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Shaoxing Shangyu Shangfan Co., Ltd
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遠心ファンの設計に際して通常与えられる条件は、容積流量、全圧、作動媒体及びその密度(又は作動媒体温度)、時には構造上の要求及び特殊要求などである。
遠心送風機の設計に対する要求の大部分は:必要な流量と圧力を満たすモード点はレート点の近くにあるべきで、率値はできるだけ大きく、効率曲線は平坦でなければならない。圧力曲線の安定動作区間は広いこと、ファンは構造が簡単で、技術性が良い、材料及び付属品の選択が便利である、十分な強度、剛性があり、作業安全で*;運転が安定し、騒音が低い、調節性能が良く、仕事の適応性が強い、ファンのサイズはできるだけ小さく、重量は軽い。操作とメンテナンスが便利で、着脱輸送が簡単で簡単です。
しかし、上記のすべての要件を同時に満たすことは、一般的には不可能である。空力性能と構造(強度、プロセス)の間にもしばしば矛盾があり、通常は主要な矛盾を捉えて協調的に解決しなければならない。これには、主要な矛盾を解決するために設計者が合理的な設計案を選択する必要があります。例えば:送風機の用途によって要求が異なり、例えば公共建築に用いられる送風機は一般的に換気用として用いられ、一般的に重要な要求は低騒音であり、多翼式遠心送風機はこの特徴を持っている、一方、大流量が要求される遠心ファンは通常、二重吸気タイプである。一部の高圧遠心ファンでは、回転数より低く、その漏洩損失の相対割合は一般的に大きい。
遠心ファン設計時のいくつかの重要なシナリオの選択:
(1)羽根型式の合理的な選択:一般的なファンは一定の回転速度で、後方羽根車の圧力係数の中でΨtが小さいと、羽根車の直径が大きく、その効率が高い、対向羽根車は反対です。
(2)ファン伝動方式の選択:伝動方式がA、D、Fの3種類であれば、ファン回転速度はモータ回転速度と同じである、B、C、Eの3種類はすべて変速で、設計時に柔軟にファンの回転速度を選択することができます。一般的に小型ファンに対してモータと直列に接続された伝動Aを広く採用し、大型ファンに対して、ベルト伝動が不調で、伝動方式D、Fで伝動することが多い。
高温、多塵条件下では、伝動方式はモータ、軸受の保護と冷却問題を考慮しなければならない。
(3)ウォームシェル外形寸法の選択:ウォームシェル外形寸法はできるだけ小さくすべきである。高比回転数ファンに対しては、短縮ウォーム形を採用することができ、低比回転数ファンに対しては一般的に標準ウォーム形を選択する。ウォームシェルのサイズを縮小するために、ウォームシェルの出口速度がファンの入口速度スキームよりも大きい場合があり、その場合は出口ディフューザを用いて静圧値を高めることができる。
(4)羽根出口角の選択:羽根出口角は設計時にまず選択する主要な幾何学パラメータの1つである。応用を容易にするために、私たちは羽根を分類します:強い後曲げ羽根(ポンプ型)、後曲げ円弧羽根、後曲げ直羽根、後曲げ翼形羽根、径方向出口羽根、径方向直羽根、前弯翼、強前弯翼(多翼翼翼)。表1は、遠心ファンにおけるこれらのブレード型式のブレードの出口角の概略範囲を示す。
(5)羽根数の選択:遠心ファンにおいて、羽根車の羽根数を増やすことは羽根車の理論圧力を高めることができ、相対渦流の影響を減らすことができる(すなわちK値を増加する)ためである。しかし、ブレード数が増加すると、インペラ通路の摩擦損失が増加し、この損失はファンの実際の圧力を低下させ、エネルギー消費を増加させる。したがって、各羽根車には、良い羽根数が存在する。具体的にどのくらいのブレード数を決定するかは、設計者の経験によって異なる場合があります。我が国の現在の応用状況に基づいて、表2に羽根数の選択範囲を推薦した。
(6)全圧力係数Ψtの選定:遠心ファンを設計する際、実際の圧力は常に予め与えられている。この場合は全圧係数Ψtを選択する必要があり、全圧係数の概略選択範囲は表3を参照することができる。
(7)遠心インペラ出入り口の主要幾何学寸法の決定:インペラ主要寸法は図1に示す。インペラはファンがガスエネルギーに伝達する素子であるため、その設計はファンに与える影響が非常に大きい、インペラの主要構造を正確に決定できるかどうかは、ファンの性能パラメータに重要な役割を果たしている。遠心ファン設計のキーテクノロジーである羽根の設計が含まれています。葉の設計の重要な一環は、葉の出口角β2 Aをどのように決定するかである。
キーテクノロジーの設計分析
遠心ファンを設計する際には、羽根車の羽根出口角β2 Aの決定を把握することが重要である。
ブレード出口角β2 Aによっては、ブレードを3種類の型式、すなわち後曲げブレード(β2 A<90℃)、径方向出口ブレード(β2 A=90℃)と前曲げブレード(β2 A>90℃)に分けることができる。
3種類の羽根型式の羽根車は、現在、ファン設計に使用されている。前曲げ羽根羽根車の特徴は寸法重量が小さく、価格が安いことであるが、後曲げ羽根車は歩留まりがよく、エネルギーを節約することができるため、現代生産のファンの中で、特にパワーの大きい大型ファンの多くは後曲げ羽根を使用している。
現代の前曲げ羽根ファンの効率は、旧式製品より顕著に向上しているため、小流量高圧力の場合や低圧大流量の場合でも広く採用されている。
ラジアル輸出羽根は我が国では一般的ではなく、耐摩耗性と耐腐食性が要求されるファンの中では、ラジアル輸出直羽根がよく使われている。
遠心ファンのインペラ設計時には、比回転数とインペラ型式との関係も考慮しなければならない(例表4)ので、インペラ出口角を確定すると同時に、圧力、径方向寸法と効率に対する3種類のインペラ型式の影響を総合的に考慮し、表1と表4を総合して確定しなければならない。
遠心ファンの羽根出口角β2 Aを正確に決定することは、羽根車の他の主要な幾何寸法の決定に堅固な基礎を築き、それによって全遠心ファンの性能に重要な役割を果たす。
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