离心鼓风机的特点及设计要素

【导读】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。

特点

1． 结构紧凑：外形美观，稳定性好，安装保养方便。

2． 运行平稳：优化设计的叶轮使轴向力减小到最低程度，且有高效的叶轮，并经静动平衡校正，使整机运行平稳，在不加任何减振装置的情况下，轴承振幅≤0.04mm。

3． 噪声低：鼓风机运行时，无任何机械摩擦，采用合理叶片形线使声音降为最低。离心鼓风机产生的噪音是高频噪音，只要有障碍物，即可隔音，所以风机房外几乎无噪音。

4． 无油机械：鼓风机轴承采用润滑脂润滑，轴承寿命三年以上。风机在运行中不产生油气。特殊要求风机，采用二硫化钼锂基脂润滑轴承。

5． 叶轮：叶轮采用特殊复合线形，减少了内部泄漏，提高了容积效率。

6． 易于调节：进口端蝶阀调节流量，出口端蝶阀调节压力。

7． 驱动方式：通常采用二极异步电动机，也可以采用四极电动机驱动。根据用户电网不同，可采用不同电压的电机。

8． 密封：每级叶轮除进口圈外、级间和机壳两端装有迷宫式密封，以防止气体泄露。

9． 冷却：排气轴承座有风冷和水冷两种结构，由于叶轮对气体的逐级压缩，造成排气机壳温度远远高于进气 机壳。在排气轴承座有风冷或水冷装置，以延长了轴承的使用寿命。

10．轴承温控报警器：风机附件配有温控箱，通过PT100电阻连接于轴承，当轴承温度超过设定温度时，温控箱会自动报警。

11．传动方式：有联轴器传动，皮带传动，增速箱传动三种。根据不同的设备和工艺，选用不同的传动方式。

对于离心风机的设计，主要有以下7个设计要素：

一、叶片型式的合理选择：常见鼓风机在一定转速下，后向叶轮的压力系数中Ψt较小，则叶轮直径较大，而其效率较高;对前向叶轮则相反。

二、鼓风机传动方式的选择：如传动方式为A、D、F三种，则风机转速与电动机转速相同;而B、C、E三种均为变速，设计时可灵活选择风机转速。一般对小型风机广泛采用与电动机直联的传动A，，对大型风机，有时皮带传动不适，多以传动方式D、F传动。对高温、多尘条件下，传动方式还要考虑电动机、轴承的防护和冷却问题。

三、蜗壳外形尺寸的选择：蜗壳外形尺寸应尽可能小。对高比转数风机，可采用缩短的蜗形，对低比转数风机一般选用标准蜗形。有时为了缩小蜗壳尺寸，可选用蜗壳出口速度大于风机进口速度方案，此时采用出口扩压器以提高其静压值。

四、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。

五、叶片数的选择：在离心鼓风机中，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。

六、全压系数Ψt的选定：设计离心鼓风机时，实际压力总是预先给定的。这时需要选择全压系数Ψt。

七、离心鼓风机叶轮进出口的主要几何尺寸的确定：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。