1.10.05 170105 6-49-14 №7.1 高压离心风机性能计算 ( 三化系列产品 ) 第十七章第一节第五小节 专利代号:ZL 02 2 14256 .8 (安装软件:Excel 2003) 五、6-49-14 №7.1 离心通风机性能计算 ( 三化系列产品 ) 6-49-14 №7.1 离心通风机性能计算 见 表 17- 5 表 17- 6 图 17-6 参考见 图 13-105 6-49-14 №7.1 离心通风机图参见 第十三章 第 一 节 表 17-5 6-49-14 №7.1 离心通风机性能计算 项 目 代 号 单位 数值 无因次 注 已知参数 ▲1 风机全压 ptF Pa 1875 — ▲2 风机小时流量 v hq . m3/h 11520 — ▲3 风机秒流量 v sq . m3/s 3.2 — ▲4 风机进口压力 pin Pa (mmHg) 101325 — pst1 = pin (760mmHg) ▲5 风机进口温度 tin ℃ 30.6 — ▲6 空气气体常数 R J/(kg·K) 287 — ( 续 ) 项 目 代号 单位 数 值 数 值 注 已知参数 ▲7 转速 n r/min 1450 — 60 Hz 电机联轴器传动 8 空气密度 (273. ) in in p R t .. . . . . . 101325 1163 287 273 30 6 . . .. . kg/m3 1.163 — 9 风机比转速 0.75 0.75 5.54 1.2( ) 3.25.54 1450 1.2( 1875) 1.165 49.26 v s tF in qn n p. . . . . . . . . . — 49.26 — ▲10 叶轮进口轴向速度系数 K C O — 1 1 11 叶轮进口轴向速度 20.36 13.2)(605 )(604.923 0.27 0.27 0 . .... .... covs KqC m / s 20.36 — 采用(不是风机进风口) ▲12 叶轮进口轴向速度 CO 低压风机: 10 ~14 中高压风机: 15 ~30低中压风机: 12 ~19 大型高压风机 30 ~ 50 m / s 22.5 — 参考(不是风机进风口) ▲13 风机出口速度系数 Kcd — 0.8655 — 项 目 代号 单位 数 值 数 值 注 已知参数 14 风机出口速度 0 20 36 0 8655 17 62 d cd c c K . . . . . . . . m/s 17.62 — 一般取;进气 7 ~15出气 10 ~30 ▲15 叶片出口角.2A 0.60 ~ 0.68 0.70 ~ 0.90 0.80 ~ 1.20 1.20 ~ 1.40 1.60 ~ 1.80 1.80 ~ 2.20 2.40 ~ 2.80 tF. .2A 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 20 ~30 40~50 (机翼) 30 ~80 110 ~135 150 ~175 20 ~30 20~30 (多翼) 度 57.5 57.5 ▲16 风机全压系数修正系数 tFK. — 1.08 — . .3 5 2 20 3835 2 7966 10 1 439 10tF A s ' . . . n. . . .. . . . . 图 17- 5 17 估算全压系数 . .3 5 2 0 3835 2 7966 10 57 5 1 439 10 49 32 tFK . . . . . . . . .. . . . . . . . — 1.1 — 、 )( 2 sAtF nf .. . 21 08 1 1 . .. . . 叶轮计算 1 估算叶轮外缘圆周速度 C '22 54.1 1.11.163 21875 '0.52 ' . . .. .. . tF ptFu . . m / s 54.141 — 进行强度计算确定是否加中盘 2 估算叶轮外缘出口直径 2 2 60 60 54 1 3 1416 1450 0 71311 u' .D n . . . . .. . . . . m 0.7131 — 选用 ▲3 确定叶轮外缘出口直径 2D m 0.71 100 按优先数系选择 ( 续 )  曲线 ( 续 ) 项 目 代号 单位 数 值 数 值 注 叶轮计算 4 确定叶轮外缘圆周速度 2 2 0 71 1450 60 60 53 9 Dn . u . . .. .. . . m/s 53.9 — 5 全压系数 1.108 53 .91.163 21875 0.5 2 2 2 . . . .. .. . u ptF t F . . 