風(fēng)機概述：風(fēng)機是各個(gè)工廠(chǎng)、企業(yè)普遍使用的設備之一，特別是風(fēng)機的應用更為廣泛。鍋爐鼓風(fēng)、消煙除塵、通風(fēng)冷卻都離不開(kāi)風(fēng)機，在電站、礦井、化工以及環(huán)保工程，風(fēng)機更是不可缺少的重要設備，正確掌握風(fēng)機的設計，對保證風(fēng)機的正常經(jīng)濟運行是很重要的。

    離心風(fēng)機設計方案的選擇

    離心風(fēng)機設計時(shí)通常給定的條件有：容積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度(或工作介質(zhì)溫度)，有時(shí)還有結構上的要求和特殊要求等。

    對離心風(fēng)機設計的要求大都是：滿(mǎn)足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應在最高效率點(diǎn)附近；最高效率值要盡量大一些，效率曲線(xiàn)平坦；壓力曲線(xiàn)的穩定工作區間要寬；風(fēng)機結構簡(jiǎn)單，工藝性好；材料及附件選擇方便；有足夠的強度、剛度，工作安全可靠；運轉穩定，噪聲低；調節性能好，工作適應性強；風(fēng)機尺寸盡可能小，重量輕；操作和維護方便，拆裝運輸簡(jiǎn)單易行。

    然而，同時(shí)滿(mǎn)足上述全部要求，一般是不可能的。在氣動(dòng)性能與結構(強度、工藝)之間往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾協(xié)調解決。這就需要設計者選擇合理的設計方案，以解決主要矛盾。例如：

    隨著(zhù)風(fēng)機的用途不同，要求也不一樣，如公共建筑所用的風(fēng)機一般用來(lái)作通風(fēng)換氣用，一般最重要的要求就是低噪聲，多翼式離心風(fēng)機具有這一特點(diǎn)；而要求大流量的離心風(fēng)機通常為雙吸氣型式；對一些高壓離心風(fēng)機，比轉速低，其泄漏損失的相對比例一般較大。

    離心風(fēng)機設計時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇：

    (1)葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機在一定轉速下，后向葉輪的壓力系數中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)風(fēng)機傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機轉速與電動(dòng)機轉速相同；而B(niǎo)、C、E三種均為變速，設計時(shí)可靈活選擇風(fēng)機轉速。一般對小型風(fēng)機廣泛采用與電動(dòng)機直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對大型風(fēng)機，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機、軸承的防護和冷卻問(wèn)題。

    (3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應盡可能小。對高比轉數風(fēng)機，可采用縮短的蝸形，對低比轉數風(fēng)機一般選用標準蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴壓器以提高其靜壓值。

    (4)葉片出口角的選定：葉片出口角是設計時(shí)首先要選定的主要幾何參數之一。為了便于應用，我們把葉片分類(lèi)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)葉片數的選擇：在離心風(fēng)機中，增加葉輪的葉片數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(shí)際壓力而且增加能耗。因此，對每一種葉輪，存在著(zhù)一個(gè)最佳葉片數目。具體確定多少葉片數，有時(shí)需根據設計者的經(jīng)驗而定。根據我國目前應用情況，在表2推薦了葉片數的選擇范圍。

    (6)全壓系數Ψt的選定：設計離心風(fēng)機時(shí)，實(shí)際壓力總是預先給定的。這時(shí)需要選擇全壓系數Ψt，全壓系數的大致選擇范圍可參考表3。

    (7)離心葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪是風(fēng)機傳遞給氣體能量的唯一元件，故其設計對風(fēng)機影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結構，對風(fēng)機的性能參數起著(zhù)關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機設計的關(guān)鍵技術(shù)--葉片的設計。而葉片的設計最關(guān)鍵的環(huán)節就是如何確定葉片出口角β2A。

    關(guān)鍵技術(shù)的設計分析

    在設計離心風(fēng)機時(shí)，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。

    根據葉片出口角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)機設計中應用。前彎葉片葉輪的特點(diǎn)是尺寸重量小，價(jià)格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節約能源，故在現代生產(chǎn)的風(fēng)機中，特別是功率大的大型風(fēng)機多數用后彎葉片。

    現代前彎葉片風(fēng)機效率，比老式產(chǎn)品已有顯著(zhù)提高，故在小流量高壓力的場(chǎng)合或低壓大流量場(chǎng)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)機葉輪設計時(shí)還必須考慮到比轉速與葉片型式存在一定的關(guān)系，故在確定葉片出口角的同時(shí)，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。

    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(shí)的基礎，從而對整臺離心風(fēng)機的性能起著(zhù)關(guān)鍵的作用。