【正文】 積小，節(jié)約能源，維護方便等。合理的選型設(shè)計及配置、使用，對污水處理廠的正常運行，節(jié)約成本有重要的意義。近期，重慶通用公司生產(chǎn)的單級高速離心式鼓風(fēng)機，其主要性能指標(biāo)達到了國際同期先進水平，是國內(nèi)目前更安全，更環(huán)保的新型設(shè)備。 在國外，隨著“ 三元流動理論”在離心式壓縮機和鼓風(fēng)機設(shè)計上的應(yīng)用，設(shè)計制造了曝氣用的單級高速離心式鼓風(fēng)機，由于它具有體積小、重量輕、效率高、節(jié)約能源、性能調(diào)節(jié)范圍廣泛，自動化水平高等特點，已取代了多級、低速離心式鼓風(fēng)機，并得到廣泛應(yīng)用。目前我國從通風(fēng)機、鼓風(fēng)機到高壓離心式壓縮機、各種規(guī)格的軸流式壓縮機都能生產(chǎn)，并為進一步的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。解放前，離心式鼓風(fēng)機的制造工業(yè)和和其他工業(yè)一樣非常落后，除了沿海大城市還能生產(chǎn)少量外，根本談不上離心式鼓風(fēng)機的生產(chǎn)。宋代已有類似于手風(fēng)琴的木風(fēng)扇。它包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和工作系統(tǒng)，具有真正機器的主要特征。重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄離心式鼓風(fēng)機設(shè)計畢業(yè)設(shè)計目 錄中文摘要 ⅠABSTRACT Ⅱ1緒論 1 離心式鼓風(fēng)機發(fā)展史 1 離心式鼓風(fēng)機的研究現(xiàn)狀 1 課題研究的環(huán)境背景 2 32 離心式鼓風(fēng)機的基本原理 4 離心式鼓風(fēng)機原理及工作過程 4 5 轉(zhuǎn)子 5 靜子 5 離心式鼓風(fēng)機關(guān)鍵參數(shù) 6 離心式鼓風(fēng)機設(shè)計方法 73 離心式鼓風(fēng)機具體設(shè)計計算 8 熱力計算及結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計 8 氣體的物理參數(shù) 8 流量計算 8 壓力比的確定 8 葉輪設(shè)計 9 葉輪主要參數(shù)的設(shè)計計算 9 葉輪的詳細(xì)計算 10 進氣室設(shè)計 14 擴壓器設(shè)計 14 蝸殼設(shè)計 17 軸耗功率計算 18 多變效率校核 19 葉片數(shù)校核 204 強度校核 21 輪盤的強度校核 21 輪盤分段 21 附加厚度計算 23 輪盤應(yīng)力的計算過程 24 葉片強度校核 265 離心式鼓風(fēng)機喘振和噪聲分析 28 28 28 29 29 29 30 30 316 結(jié)論 35致謝 38參考文獻 39附錄 40 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論1 緒論 勤勞的中國人民在很早以前就懂得了離心式風(fēng)機的原理。不僅如此，把這種操作程序反過來，就是蒸汽機活塞的直線往復(fù)運動向圓周運動的轉(zhuǎn)換。這是一種有自動閥門的風(fēng)箱。 新中國成立以來，隨著社會主義經(jīng)濟的發(fā)展，離心式鼓風(fēng)機制造業(yè)也從無到有得到了迅速的發(fā)展，除了各大汽輪機廠外，還有許多鼓風(fēng)機專業(yè)生產(chǎn)廠，如沈陽鼓風(fēng)機集團，陜西鼓風(fēng)機集團、重慶通用集團等可以生產(chǎn)各種規(guī)格的工業(yè)壓縮機和鼓風(fēng)機。所以，我們有理由相信在以后的日子，隨著國力的增強，自主創(chuàng)新能力的提高，國產(chǎn)鼓風(fēng)機的發(fā)展會越來越好。