据统 计我国 各类风机的耗 电量 约 占全 国总 发电量 的 10 %左右 , 且 实际 运行效 率 普 遍 低 下 , 一 般 只有30 %~ 40 % 〔’〕 , 在 我市各烧油 锅 炉房 中 , 风机耗 能约 占锅 炉房内总 耗 电 的 35 % ~ 4 5 % 。 因此降低 风机的能 耗有着重大 的 经济 意义 。 ’{前 , 就国 产风机效 率而言 , 效 率 是比较高的 , 特 别是近 年来 生产 的 高压高效风 机 , 大多在 80 % 以上 。 导致这种 高效 风机低 效 运行的 原因 是多种多样的, 其 主要 原因之 一就 是管 网系统不合 理。 大家 知道 , 风机 的使用效 率 是考核 风机设备能 否节 电最有效的指 标 , 它 是风 机在 管 网中工 作l付风量 、 风压 所作功率 与 原动机轴输出功率之 比值, 其 中包括传 动机构 的机械损失 、 调节器 损失、 扩散器 损失 、 送风 箱损失和进风系 统损失。 本 文就如何正 确设计 进风 系统进行 探讨 。
一、 进风箱
进风箱 的作 用主 要是 将气流 以 最小 的 阻力 引入离心风机 。 进风箱的儿何尺 寸和 形状 , 对气流 进入风机的阻 力影响 极为显 著 , 如果 进风箱的 尺寸 和形 状不 良, 由此而 造成 的阻 力损失可 达 风机压 头的15 % 、20 % 〔“ 〕 。 有的文 献 提 到进、 送风箱最 好为 圆型 或正 方型 〔“ 一, , 以 节 省 材料及 减少阻 力 , 笔者 认为这一 提法对进风 箱 是不 妥 的。 根据笔者 的经验 , 进风箱的 几何尺 寸应注意 以 下几 个因素: 1 . 迸风箱的入 「 !截面的 长宽之 比 , 即 i“=a / b = 2 、3 为 亘 , 最 好在: . 2 ~ 2 . c 之 间。 高 于 这个范围 , 阻 力增 大 , 低 于这 个范 围, 易 引起 进风不 均 匀 。 2 . 进风箱 的横 截面 积A 与风机叶 轮入 口 处 的面积 A 。之 比即i= A /A 。 , 一 般采 用在 1 . 7 ~ 2 . 。为宜。 i取决于 相对 动压头 的大小 (相 对 动压 头 , 即 动压头在全 风压 中之 比例) 。 在 相对 动 压头较小 时可取低 限, 反之则取高 限值 , 这 样 进风箱的 尺寸有所增 大 , 但其阻力大为降低 。 再有进风箱的 几何形状 , 对 阻 力影 响 颇大 。
如图 1所示 , 有四 种进风箱 , 其i与i的比值 均保 持相 等 。 即i= 工 . 5 5 、 i二 2 . 帅 , 试 验 表 明 , 第 一种进风箱的阻 力系数 邑 > 1 . 。 , 风压 损失大 , 超 过全风压 的 10 % 。 第二 种进风箱 接 入风机时成圆锥状, 锥角 为30 “ , 使阻 力系数 降低到 0 . 9 , 而压力损失 占8 % 。 第三种进风箱 接入风机上部的一半作成4 5 “ 锥体 , 压 力损 失 降低到只 占6 % , 而阻 力系数为0 . 5 。 最好 的形 状 为第二 、 三种 的结合 , 进 风箱 上半圆周 作成 60 “ 圆锥 , 此时 阻 力系数降低 到0 . 3 , 压 力损失 占4 % 。 如果 将进风箱轴线做成 与风机轴线 成倾 斜 时 , 推荐如图2 所示 的进风 箱 形状 , 它 的阻 力 系数只 有。. ; 。 在 制作 以 上 儿种进 风箱 形状时 , 应 注意底 部沿风机 中心轴 线做成半圆状 。 进风箱的布置对阻 力的影响很大 , 不 正 确 的布置使进 风箱底部引起 涡流 , 应 注意避 免 。

二 、集流器
在 风机进 目处安装集流 器 , 其作 用在于 保 证 气流 均匀地充 满叶轮 的进 口断面 , 并且使风 机进 口处的 阻 力尽量减少 。 现在 国产 高效风机 普遍装有集流器 , 但我市 各使用单位普遍应用 19 8 4 年之前生产的低效风机 , 所 以有必要对这 些低效风机进行 改造 。 集流 器对风机工 况的影响 , 视叶轮 出口 断 面被气流充 满程 度而定 。 不 正 确 选 择 集 流 器 , 会有 以 下不利因素: 一不能均匀使气流进 入叶轮 , 使气体在 叶轮出 口段 产生涡流 区 , 如 3 (a ) 图所示 。 二是 叶轮出 口 泄漏气体重新进 入叶轮进口 , 其方向垂直 (或呈一 角度) , 原 进气气流打 乱 了进气流线 , 如 图4 (b) 所示 。 图5 (lf ) 表 示风机采 用圆锥形集流 器和 流线型 集流器产 生涡流的对比图 , 从图 中可 以看出 , 采 用流线性集流 器较为合 适 。

