Las condiciones generalmente dadas en el diseño de los ventiladores centrífuga son: flujo de volumen, presión completa, medio de trabajo y su densidad (o temperatura del medio de trabajo), y a veces requisitos estructurales y requisitos especiales.
La mayoría de los requisitos para el diseño de ventiladores centrífuga son: el punto de trabajo que satisface el flujo y la presión necesarios debe estar cerca del punto de tasa; El valor de la tasa debe ser lo más grande posible, y la curva de eficiencia debe ser plana; El rango de trabajo estable de la curva de presión debe ser ancho; El ventilador tiene una estructura simple y una buena artesanía; La selección de materiales y accesorios es conveniente; Con suficiente resistencia y rigidez, la seguridad laboral puede *; Funcionamiento estable y bajo ruido; Buen rendimiento de ajuste y fuerte adaptabilidad al trabajo; El tamaño del ventilador es lo más pequeño posible y el peso es ligero; La operación y el mantenimiento son convenientes, y el desmontaje, montaje y transporte son simples y fáciles.
Sin embargo, es generalmente imposible cumplir todos los requisitos anteriores al mismo tiempo. A menudo también hay contradicciones entre el rendimiento aerodinámico y la estructura (resistencia, proceso), por lo general, debemos comprender las principales contradicciones para resolverlas de manera coordinada. Esto requiere que los diseñadores elijan un diseño razonable para resolver las principales contradicciones. Por ejemplo: a medida que el uso de los ventiladores es diferente, los requisitos también son diferentes, como los ventiladores utilizados en edificios públicos generalmente se utilizan para la ventilación y la ventilación, el requisito general importante es el bajo ruido, los ventiladores centrífuga de varias alas tienen esta característica; Los ventiladores centrífuga que requieren un gran flujo suelen ser de doble aspiración; Para algunos ventiladores centrífuga de alta presión, la velocidad específica es baja y la proporción relativa de sus pérdidas de fuga es generalmente mayor.
Selección de varios esquemas importantes en el diseño de ventiladores centrífuga:
(1) elección razonable del tipo de hoja: bajo una cierta velocidad de rotación, los ventiladores comunes tienen un pequeño coeficiente de presión de T 'en el impulsor trasero, lo que hace que el diámetro del impulsor sea mayor y su eficiencia sea mayor; El impulsor delantero es lo contrario.
(2) elección del modo de transmisión del ventilador: si el modo de transmisión es a, D y f, la velocidad del ventilador es la misma que la velocidad del motor; Los tres tipos de b, C y e son de velocidad variable, y la velocidad del ventilador se puede seleccionar con flexibilidad en el diseño. Por lo general, para los ventiladores pequeños, se utiliza ampliamente la transmisión a directamente conectada con el motor eléctrico, y para los ventiladores grandes, a veces la transmisión de cinturón no es adecuada, la mayoría de ellos se transmiten en forma de transmisión D y f.
Para las condiciones de alta temperatura y polvo, el modo de transmisión también debe considerar la protección y enfriamiento de motores eléctricos y rodamientos.
(3) elección del tamaño de la forma de la voluta: el tamaño de la forma de la voluta debe ser lo más pequeño posible. Para los ventiladores de revolución de alta relación, se puede adoptar una forma de cóclea acortada, y para los ventiladores de revolución de baja relación, generalmente se puede elegir una forma de cóclea estándar. A veces, para reducir el tamaño de la voluta, se puede optar por un esquema en el que la velocidad de salida de la voluta es mayor que la velocidad de entrada del ventilador, en este momento se utiliza un compresor de salida para aumentar su valor de presión estática.