1 — 1.110 — 6 流量系数 0 .15 53 .90 .71 43 .2 4 2 2 2 2 . .. .. .. . . .. uD q ve — 0.15 — 7 比直径 025 05 025 05 0993 1108 0 993 2 631 015 . tF S . . . D . . . . . . .. . . m 2.632 — 8 转速系数 0 .358 1 .11 0 .15 0 .75 0 .5 0 .75 0 .5 .. . tF. .. — 0.358 — ▲9 叶轮进口直径系数 0K — 1 — ▲10 叶轮进口处轴(轴盘)直径 d m 0 0 项 目 代号 单位 数值 数值 注 叶轮计算 11 叶轮进口直径 2 0 04 32 0 0 4473 20 36 4 vsqD d C . . . . . . . . . . . . m 0.4473 63 低、中比转速 D0/D2 = 0.3~0.6中、高比转速 D0/D2=0.6~0.75高比转速、多翼叶 D0/D2=0.7~0.85 D0/D2 = 0.4473/0,71=0.63 ▲12 叶轮进口宽度系数 K b 1 — 1 — ▲13 叶片进口直径系数 0 1 .1 D DK D . — 1.0137 — ▲14 收敛或扩散修正系数 K .1 — 1 — 15 收敛或扩散系数1. 1 1 6 1 0 488 100 s . K n . . . . . . .. . . . 参考图 11-4  曲线、 )/( 211 DDfopt .. . 1 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 1 2 1 1 006 01 012 0 26 047 055 058 0 63 12 10 09 0 55 0 08 0 1484 051 071 11 05 opt opt opt opt opt . . . ~ . D /D . D / D . D /D . ~ . . . . ~ . . . D / D . D / D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 1 0.1762 / 0.71 0.5 opt DD . . . . . — 0.55 0.55 见图 17-3 详见通风机手册 图 2-20 收敛进口 项 目 代号 单位 数值 无因次 注 叶 16 叶片入口前进气速度 11 .220 .360.5501 ' 2 ' 2 ' 1 ' 1 ..... ... C CCCC rr . m / s 11.2 — 选择径向进气注角 “ ' ”表示叶片前、后 90. 1. . 17 叶片入口宽度 1 1 1 1 32 1 0 2033 0 4534 11 2 vs b' r qb KDC . . . . . . . . . . . . . . . m 0.2 — 11 CC r ... 轮计算 ▲18 叶片入口宽度系数 Kb1 m 0.9096 — 参考 XKC--LZC 公式(不是叶轮进口宽度)11 CC r ... 19 叶片入口宽度 0 .2033 0 .9096 0 .550 .8974 0 .4534 4 0 .4473 ' 4 2 1 111 2 0 1 . . ... . . ... . K bD Db .. m 0.2033 28.6 ▲20 叶片入口气流冲角 i. 度 1.77 — 00~80个别达8° ▲21 叶片数量修正系数 KZ — 1 — 一般取1 先取1 再选代 ▲22 叶片进口厚度 1. m 0.0025 0.35211 板形叶片 项 目 代号 单位 数 值 数 值 注 叶轮计算 ▲23 叶片出口厚度 .2 m 0.0025 0.35211 板形叶片 ▲24▲25 风机全压内效率系数 机壳宽度系数 inK. K KB m — 1.05 -0.0025 — — ▲26 机壳内平均速度系数 cmK — 0.577 — ▲27 机壳出口长度系数 cccK — 1.185 — 一般取1 先取1 再选代 ▲28 机械效率 me. — 0.98 — 联轴器传动 ▲29 电机容量储备系数 KE — 1.15 — 30 风机静压 2 2 d tFsF C pp ... 17 622 1875 1 163 2 1694 sF . p .. . . . Pa 1694 — ( 续 ) 项 目 代号 单位 数值 无因次 注 叶轮计算 31 叶片进口直径(前盘处) 1 1 0 1.0137 0.4473 0.4534 DD K D. . . . . m 0.4534 63.9 32 叶片进口直径(后盘处) 0.3053 0.710.430.43 2 ' 1 . .... DD m 0.3053 43 33 叶片进口圆弧半径 0.71 0.71100 1.00 2 . .... Drb m 0.71 100 34 叶片入口前气流角 0 1 1 1 1 1 ' 1' 1 18.023 60 1450 0.4534 11.2 60 11.2 . ... .... . .. . .. tg nDtgu Ctg o 18.023 — 35 叶片入口几何角 ' ' 1 1 18.023 1.77 20 A i. . . .. . . o 20 20 短叶片进口处11 CC r ... )( D 1. 