離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓是其核心性能參數(shù),直接決定了風(fēng)機(jī)的適用場(chǎng)景和工作效率。兩者的大小受多種因素影響,既有風(fēng)機(jī)自身結(jié)構(gòu)的 “先天因素”,也有運(yùn)行環(huán)境和系統(tǒng)條件的 “后天因素”。
一、內(nèi)在結(jié)構(gòu)參數(shù):決定風(fēng)機(jī)性能的 “基礎(chǔ)設(shè)定”
風(fēng)機(jī)的核心部件(葉輪、蝸殼等)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是風(fēng)量和風(fēng)壓的 “源頭”,具體包括:
1. 葉輪參數(shù)(最關(guān)鍵因素)
葉輪直徑:
風(fēng)量:與葉輪直徑的平方成正比(直徑越大,旋轉(zhuǎn)時(shí) “掃過(guò)” 的氣體體積越大,風(fēng)量越大)。
風(fēng)壓:與葉輪直徑的平方成正比(直徑越大,離心力越強(qiáng),氣體獲得的壓力越高)。
例如:同轉(zhuǎn)速下,直徑 800mm 的葉輪比 600mm 的葉輪,風(fēng)量約增加 78%((800/600)2≈1.78),風(fēng)壓也同步提升。
葉輪轉(zhuǎn)速(n):
根據(jù)風(fēng)機(jī)相似定律,風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比(Q∝n),風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比(H∝n 2)。
轉(zhuǎn)速提高 1 倍,風(fēng)量增加 1 倍,風(fēng)壓增加 3 倍(需匹配更大功率電機(jī))。
實(shí)際應(yīng)用中,可通過(guò)變頻調(diào)速改變轉(zhuǎn)速,靈活調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)壓(如變頻風(fēng)機(jī)在空調(diào)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行)。
葉片形狀與角度:
葉片類型(后傾、前傾、徑向):
前傾葉片:流道短、曲率大,適合大風(fēng)量、中低壓(如空調(diào)風(fēng)機(jī)),但效率較低(60%-70%)。
后傾葉片(尤其機(jī)翼型):流道平滑,渦流損失小,適合高風(fēng)壓、高效率(80%-90%,如工業(yè)鍋爐送風(fēng)機(jī)),但風(fēng)量相對(duì)前傾葉片略小。
徑向葉片:介于兩者之間,抗磨損性強(qiáng),適合輸送含塵氣體(如礦山風(fēng)機(jī)),風(fēng)量和風(fēng)壓中等。
葉片數(shù)量與寬度:葉片寬度增加,葉輪 “攜帶” 氣體的能力增強(qiáng),風(fēng)量增大;葉片數(shù)量過(guò)多會(huì)增加氣體摩擦損失,反而降低效率(通常葉片數(shù)量為 8-16 片)。
二、運(yùn)行條件:影響性能的 “動(dòng)態(tài)變量”
1. 電機(jī)功率與轉(zhuǎn)速控制
電機(jī)功率決定了葉輪的最大轉(zhuǎn)速(功率不足時(shí),轉(zhuǎn)速無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)值,風(fēng)量和風(fēng)壓都會(huì)低于額定值)。
轉(zhuǎn)速通過(guò)電機(jī)頻率(變頻)、皮帶輪直徑(機(jī)械調(diào)速)調(diào)節(jié),直接影響風(fēng)量和風(fēng)壓(如前所述,遵循相似定律)。
2. 葉輪的平衡與磨損狀態(tài)
葉輪動(dòng)平衡不良(如積灰、變形、磨損):會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生額外振動(dòng),破壞氣體流動(dòng)的穩(wěn)定性,使風(fēng)量下降(氣體 “擾動(dòng)” 導(dǎo)致有效輸送量減少),風(fēng)壓波動(dòng)(局部渦流消耗能量)。
長(zhǎng)期運(yùn)行后,葉片磨損或腐蝕(如輸送含塵、腐蝕性氣體):會(huì)改變?nèi)~片形狀,降低氣體推動(dòng)效率,風(fēng)量和風(fēng)壓均會(huì)衰減(嚴(yán)重時(shí)可下降 30% 以上)。