隧道风机的选择参数会根据不同用户的不同需求而产生差异。如所选的风机时用于对机械静音效果要求较高的场所,首选则应当时噪声小的风机。一般风机的转速快慢决定着其自身的噪音大小。因此应当选择低转速的隧道风机类型,与此同时如果还对风机流量有所要求的话,就要尽量选择风也较宽或者风叶数量较多的隧道射流风机类型,但该种风机的价格往往比较高。由此可见,隧道风机的选择一般可根据自身需求以及某些固定参数来实现。

设计实例:已知标态下,隧道射流风机的推力 F=590N,设计转速 n=1470rpm,叶轮直径 D=0.9m。设计隧道射流风机的步骤如下。(1)由叶轮直径D计算出面积 A=0.63585m²;假设式(1)中 K=0.88,由推力可以计算出流量 Q=18.8m³/s。(2)由流量Q和叶轮直径D得到出口速度 V=29.6m/s,由此计算出风机动压 Pd=12 ρV2 =525.7Pa;注意,风机动压是由出口平均速度V得到,而不是如文中所说的叶轮出口速度Cz。(3)风机的静压Pst是用来克服消声器的阻力、风机进出口阻力,以及风机叶轮前后,由于轮毂的存在,气流收敛和扩压的损失,这些损失可以由消声器产品规格和轮毂比的大小确定。对于没有整流罩和整流体的隧道射流风机,轮毂比要尽量小,以减小高速气流速度突然变化的损失。本算例中,轮毂比取0.45,则风机叶轮出口速度 Cz=37.1m/s,设整流体和整流罩的效率为0.75,则压力损失为 75Pa;消声器的阻力取为50Pa;所以,管网总阻力损失为125Pa。(4)由步骤(2)、步骤(3)计算的动压和静压,计算出风机全压 P=Pd+ Pst=650 Pa。(5)由流量Q、全压P和叶轮直径D、转速n,按普通轴流风机设计方法设计隧道射流风机。本文设计的风机全压效率为76%,所以,风机所需功率 N=16.1kW,推力-功率比为36.7。(6)如果要作模型机试验,可以按照下节内容设计模型机的参数。轴流风机设计中,在较大的范围内,轴向速度的变化对风机效率的影响不大。由推力-功率的关系中,我们知道,隧道射流风机的出口平均速度越小,隧道射流风机的推力-功率比λ越大,射流风机的性能越好。但是,由于受到隧道换风量的要求和隧道面积的限制,以及隧道内通风时气体具有一定的流速,所以其出口速度不能太小,目前常见的射流风机的出口速度在30~40m/s,从我们对某厂的射流风机产品的推力-功率比λ的计算,也证实了我们的讨论。其产品直径从6.3号增大到12.5号,λ从大约28增加到38。

风机选型中应关注鼓风机出口压力影响因素的分析容积式鼓风机排气压力的高低并不取决于风机本身,而是气体由鼓风机排出后装置的情况,所谓“背压”决定的,曝气鼓风机具有强制输气的特点。鼓风机铭牌上标出的排气压力是隧道风机的额定排气压力。确定曝气鼓风机压力时,只需要鼓风机在标准状态下所能达到的绝对压力等于使用状态下的大气压力、曝气池水深和管路损失之和。

在做隧道射流风机模化设计时,应尽量采用增大叶轮直径D减小转速n的办法,增加流量和推力,尽力避免推力-效率比λ的减小。因此,在条件许可的情况下,隧道射流风机应采用大机号低转速的设计方法。






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