项 目 代号 单位 数 值 数 值 注 叶轮计算 36 叶片数目 20 0.71 0.4534 1 sin57.58.5 1 sin 8.5 0 2 1 2 . . .. . .. D DZ .A 片 20 20 采用(取位数不同) 37 叶片数目 19.836 0.71 0.4534 1 sin57.58.5 1 sin8.5 0 2 1 2 . . .. . .. D DZ A. 片 19.836 — 参考(取位数不同) 38 叶片数目 20 0.71 0.45341 sin57.58.5 1 sin 8.5 0 2 1 2 . . .. . .. D DZ .A 片 20 — 参考(条件方程) 39 叶片进口阻塞系数 0.8974 sin 200.4534 0.0025 201 sin 1 0 11 1 1 . .. .. . .. .. . . .. .. AD Z — 0.8974 — 40 气流进入叶片后径向分速 12.48 0.8974 11.2 1 ' 1 11 .... . CCC r m / s 12.48 — ( 续 ) 项 目 代号 单位 数 值 数 值 注 41 气流进入叶片后气流角 60 1450 0 .4534 12 .48 60 12 .48 1 1 1 1 11 1 ... .... . .. . .. tg nDtgu Ctg 度 19.93 — 叶轮计算 19 .93. 42 气流进入叶片后气流冲角 0 0 1 1 20 19.93 0.07 Ai . .. . . . . 度 0.07 — ▲43 叶片出口宽度系数 b2K — 0.985 — 44 叶片出口宽度 0.126 0.71 0.2006 0.4534 2 2 11 2 . ..... KbD Dbb m 0.126 17.7 45 叶片出口阻塞系数 973420. 0.71 sin57.5 0.0025201 sin 1 22 2 2 . .. ... .. ... . .. .. AD Z — 0.9734 — 46 叶片出口前径向分速 ' 2 2 2 11.2 11.5 0.97342 r r CC .. . . m / s 11.5 — smCC rr /11.2 ' 1 ' 2 .. 47 无限叶片数气流出口圆周分速 46.57 57.511.553.9 0 2222 . ... ... ctg ctg CuC Aru . m / s 46.57 — ( 续 ) 项 目 代号 单位 数 值 数 值 注 叶轮计 48 估算滑差系数 0.8438 ) ]0.71 0.4534 ([1201 / 9057.51.11.51 1 ) ]([1 / 901.11.51 1 2 00 2 2 1 0 2 . ... ... . ... ... . D DZK K Z . A — 0.844 — 49 有限叶片数气流出口园周分速 39.310.8438 46.5722 ..... u.u CKC — 39.31 — 50 风机全压内效率 0.87 100 491.4426 .81.05 100 )(14 .426 .8 ..... .... LN nLNK s inin .. — 0.87 — 流动效率(实际压 /( ) 0.87 / 0.9535 0.9124 h in r v. . . . . . . . . 0.87... vrhin . . .. 51 力与理论压力之比) tF in me. . .. . — 0.9124 — 09535 r v ..... 0.87 0.98 0.8526 . . . 算 详见通风机手册图 1-11 表 2-8(收敛进口)9553.0.. vr .. 52 校核全压系数 2 2 2 46 57 2 0 8946 0 844 53 9 u tF h C' K u . . . . . . ... . .. . . — 1.331 — 1 331 .. 