(4) selección del ángulo de salida de la hoja: el ángulo de salida de la hoja es uno de los principales parámetros geométricos a seleccionar primero en el diseño. Para facilitar la aplicación, Clasificamos las hojas en: hojas de curva trasera fuerte (tipo bomba de agua), hojas de arco de curva trasera, hojas rectas de curva trasera, hojas de ala de curva trasera; Hoja de salida radial, hoja recta radial; Hojas curvas delanteras, hojas curvas delanteras fuertes (hojas multialas). La Tabla 1 enumera el rango aproximado de los ángulos de salida de las palas de estos tipos de palas en los ventiladores centrífuga.
(5) selección del número de palas: en un ventilador centrífuga, aumentar el número de palas del impulsor puede aumentar la presión teórica del impulsor, ya que puede reducir el impacto del vórtice relativo (es decir, aumentar el valor k). Sin embargo, el aumento del número de palas aumentará la pérdida de fricción en el canal del impulsor, que reducirá la presión real del ventilador y aumentará el consumo de energía. Por lo tanto, para cada impulsor, existe un buen número de hojas. La determinación específica del número de hojas a veces depende de la experiencia del diseñador. De acuerdo con la aplicación actual en china, se recomienda el rango de selección del número de hojas en la tabla 2.
(6) selección del coeficiente de presión completa t): al diseñar un ventilador centrífuga, la presión real siempre se da de antemano. En este momento, es necesario seleccionar el coeficiente de presión completa T ', y el rango aproximado de selección del coeficiente de presión completa se puede consultar en la tabla 3.
(7) determinación de las principales dimensiones geométricas de la entrada y salida del impulsor centrífuga: las principales dimensiones del impulsor se muestran en la figura 1. El impulsor es el componente que el ventilador transmite a la energía del gas, por lo que su diseño tiene un gran impacto en el ventilador; Si la estructura principal del impulsor se puede determinar correctamente juega un papel clave en los parámetros de rendimiento del ventilador. Contiene la tecnología clave del diseño del ventilador centrífuga, el diseño de la hoja. El eslabón clave en el diseño de la hoja es cómo determinar el ángulo de salida de la hoja beta 2a.
Análisis de diseño de tecnologías clave
Al diseñar un ventilador centrífuga, la clave es comprender la determinación del ángulo de salida de la hoja del impulsor beta 2a.
Según el ángulo de salida de la hoja beta 2a, la hoja se puede dividir en tres tipos: la hoja curvada trasera (beta 2a < 90 ° c), la hoja curvada radial (beta 2a = 90 ° c) y la hoja curvada delantera (beta 2a > 90 ° c).
Los tres tipos de impulsores de hojas se utilizan actualmente en el diseño de ventiladores. El impulsor de la hoja curvada delantera se caracteriza por su pequeño tamaño y peso, bajo precio, y el impulsor de la hoja curvada trasera puede aumentar la tasa y ahorrar energía, por lo que en los ventiladores de producción moderna, especialmente los grandes ventiladores de alta potencia, la mayoría de ellos utilizan hojas curvadas traseras.
La eficiencia de los ventiladores modernos de hojas curvas delanteras ha mejorado significativamente en comparación con los productos antiguos, por lo que todavía es ampliamente utilizada en ocasiones de pequeño flujo y alta presión o en ocasiones de baja presión y gran flujo.
Las palas de salida radial ya no se utilizan comúnmente en nuestro país, y en algunos ventiladores que requieren resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión, las palas rectas de salida radial se utilizan comúnmente.
El diseño del impulsor del ventilador centrífuga también debe tener en cuenta que existe una cierta relación entre la velocidad específica y el tipo de hoja (ejemplo cuadro 4), por lo que al determinar el ángulo de salida de la hoja, se debe considerar de manera integral el impacto de los tres tipos de hoja en la presión, el tamaño radial y la eficiencia, y luego se debe determinar después de sintetizar las tablas 1 y 4.
La determinación correcta del ángulo de salida de la hoja del impulsor del ventilador centrífuga, beta 2a, sentará una base sólida para la determinación de otras dimensiones geométricas principales del impulsor, desempeñando así un papel clave en el rendimiento de todo el ventilador centrífuga.