【正文】 the blower fan. The use of a wide range of blowers, according to its different effects, blowers used in all aspects of production and daily used a large number of metallurgical, chemical, fertilizer, petrochemical, food, building materials, petroleum, mines, textile, gas stations, pneumatic conveying, sewage treatment and other industrial ,in sewage treatment, the use of most of the blower is Roots blowers and centrifugal blowers. In the design, useing the given design parameters：Inlet pressure 1 kg f / m (A)，Temperature of 20176。最后，對(duì)葉輪輪盤和葉片進(jìn)行強(qiáng)度校核，畫出葉輪、蝸殼結(jié)構(gòu)圖及鼓風(fēng)機(jī)總圖，并對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的喘振和噪聲進(jìn)行分析。其次對(duì)氣體的物性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，算出濕空氣的氣體常數(shù)和定熵指數(shù)。當(dāng)壓力比3時(shí)，其段數(shù)為1。 本文設(shè)計(jì)的離心式鼓風(fēng)機(jī)主要運(yùn)用于污水處理，根據(jù)給定的的設(shè)計(jì)參數(shù)：進(jìn)氣壓力1㎏f/㎡(A)，溫度20℃，相對(duì)濕度 80%，進(jìn)氣流量 100m3/min，㎏f/㎡(G)以及污水處理廠的實(shí)際情況，進(jìn)行熱力計(jì)算及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它大量運(yùn)用于冶金、化工、化肥、石化、食品、建材、石油、礦井、紡織、煤氣站、氣力輸送、污水處理等各工業(yè)部門。重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）離心式鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)學(xué) 生：***學(xué) 號(hào)：******指導(dǎo)教師：劉玉東 校外指導(dǎo)教師：張雪琴專 業(yè)：熱能與動(dòng)力工程重慶大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院二O一一年六月Graduation Design(Thesis) of Chongqing UniversityDesign of Centrifugal Blower Undergraduate:***** Supervisor at school: . Liu yudong Supervisor out of school :Zhang Xueqin Major:thermal and power engineeringCollege of Power EngineeringChongqing UniversityJune 2011摘 要在設(shè)計(jì)條件下，風(fēng)壓為30kPa~200KPa或壓力比e=~3的風(fēng)機(jī)叫鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)的用途非常廣泛，根據(jù)其不同功效，鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中多個(gè)環(huán)境中。其中，在污水處理中，運(yùn)用最多的鼓風(fēng)機(jī)有離心式鼓風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)。首先確定壓力比，根據(jù)壓力比來確定所設(shè)計(jì)的鼓風(fēng)機(jī)的段數(shù)。故鼓風(fēng)機(jī)的段數(shù)為1。再次，運(yùn)用效率疊加法，主要根據(jù)徐忠編寫的離心壓縮機(jī)原理一書，對(duì)吸氣室、葉輪、擴(kuò)壓器和蝸殼進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算。 通過上述工作，%，葉輪葉片為長(zhǎng)短葉片的單級(jí)曝氣離心式鼓風(fēng)機(jī)。C，80% relative humidity，Into the gas flow 100 m3/min，Discharge pressure (G) and the actual situation of sewage treatment plants to the thermodynamic calculation and structural determine the pressure ratio, according to the design pressure ratio to determine the number of segments of the blower. When the pressure ratio 3, the number of segments is 1. Because of this design pressure ratio of , so the number of segments is 1. Secondly, the physical parameters of the gas is calculated, calculate the gas constant of moist air and fixed entropy. Again, the use of efficient superposition method, mainly useing principles of centrifugal pressor which Xu Zhong written to the suction chamber, impeller, diffuser and volute detailed design calculations. Finally, the impeller wheel and blade strength check, draw the impeller, volute sThrough this worktructure and general layout blower, and blower surge and noise analysis. Through this work,finally,the singlestage aeration centrifugal blower which theVariable efficiency is % with long and short impeller blade e out.Key words：centrifugal blowers, sewage treatment, design calculations，noise, surge目 錄中文摘要 ⅠABSTRACT Ⅱ1緒論 1 離心式鼓風(fēng)機(jī)發(fā)展史 1 離心式鼓風(fēng)機(jī)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(jī)的基本原理 4 離心式鼓風(fēng)機(jī)原理及工作過程 4 5 轉(zhuǎn)子 5 靜子 5 離心式鼓風(fēng)機(jī)關(guān)鍵參數(shù) 6 離心式鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方法 73 離心式鼓風(fēng)機(jī)具體設(shè)計(jì)計(jì)算 8 熱力計(jì)算及結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 8 氣體的物理參數(shù) 8 流量計(jì)算 8 壓力比的確定 8 葉輪設(shè)計(jì) 9 葉輪主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 葉輪的詳細(xì)計(jì)算 10 進(jìn)氣室設(shè)計(jì) 14 擴(kuò)壓器設(shè)計(jì) 14 蝸殼設(shè)計(jì) 17 軸耗功率計(jì)算 18 多變效率校核 19 葉片數(shù)校核 204 強(qiáng)度校核 21 輪盤的強(qiáng)度校核 21 輪盤分段 21 附加厚度計(jì)算 23 輪盤應(yīng)力的計(jì)算過程 24 葉片強(qiáng)度校核 265 離心式鼓風(fēng)機(jī)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(xiàn) 39附錄 40 1 緒論 勤勞的中國(guó)人民在很早以前就懂得了離心式風(fēng)機(jī)的原理。