项 目 代号 单位 数值 无因次 注 叶轮 53 全压系数误差 18.6 1.11 1.331 1.11' .... tF tFtF . .. % 18.60% — 54 气流流出叶片前绝对速度 2 2 2 2 2 2 2 39 31 11 5 40 96 u rc c c . . . . . . . . m / s 40.96 — 55 气流流出叶片前相对速度 2 2 2 2 2 2 2 253 9 39 31 11 5 18 58 u rW ( u C ) C (. . ) . . . . . . . . . m / s 18.58 — 气流流出叶片前 56 绝对速度与叶轮外缘圆周速度夹 16 .3111 .5 / 39 .31 2 21 ... . u r C C tg. 度 16.31 — 计算 角 57 气流流出叶片后绝对速度 ' 2 ' 2 2 2 2 2 2 39.46 11.2 40.86 U rC C C. . . . . m / s 40.87 — 58 气流流出叶片后相对速度 2 2 2 2 2 2 2 2539 3931 112 1839 ' ' u rW ( u C ) C (. . ) . . . . . . . . . m / s 18.39 — 59 气流流出叶片后绝对速度与叶轮外缘圆周速度夹角 15.9 39.31 11.2 2 2 ' 1' ... . u r C Ctg. 度 15.9 — 项 目 代号 单位 数值 无因次 注 叶轮计算 60 气流流入叶片后相对速度 36.620.4534 1450/ 60)(12.48 22 2 1 2 11 ..... .. . ucw r — 36.62 — 61 叶轮出口前后相对速度比值 1 2 36 62 1971 18 58 W . .W . . . — 1.971 — 校核 1 2 16w/ w ~ . 62 叶片圆弧半径 2 2 2 1 2 2 1 1 2 2 0 0 2( cos cos ) 0.355 0.2267 1.6744 2 (0.355cos57.5 0.2267 cos 20 ) K A A R RR R R. . .. . . .. . . . . m -1.6744 -235.8 2 2 1 1 2 2 D r D r . . 63 后盘直径 5 21.02 1.02 0.71 0.7245D D. . . . m 0.725 102 64 叶片中心圆半径 2 2 0 2 2 2 2 2 0 2 cos ( 1.6744) 0.355 2 ( 1.6744) 0.355 cos57.5 1.889 K K AR R R R R .. . . . . . . . . . . . m 1.889 266.1 机壳计算 1 机壳宽度 2( )112.5 (49.32 /122.5 ( 0.0025)) 0.71 0.284 s B nB K D. . . . . . . . m 0.284 40 : 0~0.06 KB 2 平均速度 2 0.5750 39.46 22.675 m cm UC K C. . . . . m / s 22.68 — : 0.63~0.75cmK 项 目 代号 单位 数值 无因次 注 机壳计 3 机壳张开度 32 10 497 0 284 22 68 vs A m q .A K .Bc . . . . . . . . m 0.497 70 4 不等距基元 a 0.08520.497 0.1751 0.1715 ... .. Aa m 0.0852 12 5 不等距基元 b 0.06740.1357 0.497 0.1357 ... .. Ab m 0.0674 9.5 不等距基元 0.1071 .. Ac 6 c 0.05323 0.1017 0.497 ... m 0.05323 7.5 算 7 不等距基元 d 0.0425 0.855 0.497 0.855 ... .. Ad m 0.0425 6 ( 续 ) 项 目 代号 单位 数值 无因次 注 机壳计算 8 机壳绘制半径 R a aR m 0.77 108 9 机壳绘制半径 R b Rb m 0.614 86.5 10 机壳绘制半径 R c cR m 0.493 69.4 11 机壳绘制半径 R d Rd m 0.397 56 12 机壳出口长度 (舌头) 1.185 0.497 0.590 CCC CK A. .. . . m 0.59 83.1 项 目 代号 单位 数值 无因次 注 机壳计 13 扩压器出口长度 ' . 3.2 0.639 0.284 17.622 vs d qC BC . . . . . m 0.639 90 14 机壳舌头半径 r3 m 0.0213 3 15 扩压器出口到中心线高度 208 08 071 0568 L' . D . . . . . . . . m 0.568 80 16 机壳张开度系数 AK m 1 — 算 17 扩压器出口高度 (舌头) 0.231 12 0.590.639 12 00 ' ..... tgtg CCL m 0.231 32.535 功率及 1 压缩性系数 2 1 1 1 1 12 2 1694 1 0 994 21 4101325 st st sF st st p p p K p K p . . . ... .... . . .. . . . m 0.994 — 空气绝热指数 =1.4 电 100 ( )14.426.8 .... LN nK s inin .. 