離心風(fēng)機(jī)類型-為什么選擇前傾式離心風(fēng)機(jī)？

前傾式葉輪驅(qū)動(dòng)離心風(fēng)機(jī)

當(dāng)我們確定所需的體積流量，無(wú)論是為了提供新鮮空氣還是進(jìn)行工藝?yán)鋮s時(shí)，我們需要將這一流量與風(fēng)機(jī)在應(yīng)用中遇到的阻力相結(jié)合。體積流量（以立方米/小時(shí) m3/h表示）和壓力（以帕斯卡 - Pa表示）結(jié)合起來(lái)形成風(fēng)機(jī)必須運(yùn)行的工況點(diǎn)。選擇符合所需工況點(diǎn)或接近峰值效率點(diǎn)的風(fēng)機(jī)，其性能特性非常重要。在峰值效率點(diǎn)使用風(fēng)機(jī)可以最小化風(fēng)機(jī)的功耗和噪音，同時(shí)提供所需的性能。

前傾式離心風(fēng)機(jī)如何工作？

“離心風(fēng)機(jī)”的名稱源于流動(dòng)方向以及空氣如何以軸向進(jìn)入葉輪，然后從風(fēng)機(jī)的外周向外推進(jìn)。前傾式離心風(fēng)機(jī)和后傾式離心風(fēng)機(jī)之間流動(dòng)方向的差異在于空氣從葉輪周長(zhǎng)退出的方向。使用后傾式彎曲葉輪，空氣徑向退出，而使用前傾式葉輪，空氣則從風(fēng)機(jī)的周長(zhǎng)上切向退出。

前向彎曲的離心風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是其圓柱形狀以及葉輪周圍有許多小葉片。在下面示例中所示的情況下，風(fēng)機(jī)是順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的。

與后傾式彎曲葉輪不同，前傾式葉輪需要一個(gè)殼體，將離開(kāi)葉輪葉片尖端的高速空氣轉(zhuǎn)換為較低速度的靜壓力。殼體的形狀也將空氣流向?qū)虻匠隹?。這種類型的風(fēng)機(jī)殼體通常稱為旋渦殼體；然而，它也可以簡(jiǎn)稱為蝸殼。通過(guò)將前傾式葉輪安裝在渦殼中，我們通常稱之為前傾式鼓風(fēng)機(jī)。

如下所示，有兩種采用前傾式驅(qū)動(dòng)的葉輪風(fēng)機(jī)：

右側(cè)的單進(jìn)風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)，通過(guò)圓形進(jìn)氣口從殼體的一側(cè)吸入空氣，并將其導(dǎo)向到方形出口（此處帶有安裝法蘭）。雙進(jìn)風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)有一個(gè)較寬的旋渦殼體，從旋渦的兩側(cè)吸入空氣并將其輸送到較寬的方形出口。

與后傾式彎曲葉輪離心風(fēng)機(jī)一樣，葉輪葉片的吸氣側(cè)從風(fēng)機(jī)中心吸氣，這導(dǎo)致了進(jìn)氣口和排氣口之間空氣流向的方向變化為90度。

前向離心風(fēng)機(jī)特性

前向彎曲離心風(fēng)機(jī)的最佳運(yùn)行區(qū)域是在較高壓力下運(yùn)行時(shí)。當(dāng)需要對(duì)抗較低體積流量的高壓力時(shí)，前向彎曲離心風(fēng)機(jī)效果最佳。下圖說(shuō)明了最佳工作區(qū)域：

在X軸上繪制了體積流量，Y軸上繪制了系統(tǒng)壓力。當(dāng)系統(tǒng)中沒(méi)有壓力時(shí)（風(fēng)機(jī)自由吹風(fēng)），前向彎曲離心風(fēng)機(jī)將產(chǎn)生最大的體積流量。當(dāng)對(duì)風(fēng)機(jī)的吸氣或排氣側(cè)施加阻力時(shí)，體積流量將下降。

在選擇前向彎曲風(fēng)機(jī)在低壓力和最大體積流量下運(yùn)行時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。在這種情況下，葉輪以與軸流風(fēng)機(jī)在其曲線的馬鞍點(diǎn)相同的方式運(yùn)行，處于空氣動(dòng)力失速狀態(tài)。在這一點(diǎn)上，噪音和功耗將因湍流而達(dá)到頂峰。

峰值效率出現(xiàn)在特性曲線的拐點(diǎn)處。在這一點(diǎn)上，風(fēng)機(jī)的輸出功率（體積流量（m3/s）x 靜壓力（Pa））與電功率輸入（W）之比達(dá)到最大值，而風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的聲壓將最安靜。在最佳運(yùn)行范圍之上和之下，風(fēng)機(jī)的流動(dòng)變得更加嘈雜，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的效率降低。