當(dāng)前，國外一些著名的風(fēng)機制造廠家，如美國的英格索蘭、德國的德馬克、瑞士的蘇爾壽、日本的川崎重工等公司，在設(shè)計理論上，采用國際先進的三元流動設(shè)計理論，隨著科技進步的飛速發(fā)展，并將在航天領(lǐng)域的磁力軸承技術(shù)，應(yīng)用在離心式壓縮機和鼓風(fēng)機產(chǎn)品上，采用電子控制系統(tǒng)對磁力裝置進行監(jiān)控，提高了機組運行可靠性。該產(chǎn)品的成功研發(fā)，打破了曝氣風(fēng)機長期為進口產(chǎn)品所壟斷的格局，為盡快實現(xiàn)污水處理主要設(shè)備的國產(chǎn)化替代進口，降低用戶的投資和運行成本提供了有力的支撐，為我國環(huán)保事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻。下表為羅茨風(fēng)機和離心式鼓風(fēng)機的綜合性能比較： 羅茨風(fēng)機與離心式鼓風(fēng)機比較 比較內(nèi)容羅茨風(fēng)機離心式鼓風(fēng)機效率效率低、能耗高效率高，能耗低噪聲本機噪音在90 dB 以上本機噪音在85 dB 以下風(fēng)量調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速法和旁路放風(fēng)閥法來調(diào)節(jié)風(fēng)量風(fēng)壓，調(diào)節(jié)范圍小通過調(diào)節(jié)導(dǎo)葉片角度來調(diào)節(jié)風(fēng)量風(fēng)壓，調(diào)節(jié)范圍45%100%設(shè)備占地設(shè)備占地大，所需鼓風(fēng)機房面積大設(shè)備占地、所需鼓風(fēng)機房面積比前者小安裝設(shè)備重量大，需配備大型起吊設(shè)備，安裝工程復(fù)雜，費用高設(shè)備重量較大，需配備起吊設(shè)備，安裝工程比前者簡單維護維護工作量較大維護工作量較小 從表中可知，羅茨鼓風(fēng)機因為噪音較大，效率比離心風(fēng)機要低，但是在小流量時相對離心鼓風(fēng)機有價格上的優(yōu)勢。所以在生化池曝氣供氧中目前多采離心風(fēng)機。離心式鼓風(fēng)機的工作原理跟離心式壓縮機的相似，它主要依靠旋轉(zhuǎn)葉輪與氣流間的相互作用力來提高氣體壓力，同時使氣流產(chǎn)生加速度而獲得動能，然后氣流在擴壓器中減速，將動能轉(zhuǎn)化為壓力能，進一步提高壓力。它的工作過程是當(dāng)電機轉(zhuǎn)動帶動風(fēng)機葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉輪中葉片之間的氣體也跟著旋轉(zhuǎn)，并在離心力的作用下甩出這些氣體，氣體流速增大，使氣體在流動中把動能轉(zhuǎn)換為靜壓能，然后隨著流體的增壓，使靜壓能又轉(zhuǎn)換為速度能，通過排氣口排出氣體，而在葉輪中間形成了一定的負(fù)壓，由于入口呈負(fù)壓，使外界氣體在大氣壓的作用下立即補入，在葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)作用下不斷排出和補入氣體，從而達到連續(xù)鼓風(fēng)的目的。我們把離心式鼓風(fēng)機中可以轉(zhuǎn)動的零件統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)子。（1）葉輪葉輪也稱為工作輪。此外，氣體的速度能也同樣是在葉輪里得到了提高。前彎式葉輪由于效率低，在鼓風(fēng)機中不采用，僅在通風(fēng)機中采用。主軸的軸線也就是確定各旋轉(zhuǎn)零件的幾何軸線。它是由機殼、擴壓器、蝸室和密封等組成。對于高壓離心式壓縮機，都采用圓筒行鍛鋼機殼，以承受高壓。軸承箱與下機殼分開澆鑄。為了充分利用這部分速度能，常常在葉輪后面設(shè)置了流通面積逐漸擴大的擴壓器，用以把速度能轉(zhuǎn)化為壓力能，以提高氣體的壓力。 （4）密封密封有隔板密封、輪蓋密封和軸端密封。這兩種密封統(tǒng)稱為內(nèi)密封。由于密封片較軟，當(dāng)轉(zhuǎn)子發(fā)生振動與密封片相碰時，密封片易磨損，而不致于轉(zhuǎn)子損壞。容積流量：單位時間流經(jīng)鼓風(fēng)機的氣體容積。壓力比鼓風(fēng)機的壓力比是指進口絕對壓力與排氣絕對壓力的比值。 級效率鼓風(fēng)機是用來提高壓力的機械。定熵效率是指由進氣壓力增加到排氣壓力時，定熵壓縮功與實際所消耗的功之比。顯然，這種方法缺點是沒有按各元件性能特點的級熱計算方法。其三，以相似原理為基礎(chǔ)的?；O(shè)計法，以性能好的機器作為樣機，用相似換算方法設(shè)計出新的機器稱為整機模擬，根據(jù)性能好的級用相似法來設(shè)計新的級，稱為級模擬。離心式鼓風(fēng)機設(shè)計時熱力計算大致可以分為三步：?整理設(shè)計要求和有關(guān)氣體性質(zhì)參數(shù)的計算；?方案計算；?各個元件的詳細(xì)計算。根據(jù)經(jīng)驗初步選取出口安裝角，流量系數(shù)=，葉片數(shù)Z為22片，輪阻及漏氣損失系數(shù)，多變效率根據(jù)前面選取的參數(shù)流動效率 （） 周速系數(shù) （）能量頭系數(shù) （）段的指數(shù)系數(shù) （） 多變壓縮功 （） 無論從結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、主機重量、調(diào)節(jié)范圍和效率方面，單級式都要優(yōu)于多級式，故本次設(shè)計采用單級式，則級數(shù)，設(shè)計的鼓風(fēng)機為單級高速鼓風(fēng)機。因為是后彎式葉片，故選取相對寬度 則葉輪轉(zhuǎn)速 （）我們選取等厚兩邊打薄葉片，取葉片厚度，出口厚度則出口阻塞系數(shù) （校核） （）相對出口寬度 （校核） （）內(nèi)功率 （）考慮到，如果采用閉式葉輪，則強度校核不能滿足要求，故采用半開式葉輪。進氣室的結(jié)構(gòu)很多，這里我們選用軸向進氣式進氣室。無葉擴壓器是由隔板兩個平壁構(gòu)成的環(huán)形通道，通道截面為一系列的同心圓柱面。當(dāng)時，最佳值時。 蝸殼可以由不同的形式，在離心式壓縮機中最典型的是一種形似蝸牛殼的排氣蝸殼。為確定蝸殼型線即蝸殼半徑隨角的變化規(guī)律，通常假定氣流為不可壓縮并取其密度，擴壓器出口氣流參數(shù)沿圓周均勻，流過各橫截面的流量和該截面所處的位角成比例，為確定橫截面面積，通常有兩種做法：其一是按常數(shù)確定蝸殼型線，這方法常稱為自由運動速度法；其二是假定各橫截面的氣流平均速度，在一般按從擴壓器出口至蝸殼出口逐漸減少的原則來設(shè)計。30176。150176。270176。取蝸殼出口法蘭直徑 法蘭出口面積 （）蝸殼法蘭出口體積流量 （）蝸殼出口的速度 （）葉輪對氣體所做的總能量 （）葉輪加給氣體的總功率 （）對于由齒輪傳動的壓縮機，當(dāng)壓縮機內(nèi)耗功率在2000以上，；當(dāng)內(nèi)耗功率在之間，；當(dāng)功率小于1000的，則，這是最好直接估取機械損失功率進行計算。葉片進口壓力 （）葉片進口比容 （）葉輪出口壓力 （）葉輪出口比容 （）多變指數(shù) （）蝸殼的出口壓力即排氣壓力 蝸殼的出口比容比 （）蝸殼出口氣流密度 （）蝸殼的出口溫度 （）因為進口出口速度相差很少故多變效率 （校核） （）等熵效率 （）由公式 （）其中葉片數(shù)為考慮到在不影響效率的情況下，適當(dāng)?shù)娜∩舷?，可以減弱噪聲。 葉輪初選材料Cr17Ni2鋼，則密度，泊松比，彈性模量葉輪的基本結(jié)構(gòu)如下圖： 葉輪結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用遞推—帶入法將輪盤分為三段：1）段1：，則則錐頂直徑 （）則由，查附圖1得，附圖2得附圖3得，附圖4得附圖5得附圖6得附圖7得附圖8得