Les conditions généralement données lors de la conception des ventilateurs centrifuges sont: le débit volumétrique, la pleine pression, le milieu de travail et sa densité (ou la température du milieu de travail), parfois des exigences structurelles et des exigences particulières, etc.
Les exigences relatives à la conception des ventilateurs centrifuges sont principalement les suivantes: le point de condition satisfaisant au débit et à la pression requis doit être situé à proximité du point de débit; La valeur du taux doit être aussi grande que possible, la courbe d'efficacité est plate; L'intervalle de travail stable de la courbe de pression doit être large; Structure de ventilateur simple, bonne exécution; Choix facile des matériaux et des accessoires; Avoir la force suffisante, la rigidité, la sécurité de travail peut *; Fonctionnement stable, faible bruit; Bonne performance de régulation, grande adaptabilité au travail; La taille du ventilateur est aussi petite que possible et le poids léger; Facile à utiliser et à entretenir, simple et facile à monter et à démonter pour le transport.
Cependant, il n'est généralement pas possible de satisfaire simultanément à toutes les exigences ci - dessus. Il y a aussi souvent des contradictions entre les performances aérodynamiques et la structure (résistance, processus), souvent à saisir les principales contradictions pour les résoudre de manière coordonnée. Cela nécessite que les concepteurs choisissent des solutions de conception raisonnables pour résoudre les principales contradictions. Par exemple: avec l'utilisation différente du ventilateur, les exigences ne sont pas les mêmes, telles que les ventilateurs utilisés dans les bâtiments publics sont généralement utilisés pour la ventilation et l'échange d'air, les exigences générales importantes sont le faible bruit, les ventilateurs centrifuges à ailes multiples ont cette caractéristique; Tandis que les ventilateurs centrifuges nécessitant un débit important sont généralement du type à double aspiration; Pour certains ventilateurs centrifuges à haute pression, la vitesse spécifique de rotation est inférieure, sa proportion relative de perte de fuite est généralement plus grande.
Choix de plusieurs options importantes lors de la conception du ventilateur centrifuge:
(1) choix raisonnable du type de pale: le ventilateur commun à une certaine vitesse de rotation, le facteur de pression de la roue orientée vers l'arrière est plus petit, alors le diamètre de la roue est plus grand, tandis que son efficacité est plus élevée; L'inverse est vrai pour la roue avant.
(2) Choix du mode de transmission du ventilateur: si le mode de transmission est a, D, f trois, la vitesse du ventilateur est la même que la vitesse du moteur électrique; Et B, C, e sont tous les trois à vitesse variable, conçus pour être flexibles dans le choix de la vitesse du ventilateur. Généralement, pour les petits ventilateurs, il est largement utilisé la transmission a en liaison directe avec le moteur électrique, et pour les grands ventilateurs, parfois la transmission par courroie est inconfortable, plus de transmission d, f.
Pour les températures élevées et les conditions poussiéreuses, le mode de transmission prend également en compte le moteur électrique, la protection des roulements et les problèmes de refroidissement.
(3) choix de la taille extérieure de la volute: la taille extérieure de la volute doit être aussi petite que possible. Pour les ventilateurs à nombre de Tours spécifique élevé, la forme sans fin raccourcie peut être adoptée, pour les ventilateurs à nombre de Tours spécifique faible, la forme sans fin standard est généralement choisie. Parfois, afin de réduire la taille de la volute, la vitesse de sortie de la volute peut être choisie supérieure au régime de vitesse d'importation du ventilateur, à ce stade, l'utilisation d'un expanseur de sortie pour améliorer sa valeur de pression statique.
(4) Sélection de l'angle de sortie de la lame: l'angle de sortie de la lame est l'un des principaux paramètres géométriques à sélectionner en premier lors de la conception. Pour faciliter l'application, nous avons classé les lames comme: forte lame incurvée vers l'arrière (type de pompe à eau), lame incurvée vers l'arrière en arc de cercle, lame incurvée vers l'arrière droite, lame incurvée vers l'arrière en forme d'aile; Des aubes radiales de sortie, des aubes radiales droites; Feuilles incurvées avant, fortes feuilles incurvées avant (feuilles Multi - ailées). Le tableau 1 présente l'étendue approximative des angles de sortie des aubes de ces types d'aubes dans un ventilateur centrifuge.
