到調(diào)整工作點的目的，很少具體介紹g更換皮帶輪或電動機的方法和原則。另外礦用電動機的制造成體較高，價格昂貴，盲目更換會給企業(yè)造成浪費或經(jīng)濟損失。所以，有必要對此加以研討，以充分挖掘設(shè)備潛力、節(jié)約資。下面結(jié)合實例說明改變風(fēng)機工作點的具體過程和效果。

在改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速的操作之前，需要在理論上進行計算。

1.確定新工作點葉輪應(yīng)有的轉(zhuǎn)速

確定新工作點下風(fēng)機葉輪轉(zhuǎn)速的方法有兩種·，一是在礦井經(jīng)過網(wǎng)路特性測定之后，可將網(wǎng)路特性曲線繪制在通風(fēng)機個體特性曲線上，根據(jù)風(fēng)量、風(fēng)壓的要求確定新工作點時的轉(zhuǎn)速。如果工作點位于兩條轉(zhuǎn)速線之間，可用內(nèi)插法確定轉(zhuǎn)速。其二，若沒有條件測定網(wǎng)路特性曲線，可用比例定律估算。

2.更換皮帶輪

確定葉輪轉(zhuǎn)速后，接著應(yīng)考慮更換電動機皮輪來滿足要求。根據(jù)傳動理論，應(yīng)加大電動機皮帶輪的直徑，不得減小板動輪的直徑。

3.驗算電機的功率

在驗算電機功率時，應(yīng)按正在使用的電機進行，可先不慮備用系數(shù)，當驗算結(jié)果顯出電機稍有過負荷時，不要盲目技出更換電機，而應(yīng)對電機運動數(shù)據(jù)進行分析，同時也應(yīng)分析｝算數(shù)據(jù)和實際運行數(shù)據(jù)之間的誤差因素，通過綜合分析比較方可確定經(jīng)濟合理的方案。

實例：鄭州煤炭集團公司某礦，由于原煤產(chǎn)量增加，急增加礦井風(fēng)量（該礦井單翼生產(chǎn)，一個風(fēng)并抽出式通風(fēng)）。根瓦斯涌出量，確定礦井風(fēng)量需增加到65m31s，全壓力 1．47hP。該礦養(yǎng)豬通風(fēng)設(shè)備的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下表1。（l）根據(jù)以上條件，用比例定律估算轉(zhuǎn)速

由n1/n2＝Q1/Q2 得n2=n1 Q2/Q1＝627．5 r/min

表 1
風(fēng)機型號 4-72-11-NO.20B 電機型號 JS126-8
葉輪轉(zhuǎn)速(r/min) 560 額定電壓(V) 380
實測風(fēng)量(m3/s) 58 額定電流(A) 210
實測全壓(kPa) 1.176 額定功率(kw) 110
帶輪直徑(mm) D2=800 額定轉(zhuǎn)速(r/min) 730

確定轉(zhuǎn)速為 630r/min。

(2）計算加大后主動帶輪的直徑 D=D2n2/n＝690mm

(3)驗算電動機的功率
根據(jù)調(diào)整后參數(shù)Q=65m3/s，全壓1.47kP。，及通風(fēng)機效率η＝0．82，傳動效率ηc＝0．95，得電動機功率：
N＝HQ/(102ηηc）=123kw＞110kw
由此計算數(shù)據(jù)可知電機已過負荷，應(yīng)更換電機。

（4）對通風(fēng)機實際運動情況分析
根據(jù)實測：Q=58m3/s，H＝l·17kPa

(5)計算電機功率

N理=HQ/(120ηηc)=88kw

風(fēng)機運行時電動機的電流I＝120A 電壓U＝80v
功率因數(shù) cosφ＝0．9

計算電動機的功率：Nλ＝ kw
由此，電動機的輸人功率與計算功率之間存在著誤差，其√3cosφUI=71kw

電動機的實際輸人功率與計算出的功率的比值為：Nλ/N理=71/88x100%=81%

若按比例考慮，新工作點下電動機的輸人NλxN理=99．6kw＜110kw，可知采用原電動機能滿足要求不超負荷。

5.實際運行結(jié)果

綜合上述分析，該礦仍采用原電動機，只是電機皮帶輪由原先的 610mm更改為 690mm，更換皮帶輪后風(fēng)機運行狀況良好。工作點調(diào)整后，通過實測風(fēng)量比原來增加 500m’lmin，全壓增加！ 96Pa滿足了礦井的需要

    離心風(fēng)機設(shè)計時幾個重要方案的選擇： 
   (1)離心風(fēng)機葉片型式的合理選擇：常見風(fēng)機在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對前向葉輪則相反。 
   (2)離心風(fēng)機傳動方式的選擇：如傳動方式為A、D、F三種，則風(fēng)機轉(zhuǎn)速與電動機轉(zhuǎn)速相同；而B、C、E三種均為變速，設(shè)計時可靈活選擇風(fēng)機轉(zhuǎn)速。一般對小型風(fēng)機廣泛采用與電動機直聯(lián)的傳動A，，對大型風(fēng)機，有時皮帶傳動不適，多以傳動方式D、F傳動。 
對高溫、多塵條件下，傳動方式還要考慮電動機、軸承的防護和冷卻問題。 
   (3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機，可采用縮短的蝸形，   對低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機一般選用標準蝸形。有時為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機進口速度方案，此時采用出口擴壓器以提高其靜壓值。 
   (4)葉片出口角的選定：葉片出口角是設(shè)計時首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類為：強后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎機翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強前彎葉片(多翼葉)。表1列出了離心風(fēng)機中這些葉片型式的葉片的出口角的大致范圍。 
   (5)葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因為它可以減少相對渦流的影響(即增加K值)。但是，葉片數(shù)目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風(fēng)機的實際壓力而且增加能耗。因此，對每一種葉輪，存在著一個最佳葉片數(shù)目。具體確定多少葉片數(shù)，有時需根據(jù)設(shè)計者的經(jīng)驗而定。根據(jù)我國目前應(yīng)用情況，在表2推薦了葉片數(shù)的選擇范圍。 
   (6)全壓系數(shù)Ψt的選定：設(shè)計離心風(fēng)機時，實際壓力總是預(yù)先給定的。這時需要選擇全壓系數(shù)Ψt，全壓系數(shù)的大致選擇范圍可參考表3。 
   (7)離心葉輪進出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪主要尺寸示于圖1。葉輪是風(fēng)機傳遞給氣體能量的唯一元件，故其設(shè)計對風(fēng)機影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)，對風(fēng)機的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)--葉片的設(shè)計。而葉片的設(shè)計最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何確定葉片出口角β2A。 

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