一般而言,羅茨鼓風(fēng)機(jī)具有大的空氣量和相對大的壓力。流量Q:風(fēng)扇每單位時(shí)間輸送的流體量,以公共體積流量表示,單位為m3/s或m3/h,與風(fēng)扇的結(jié)構(gòu),尺寸和速度有關(guān)。同樣,羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪音很大。如果風(fēng)量相對較小并且噪聲要求相對較高,則使用旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)。旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)也是恒流風(fēng)扇。工作的主要參數(shù)是風(fēng)量,輸出壓力隨管道和負(fù)荷的變化而變化,風(fēng)量變化小,旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)為可變?nèi)萘繅嚎s,其主要特點(diǎn)是:低速,低噪音小,振動(dòng)小,效率高,節(jié)能效果好。
由于空間的限制,目的是說明串聯(lián)風(fēng)扇的流量差異以及兩個(gè)風(fēng)扇的前后位置之間的差異對排氣特性的影響。對于軸流式 - 離心式風(fēng)機(jī)系列全壓力 - 流量曲線,圖中的理論疊加曲線是通過單風(fēng)機(jī)的全壓力曲線在相同流量下根據(jù)全壓力疊加得到的。試驗(yàn)臺(tái)具有良好的互換性,可以對不同類型和不同類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行系列試驗(yàn)。顯然,系列測試曲線與理論疊加曲線不同。當(dāng)流速較小時(shí),串聯(lián)試驗(yàn)曲線高于理論疊加曲線;當(dāng)流量大時(shí),可以在理論疊加曲線下看到串聯(lián)試驗(yàn)曲線,串聯(lián)試驗(yàn)曲線與軸流扇性能曲線交點(diǎn)處的流速分別為2個(gè)交點(diǎn)。
此時(shí)的流量是在風(fēng)扇串聯(lián)連接后全壓增加的臨界流量。當(dāng)串聯(lián)工作點(diǎn)的流量小于臨界流量時(shí),串聯(lián)連接可以增加總壓力;否則,系列全壓力不等于單機(jī)全壓。管網(wǎng)阻力越大,串聯(lián)工作點(diǎn)的流量越小,系列全壓越高,即串聯(lián)效應(yīng)與管網(wǎng)阻力有關(guān)。同時(shí),可以看出,在大流量時(shí),串聯(lián)全壓力低于軸流風(fēng)機(jī)的單流全壓,表明兩個(gè)風(fēng)機(jī)在這個(gè)位置已經(jīng)不協(xié)調(diào)(離心機(jī))風(fēng)扇已成為軸流風(fēng)機(jī)的負(fù)載)。在實(shí)際工作中,盡量選擇2組具有相同或相近的流量的風(fēng)機(jī)進(jìn)行串聯(lián),這樣當(dāng)管網(wǎng)阻力小(工作點(diǎn)流量大)時(shí),系列全壓可增加2.2。
離心風(fēng)機(jī)的振動(dòng)是用戶和制造廠家共同關(guān)注的問題。振動(dòng)超標(biāo),會(huì)使軸承溫度上升,磨損加劇,嚴(yán)重的還會(huì)使地腳螺栓斷裂,軸承箱體開裂,甚至?xí)谷~輪開裂和解體。
減小振動(dòng)的辦法是進(jìn)行動(dòng)平衡:葉輪平衡和整機(jī)動(dòng)平衡。
為什么葉輪在動(dòng)平衡機(jī)上達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),還要進(jìn)行整機(jī)動(dòng)平衡,因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的振動(dòng)是由周期性的干擾力產(chǎn)生。根據(jù)機(jī)械振動(dòng)的公式:X=-F/K,在彈性形變范圍之內(nèi),振動(dòng)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(fēng)機(jī)所受的主要干擾力
風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)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(dòng)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(gè)偏移量e(e=OP,方向從O到P)。離心風(fēng)機(jī)的選型需求思索很多方面的要素,其中需求思索就是要均衡后期裝置本錢和前期運(yùn)轉(zhuǎn)本錢,這里的裝置本錢包括了離心風(fēng)機(jī)本錢,電機(jī)本錢,風(fēng)機(jī)裝置尺寸等。就使得葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)離心力,也叫偏心干擾力(見圖1)。假設(shè)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(dāng)大的。