风机
风机按产生的风压一般分为三大类,即通风机、鼓风机和空压机。核电站用的最多的是通风机,它为核电站各厂房、各不同工作区域的通风、空调系统提供空气输送动力。
风机是用于输送气体的机械,从能量观点看,它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。而风机是对气体压缩和气体输送机械的习惯性简称。
通风机的基本理论
一、通风机的工作原理和理论方程
通风机的工作原理和离心水泵工作原理相同,也是依靠叶轮的旋转运动,使气体获得能量,从而提高了压强和速度,达到输送气体的目的。
(一)通风机的工作原理
叶轮装在一个螺旋形的外壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,然后转90°进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续转动,在叶轮入口处不断形成真空,从而使流体连续不断地被吸入和排出。
(二)通风机的理论方程
离心风机的理论方程也是以速度三角形为基础由动量矩定理推导出来的。又因通风机是单级的,对气体压缩性不大,可以认为进、出口气体密度相同,这样就和离心水泵的理论方程完全相同。因此离心通风机也具有离心水泵的理论特性。轴流风机也符合离心通风机理论方程,并遵循机翼理论,它的设计和制造的主要依据是机翼理论。
(三)通风机的叶片
1、叶片形式
根据通风机理论方程和叶轮速度三角形原理,通风机的叶片也有三种形式,即:
当叶片安装角β2>90°时为前弯叶片,
当叶片安装角β2<90°时为后弯叶片,
当叶片安装角β2=90°时为径向叶片。
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2、三种叶片形式的性能比较
(1)前弯叶片:风压最大,叶片最小,效率最差,适应于风压要求高,而转速
(n)和叶轮直径(D)受到一定限制的工况;
(2)后弯叶片:效率最高,叶片最大,风压最低,适应于大功率的风机;
(3)径向叶片:风压、叶片、效率在三者中均居中,但叶片加工制造简单,不
易积垢和磨损,所以一般中、低压风机多采用径向叶片。
二、风机的相似换算(相似定律)
1)压力换算公式
2)流量换算公式
3)功率换算公式
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