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斜流風機/混流風機
介于軸流風機和離心風機之間的風機,斜流風機的葉輪讓空氣既做離心運動又做軸向運動,殼內(nèi)空氣的運動混合了軸流與離心兩種運動形式。
結合了軸流式和離心式風機的特征,盡管它看起來更像傳統(tǒng)的軸流式風機。將彎曲板形葉片焊接在圓錐形鋼輪轂上。離心是利用離心力從風扇的軸向抽出流體,例如鼓風機,抽油煙機內(nèi)的風扇。通過改變?nèi)~輪上游入口外殼中的葉片角度來改變流量。機殼可具有敞開的入口,但更常見的情況是,它具有直角彎曲形狀,使電機可以放在管道外部。排泄殼緩慢膨脹,以放慢空氣或氣體流的速度,并將動能轉(zhuǎn)換為有用的靜態(tài)壓力。
主要用于礦井通風和隧道通風。
離心風機的振動是用戶和制造廠家共同關注的問題。振動超標,會使軸承溫度上升,磨損加劇,嚴重的還會使地腳螺栓斷裂,軸承箱體開裂,甚至會使葉輪開裂和解體。
減小振動的辦法是進行動平衡:葉輪平衡和整機動平衡。
為什么葉輪在動平衡機上達到標準,還要進行整機動平衡,因為風機的振動是由周期性的干擾力產(chǎn)生。根據(jù)機械振動的公式:X=-F/K,在彈性形變范圍之內(nèi),振動的大小X與干擾力F成正比,與系統(tǒng)的剛性K成反比。
1 風機所受的主要干擾力
風機運行時受到空間力系的作用。在這一力系中,不做周期性變化的力,不產(chǎn)生干擾力,如重力、軸承座對軸承的反作用力等等,它們稱為靜反力。周期性的干擾力稱為動反力。周期性干擾力包括3種。
1.1 偏心干擾力
由于制造誤差和材料不均勻等因素,使葉輪的質(zhì)心不在葉輪的圓心上,有一個偏移量e(e=OP,方向從O到P)?!嬙欤築4-72型風機的功能與選用件及地基尺寸與4-72型分歧,可按其樣本選擇。就使得葉輪運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一個離心力,也叫偏心干擾力(見圖1)。假設葉輪轉(zhuǎn)子的質(zhì)量為m,角速度為ω,則偏心干擾力F=meω。而ω=nπ/30。
例m=5 000㎏
e=0.02mm=0.02×10-3 m
n=980r/min
則F=5 000×0.02×10-3×[(980×π)/30]2≈1 053.2N
干擾力F還是相當大的。
葉輪運行時,向四周輸送的風量是一樣的,但受機殼的限制,風只能向一個方向移動。因機殼各部位的空氣壓力不一樣。由于工作原理不同,一般它們的工作壓力不同,羅茨風機的出氣壓力比較高,而離心風機比較小。如果風機在平穩(wěn)狀態(tài)下運行時,風機內(nèi)的壓力分布就比較穩(wěn)定,對風機的振動干擾比較小。但隨著運行情況的改變,如轉(zhuǎn)速、風門開度等,都會使風機內(nèi)的壓力分布產(chǎn)生變化,從而引起振動變化。這就是為什么改變風門、轉(zhuǎn)速時振動會增大或減小的原因之一。該干擾存在于運行狀態(tài)情況的變化之中。
偏心干擾力和氣動干擾力的疊加與消除
葉輪在平衡床上以一定的轉(zhuǎn)速(低速)做動平衡, 每個葉輪都達到了標準,使氣動干擾力和偏心干擾力都減小到標準的要求。最近看到很多設計方案的不足,實在令人擔憂,也是應大家的要求制作如下圖片,文字簡練一點,便于大家交流。但這個不平衡余量,實際上是偏心干擾力和氣動干擾力合力的體現(xiàn);因而,無法知道偏心干擾力和氣動干擾力各自的大小和方向。當風機實際高速運行時,偏心干擾力和氣動干擾力也隨著增大。