目前 , 集流器最好的则 是采用一 种圆锥形 (或流线型) 进 口 带有小圆 弧扩散 出 口 的全成 集流 器 , 称为缩放体集流器。 集流器前半部分 是圆锥型的加速段 , 后半部分 的过渡 区造成 收 敛较大的喉部 。 气流进 入集流 器后逐步加速 , 在 剧烈 收敛的喉部处造成较高 的速度 , 使 之有 较大的冲量和 形成较高 的真空 度, 这样气体能 够均匀 地充满 叶轮后盘进入叶道 , 也使气体在 较短的时间内较多的进入 叶轮 。 又 由于从 喉部 出来的气流 , 沿近似 双曲线形出口扩散 , 与叶 轮双曲线的前盘能够很好的配 合。 因此能 使集 流器出来的气流均匀 地充满整 个叶 轮 的叶道中 , 同时在 这种 缩放体集流 器 中, 气流是缓 慢 加 速再均匀 地扩散 , 所 以 流动 损失 较少 。 这 种 缩放体集流器 比其 它型 式集流器效 果 好得多 。 根据文献 〔‘ 〕介绍 , 采 用这 种集流器可 提高 风 机效 率8 % 左右 。 经验上 , 缩放体集流 器 制作方 法为 : 放体 占总 长1/ 5 ~ 1/ 4 , 设 叶轮与进 口 风壳 距离为L , 则集流器 总 长 为L 士 (16 ~ 18) m m , 伸入 叶 轮内长l( sm m , 喉部直径 d = (0 . 7 5 ~ 0 . 5 )d ; , (d , 为风机进口 直 径) 。

三 、扩压环
扩压环 是 装 置在集流器 与风 壳之 间 。 图5 表示扩压 环 装置前后 的气流运动情 况 。 在 未装扩压环时 , 集流 器与风壳之 间产 生 较大 的旋涡 区 , 加 装扩压环 占据 了产生旋 涡的 空6iJ, 减少 了旋涡 区。 从而提高 了风机的效 牢 。 所 以 , 低 效 风机有 必要加装扩压环 。

通 过 以 上对 进 风装置的 分析 , 笔者认为正确选 择进 风系 统 有 以下优点 : 1 . 通过对进风系统 正确设计 选择 , 降低 了 阻力 , 减 少了涡 流 , 比 较显 著地 提高 了 风机及 其 系统效 率。 2 . 提高 了环境效 益 , 由于 减少 了诸 多产生 涡流 的因 素, 从而 也降低 了噪音 的声 级 。 现就 我 厂 中心村 1 牡 锅炉 房改 造 风机进风 系 统 为例 (风 机型号: 9 一2 6 一 S A , 1 2k w ) 1 . 进风箱: 风机进 口 直 径为小 2 80 m m , 而 积为。. o62 m “ 。 按本 文选择 风箱 的方 法 , 选择 i= 1 . 8 , 则风箱的面 积 为o . l lm 2 , 选抒 i二 2 . 5 , 列 方程 式: 研a=2.5b    a*b =0.1 2m按上 列尺 寸 设计 进 风箱 , 为了取得 良好的 综合效果 , 又按图 6 进 行 了改进 , 进 日 l 目的 是为 了吸 收风 机房上部的 热空 气 。 迸 口 2 在 风机正 上方 , 目的在 于吸 收风 机的一部 分 噪音 , 通 过 两年多的 运行 , 取 得 了今人满意的 效果

为小 24 om m , 定喉部直 径为小 22 om m , 放 部 出 口直 径为小 2 3 o m m , 长 度 为3 O m m , 缩部进 曰 直径 为小 2 8 4 m m , 长度为00 m m 制作 时 要 求精 度较高 , 风 机安装时 动平衡 要求 严格 。 3 。 扩压环 : 本风机在安装时 , 经过 改 进 后 , 风壳内壁焊接一直径为小 6 IOm m , 厚4 0 m m 的 扩压环 (材料均为薄铁板) 。 经过 以上三 个方 面的改进和 三个采 暖期 的 运 行, 我们 发现 电流从 原 来 的 2 3 . 6 A 降 至 为 Zo . 4 A (仪 表盘指示 , 运行高 峰时 测 得 , 与 本锅炉房没 有装进风装置 的 比较) 。 每小时每 台风机节电2 . 2k w h , 每个采暖期每台风机节 电 1 1o 8 8kw h 。 这 个锅 炉房改进了两 台进 风 装 置, 全 年可节 电2 2 z 7 6kw h 。 按 zk w h 0 . 0 7 元计 , 全 年为 国家节 约 资金 1 5 60 元 (此额不包括由风机 的改 进而 使锅 炉效 率提高值) , 近抵一 台 风机价格 。 经过厂环 保部门的测 定 , 加装进风 装置比 没有加 装的噪 音降 低 〕Zd B (原8 初 B , 现 72 d B)从 这一 实例即可 证明 正确制作风机进风系 统所取得的 各种效益 。

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