使用單進(jìn)風(fēng)前向彎曲驅(qū)動(dòng)的葉輪風(fēng)機(jī)的好處在于其特性曲線陡峭。這在需要一致過(guò)濾水平的系統(tǒng)中特別有用。當(dāng)空氣通過(guò)顆粒過(guò)濾器時(shí)，過(guò)濾器會(huì)捕捉空氣中的塵埃和花粉，過(guò)濾等級(jí)越高，被過(guò)濾器捕捉的顆粒就越小。隨著時(shí)間的推移，過(guò)濾器會(huì)逐漸被污垢和雜質(zhì)堵塞，這會(huì)導(dǎo)致需要更多的壓力來(lái)提供相同的空氣體積。在這種情況下使用具有陡峭特性曲線的葉輪意味著隨著過(guò)濾器越來(lái)越堵塞，體積流量保持恒定而過(guò)濾器的壓力逐漸增加。

使用雙進(jìn)氣前向彎曲葉輪的好處在于，相對(duì)較小尺寸的風(fēng)機(jī)可以提供較大體積流量。使用雙進(jìn)風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)的妥協(xié)在于其較低的壓力發(fā)展，這意味著它只能與較低壓力系統(tǒng)配合使用。

安裝選項(xiàng)

如前所述，前向彎曲驅(qū)動(dòng)的葉輪風(fēng)機(jī)在葉片末端產(chǎn)生高速氣流，需要將其導(dǎo)向并減速以將動(dòng)態(tài)壓力轉(zhuǎn)化為靜壓力。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們?cè)谌~輪周圍構(gòu)建一個(gè)旋渦殼體。該形狀是通過(guò)從葉輪中心到風(fēng)機(jī)出口的距離之比來(lái)創(chuàng)建的。與后向曲線風(fēng)機(jī)一樣，建議在進(jìn)氣環(huán)和葉輪進(jìn)氣口之間有一小段重疊區(qū)域。以下圖表中顯示了這兩種安裝考慮因素…

進(jìn)氣環(huán)直徑應(yīng)該只允許葉輪和環(huán)之間有一個(gè)小縫隙，以避免空氣循環(huán)。

安裝注意事項(xiàng)：

確保風(fēng)機(jī)的吸氣和側(cè)面有足夠的間隙非常重要：

風(fēng)機(jī)的吸氣側(cè)間隙不足會(huì)增加進(jìn)氣速度，導(dǎo)致湍流產(chǎn)生。隨著空氣通過(guò)葉輪，這種湍流會(huì)增加，使得風(fēng)機(jī)葉片向空氣傳遞能量的效率降低，導(dǎo)致產(chǎn)生更多噪音并降低風(fēng)機(jī)的效率。

進(jìn)氣和排氣條件的一般建議如下：

進(jìn)氣側(cè)-進(jìn)氣口距離風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口1/3直徑的距離內(nèi)不應(yīng)有任何阻礙或流向改變。

總結(jié) - 為什么選擇前向離心風(fēng)機(jī)？

當(dāng)所需的工作點(diǎn)落在風(fēng)機(jī)特性上更高的系統(tǒng)壓力區(qū)域與更低的體積流量之間時(shí)，應(yīng)考慮選擇單進(jìn)風(fēng)前向彎曲離心風(fēng)機(jī)。如果應(yīng)用需要在受限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高體積流量，則應(yīng)考慮選擇雙進(jìn)氣前向彎曲離心風(fēng)機(jī)。

應(yīng)選擇處于其最佳范圍內(nèi)的風(fēng)機(jī)，即特性曲線上所稱的拐點(diǎn)。最大效率點(diǎn)在風(fēng)機(jī)特性曲線上更接近較高壓力限制的位置，此時(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)也最安靜。應(yīng)避免在最佳范圍之外（在高體積流量的極端情況下）運(yùn)行，因?yàn)檫@些點(diǎn)的湍流和葉輪葉片的氣動(dòng)效率將產(chǎn)生噪音，并且葉輪也將處于氣動(dòng)失速狀態(tài)。在低壓力和高體積流量情況下，應(yīng)考慮受載條件下電機(jī)的運(yùn)行溫度，因?yàn)榇嬖陔姍C(jī)過(guò)熱的可能性。

應(yīng)盡量保持葉輪進(jìn)氣側(cè)的空氣平滑和層流。為了最大化效率，風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口至少應(yīng)該有葉輪直徑的1/3的間隙。使用重疊在葉輪進(jìn)氣口上的進(jìn)氣環(huán)（進(jìn)氣噴嘴）將有助于消除空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的流動(dòng)干擾，減少湍流引起的噪音，將功耗保持在最小值，從而最大化效率。

單進(jìn)風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)的陡峭運(yùn)行特性，以及雙進(jìn)風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)的高壓力能力和高流量能力意味著前向彎曲風(fēng)機(jī)是一個(gè)在廣泛的安裝范圍內(nèi)考慮的有用選擇。