动机 2 风机全压内效率 0.87 100 49.321.4426.81.05 ..... LN — 0.87 — 0.87 0.98 0.8526 tF in me . . .. . . . . in h r v. ... ... 项 目 代号 单位 数值 无因次 注 功率及电动 3 风机全压效率 . . . 0.87 0.98 0.8526 tF i n m e . . .. . . . . in h r v. ... ... — 0.853 — 0.87 0.98 0.8526 tF in me. . .. . . . . 4 轴功率 2 . 2 ( )2 1000 17.62 (0.994 1694 1.165 ) 3.2 2 7 1000 0.853 sF v s sh tF Cd p q P . . . . . . . . . . . . . . . . kw 7 — . 0.98me. . 5 所需功率 1.15 77 8.1 N E sh P K P. . . . . kw 8.1 — 机 6 电机容量 . 8.1. NPP kw 按 11 kw 选电机 — 7 叶轮入口宽度 10 1. 1.05 0.2033 0.2134 bb . K . . . m 0.213 30 8 进风口长度 0.12780.710.180.18 20 ..... DL m 0.1278 18 9 进风口进风处直径 0.568 0.710.8000.90 200 ..... DD m 0.568 80 10 叶轮扩压器出口直径 ( 后盘直径 ) 4 21.020 1.025 0.71 0.725 D D. . . . m 0.725 102.1 注; 1、 5-56-14 №6.3 与 6-49-14 №7.1 离心通风机后盘直径均为 D5=0.725 2、 进风口进风处直径均为 D00=0.568 3、 叶轮进口直径均为 D0=0.4473 4、 5-56-14 №6.3 与 6-49-14 №7.1 离心通风机叶轮盖盘、叶片压型胎基本通用 5、 6-49-14 №7.1 离心通风机与 5-56-14 №6.3 离心通风机进风口完全通用。 6 、6-49-14 №7.1 离心通风机与 5-56-14 №6.3 离心通风机机壳完全通用 7、 5-56-14 与 6-49-14 离心通风机系列无因次均以 6-49-14 №7.1 离心通风机为准 附;当叶轮外缘出口直径D2 变化时叶片出口角.2 A 数值也发生变化 表 17-6 叶片出口角数值变化 项 目 代号 单位 数值 无因次 注 附 1 确定叶轮外缘出口直径 2D m 0.67 100 按优先数系选择 ( 5-52-14 №6.7 ) 2 叶片出口角 54.44 0.355 ( 1.6744)2 1.889 )0.355 )(( 1.6744)[ ]2 )([ 222 1 2 2 0 2 2 2 1 2 . .. . .... .. ... . . COS RR RRRCOS K K. A 度 54.44 54.4 全通用(含压型胎) 3 确定叶轮外缘出口直径 2D m 0.8 100 按优先数系选择 ( 6-40-14 №8 ) 63.16 0.4( 1.6744)2 1.889 )0.4 )(( 1.6744)[ ]2 )([ 222 1 2 2 0 2 2 2 1 2 . .. . .... .. ... . . COS RR RRRCOS K K.A 4 叶片出口角 0.60 ~ 0.68 tF. .2A 0 020 ~30 度 63.16 63.2 进风口、压型胎通用 0.70 ~ 0.90 0 040~50 (机翼) 0.80 ~ 1.20 0 030 ~80 1.20 ~ 1.40 0 0110 ~135 1.60 ~ 1.80 0 0150 ~175 1.80 ~ 2.20 0 020 ~30 2.40 ~ 2.80 0 020~30 (多翼) 图 17-6 5-56-14 (括号内尺寸) 与 6-49-14 离心通风机系列无因次略图 (通用图) 第 20 页,共 21 页 第 95 件 共 138 软件 辽宁省环保工业厅 环保产业协会振动与噪声专业委员会 卞世传 盖京方 魏如彬 路新艳 张京亮 孔祥飞 续魁昌