风机相关知识培训.ppt

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1、一、风机,离心式风机原理：风机叶轮运转，叶片间的气体也随叶轮旋转而获得离心力，在离心力的作用下气体从叶片之间的出口处甩出，被甩出的气体挤进机壳，于是机壳内的气体压强增高，最后被导向出口排出，气体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外部气体就能从风机的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，从而源源不断地输送烟气。,1.1离心式风机的原理,1.1风机的参数,扬程H：风机所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值。（单位是m） 可列出风机进出口的伯努利方程，下角“1”和“2”分别为入口和出口断面的参数：入口 进口 变成单位重量，两式同时除以 ，（ = ， 为流体的容重， ）即： 入口 进口 两式相减

2、可得单位流量流体经过风机所获得能量增量,1.1风机的参数,流量Q：单位时间内风机所输送的流体量，常用体积流量表示，单位为“ ”。 风机的全压P：单位体积气体通过风机所获得的能量增量，单位为Pa。 有效功率Ne：单位时间内通过泵的流体所获得的总能量，单位为“KW”。 或 全效率 ：输入轴功率N被流体的利用程度。即： 转速n:风机叶轮每分钟的转数，单位为“ ”。,1.2风机的基本方程-欧拉方程,叶片进口和出口处的流体速度图 流体在叶轮中运动的速度三角形 u:流体随叶轮旋转做圆周牵连运动的圆周速度； w:流体沿叶片方向做相对流动的速度； v:流体的绝对速度，为u和w的矢量之和； vu:v与压头有关的

3、切向分速； vr:v与流量有关的径向分速；：速度v和u之间的夹角，叶片的工作角：叶片进出口处切线与圆周速度反方向线的夹角,1.2风机的基本方程-欧拉方程,叶片进口“1”处的每秒动量矩为 叶片进口“2”处的每秒动量矩为 故对于流量为 的流体，其动量矩的变化率为： 质点系对某一转轴的动量矩对时间的变化率，等于作用于该质点系的外力对该轴的力矩M，故 外力矩M乘以叶轮角速度w为转轴上的外加功率，即N=Mw，在理想条件下，单位时间内叶轮对流体所作的功N，全部转化为流体的能量，即将u=rw代入上式，得： 经移项，得到理想条件单位重量流体的能量增量与流体在叶轮中运动的关系，即欧拉方程：,1.2风机的基本方程

4、-欧拉方程,从上式可看出欧拉方程如下特点：1.用动量矩定理推导基本能量方程时，并未分析流体在叶轮流道中途的运动过程，于是，流体所获得的理论扬程 ，仅与流体在叶片进、出口处的运动速度有关，而与流动过程无关；2.流体所获得的理论扬程 ，与被输送流体的种类无关。也就是说无论被输送的流体是水或是空气，乃至其他密度不同的流体，只要叶片进出口处的速度三角形相同，都可以得到相同的液柱或气柱高度（扬程）。,1.2实际中欧拉方程的修正,欧拉方程是在叶片无限多和不计流动损失等条件下得出，但实际中叶片数目只有几片或几十片，叶片对流束的约束就相对减小了，使理论扬程有所降低。修正后的欧拉方程k为涡流修正系数，一般为0.

5、780.85这里的 ，并非由于任何流动损失所引起，仅仅是由于叶片有限，不能很好地控制流动，产生了相对涡流所致。,1.2实际中欧拉方程的修正,修正后的方程，简明写为：将进出口速度三角形按三角形的余弦定理展开：代入上式可得：1、第三项是单位重量流体的动能增量，也叫东压水头增量，即：2、其余两项是总扬程中压力势能的增量，也叫静压水头增量，即：,1.2实际中欧拉方程的修正,3、上式第一项 是单位重量流体在叶轮旋转时产生的离心力所作的功L，使流体自进口（r1）到出口（r2）产生一个向外的压能增量 。因流体的离心力=mrw2,而单位重量离心力为 ，故有： 该式说明，因离心机中流体呈径向运动，且圆周速度u2

6、u1，故其离心力作用很强。4、第二项 是由于叶片间流道展宽，以致相对速度降低而获得的静压水头增量，它代表流体经过叶轮时动能转化为压能的分量。,1.3叶型及其对性能的影响,根据 可知，当进口切向分速 时，理论扬程HT达到最大值，即 其中 代入得,1.3叶型及其对性能的影响,当290时，cot20，这时 ，叶片出口方向和叶轮旋转方向相反，后向叶型；当2=90时，cot2=0，这时 = ，叶片出口按径向装设，径向叶型；当290时，cot20，这时 ，叶片出口方向和叶轮旋转方向相同，前向叶型；,1.3叶型及其对性能的影响,在全部理论扬程中，存在着动压和静压分配的问题 通常在离心泵和风机的设计中，常令叶片进口截面积等于出口截面积。以A表示这些截面积，由连续性原理可得出：代入，动压方程得可得，理论扬程HT中的动压水头成分HTd与出口速度的切向分速vu2的平方成正比的。,1.4理论流量和压头曲线。流量和功率曲线,从欧拉方程出发，研究无损失流动理想条件下 及 叶轮出口前盘和后盘之间的轮宽为b2，则叶轮轮流量为：代入扬程方程得：就大小一定的风机，u2,g,D2,及b2,均为定值，故上式可改写为：,谢 谢 ！,