(5) Choix du nombre de pales: dans un ventilateur centrifuge, l'augmentation du nombre de pales de la roue peut augmenter la pression théorique de la roue, car elle peut réduire l'effet du tourbillon relatif (c'est - à - dire augmenter la valeur k). Cependant, l'augmentation du nombre de pales augmentera les pertes de frottement dans le passage de la roue, ce qui réduira la pression réelle du ventilateur et augmentera la consommation d'énergie. Par conséquent, pour chaque type de roue, il existe un bon nombre de pales. Déterminer précisément le nombre de feuilles, parfois en fonction de l'expérience du concepteur. En fonction de l'application actuelle dans notre pays, la plage de sélection du nombre de feuilles est recommandée dans le tableau 2.
(6) Sélection du coefficient de pression totale ₃t: lors de la conception du ventilateur centrifuge, la pression réelle est toujours donnée à l'avance. Il est alors nécessaire de choisir le coefficient de pression totale ₃ T, la plage de sélection approximative du coefficient de pression totale peut être consultée dans le tableau 3.
(7) Détermination des principales dimensions géométriques de la roue centrifuge à l'importation et à l'exportation: les principales dimensions de la roue sont représentées sur la figure 1. La roue à aubes est l'élément que le ventilateur transmet à l'énergie gazeuse, de sorte que sa conception affecte grandement le ventilateur; La capacité de déterminer correctement la structure principale de la roue à aubes joue un rôle clé dans les paramètres de performance du ventilateur. Il intègre la technologie clé pour la conception des ventilateurs centrifuges - la conception des pales. Et le lien clé de la conception de la lame est comment déterminer l'angle de sortie de la lame β2a.
Analyse de conception des technologies clés
Lors de la conception d'un ventilateur centrifuge, la clé est de bien maîtriser la détermination de l'angle de sortie des aubes de roue β2a.
En fonction de l'angle de sortie de la lame β2a, la lame peut être divisée en trois types, à savoir la lame incurvée arrière (β2a < 90 ° c), la lame de sortie radiale (β2a = 90 ° c) et la lame incurvée avant (β2a > 90 ° c).
Roue à aubes de trois types de pales, toutes actuellement appliquées dans la conception de ventilateurs. La caractéristique de la roue à aubes incurvées avant est la petite taille et le prix bon marché, la roue à aubes incurvées arrière peut soulever le taux et économiser de l'énergie, de sorte que dans la production moderne de ventilateurs, en particulier les grands ventilateurs puissants, la plupart utilisent des aubes incurvées arrière.
L'efficacité moderne du ventilateur à lames incurvées à l'avant a été considérablement améliorée par rapport aux anciens produits, de sorte que dans les occasions à faible débit et à haute pression ou à basse pression et à grand débit, il est encore largement adopté.
Les lames de sortie radiale ne sont plus couramment utilisées dans notre pays, dans certains ventilateurs nécessitant une résistance à l'usure et à la corrosion, les lames droites de sortie radiale sont couramment utilisées.
La conception de la roue de ventilateur centrifuge doit également tenir compte du fait que la vitesse de rotation spécifique et le type de pale ont une certaine relation (exemple tableau 4), de sorte que lors de la détermination de l'angle de sortie de la pale, il est nécessaire de tenir compte de l'impact des trois types de pale sur la pression, la dimension radiale et l'efficacité, puis de synthétiser les tableaux 1 et 4 pour déterminer.
La détermination correcte de l'angle de sortie des aubes de turbine de ventilateur centrifuge β2a constituera une base solide pour la détermination d'autres dimensions géométriques majeures de la turbine, jouant ainsi un rôle clé dans les performances de l'ensemble du ventilateur centrifuge.