它是用水轉(zhuǎn)動(dòng)水輪，通過一系列的曲軸、連桿、往復(fù)桿裝置，把圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為拉風(fēng)箱的直線運(yùn)動(dòng)。不僅如此，把這種操作程序反過來，就是蒸汽機(jī)活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)向圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。漢代用“馬排”、“牛排”以至杜詩(shī)的水排。這是一種有自動(dòng)閥門的風(fēng)箱。但是由于近期封建地主的長(zhǎng)期統(tǒng)治和一百多年來帝國(guó)主義和官僚資本主義的殘酷壓榨，使我國(guó)人民的才能和智慧得不到發(fā)展，造成了我國(guó)的貧窮落后。 新中國(guó)成立以來，隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，離心式鼓風(fēng)機(jī)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(jī)廠外，還有許多鼓風(fēng)機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠，如沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)，陜西鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)、重慶通用集團(tuán)等可以生產(chǎn)各種規(guī)格的工業(yè)壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)。除了自行設(shè)計(jì)外，還從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)，推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)事業(yè)的發(fā)展。所以，我們有理由相信在以后的日子，隨著國(guó)力的增強(qiáng)，自主創(chuàng)新能力的提高，國(guó)產(chǎn)鼓風(fēng)機(jī)的發(fā)展會(huì)越來越好。隨著氣動(dòng)力學(xué)三元流動(dòng)理論的發(fā)展，離心式鼓風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法、計(jì)算分析軟件日臻成熟并推廣應(yīng)用，鼓風(fēng)機(jī)理論得到深入研究，使當(dāng)代的離心式壓縮機(jī)具有先進(jìn)的熱力和氣動(dòng)性能；轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的進(jìn)步提高了壓縮機(jī)的可靠性，機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)代化，保證了壓縮機(jī)的先進(jìn)設(shè)計(jì)性能和可靠性；軸端密封技術(shù)的不斷進(jìn)步，如干氣密封的發(fā)展，有可能摒棄密封油系統(tǒng)；新型軸承的出現(xiàn)，特別是當(dāng)前氣體軸承、電磁軸承的發(fā)展，在不久的將來，很可能在支撐系統(tǒng)中摒棄滑油系統(tǒng)；故障診斷學(xué)的新成果為故障的診斷與排除提供了重要的手段；控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的新發(fā)展，先進(jìn)的壓縮機(jī)性能控制、防喘控制和運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的采用，更大程度上提高了壓縮機(jī)的運(yùn)行安全可靠性等。當(dāng)前，國(guó)外一些著名的風(fēng)機(jī)制造廠家，如美國(guó)的英格索蘭、德國(guó)的德馬克、瑞士的蘇爾壽、日本的川崎重工等公司，在設(shè)計(jì)理論上，采用國(guó)際先進(jìn)的三元流動(dòng)設(shè)計(jì)理論，隨著科技進(jìn)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(jī)和鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品上，采用電子控制系統(tǒng)對(duì)磁力裝置進(jìn)行監(jiān)控，提高了機(jī)組運(yùn)行可靠性。在國(guó)內(nèi)，2002年，鼓風(fēng)機(jī)得到了發(fā)展，浙江杭州德爾風(fēng)機(jī)，制造了不用電的風(fēng)機(jī)，采用不銹鋼材質(zhì)，利用空氣對(duì)流的原理達(dá)到通排風(fēng)的效果，取名長(zhǎng)林東無動(dòng)力屋頂通風(fēng)器（又名無動(dòng)力鼓風(fēng)機(jī)），屬于新型環(huán)保節(jié)能風(fēng)機(jī)。該產(chǎn)品的成功研發(fā)，打破了曝氣風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期為進(jìn)口產(chǎn)品所壟斷的格局，為盡快實(shí)現(xiàn)污水處理主要設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)口，降低用戶的投資和運(yùn)行成本提供了有力的支撐，為我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。目前污水處理廠常用的鼓風(fēng)機(jī)有羅茨鼓風(fēng)機(jī)和離心鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)的能耗在污水處理中占很大的比例，是污水處理廠中的重要設(shè)備。下表為羅茨風(fēng)機(jī)和離心式鼓風(fēng)機(jī)的綜合性能比較： 羅茨風(fēng)機(jī)與離心式鼓風(fēng)機(jī)比較 比較內(nèi)容羅茨風(fēng)機(jī)離心式鼓風(fēng)機(jī)效率效率低、能耗高效率高，能耗低噪聲本機(jī)噪音在90 dB 以上本機(jī)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(jī)房面積大設(shè)備占地、所需鼓風(fēng)機(jī)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(fèi)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(jiǎn)單維護(hù)維護(hù)工作量較大維護(hù)工作量較小 從表中可知，羅茨鼓風(fēng)機(jī)因?yàn)樵胍糨^大，效率比離心風(fēng)機(jī)要低，但是在小流量時(shí)相對(duì)離心鼓風(fēng)機(jī)有價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)。目前多用于曝氣沉砂池和濾池反沖洗的供氣上使用。所以在生化池曝氣供氧中目前多采離心風(fēng)機(jī)。 設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容：根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)，運(yùn)用效率法進(jìn)行多種方案的熱力計(jì)算，選擇出最佳方案。離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理跟離心式壓縮機(jī)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(shí)使氣流產(chǎn)生加速度而獲得動(dòng)能，然后氣流在擴(kuò)壓器中減速，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，進(jìn)一步提高壓力。它廣泛用于各種工藝過程中輸送空氣和各種氣體，并提高其壓力。它的工作過程是當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)中把動(dòng)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(bǔ)入，在葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)作用下不斷排出和補(bǔ)入氣體，從而達(dá)到連續(xù)鼓風(fēng)的目的。 同等功率下，風(fēng)壓高，風(fēng)量就會(huì)相對(duì)低，而風(fēng)量大，風(fēng)壓就會(huì)低些，這樣才能充分利用電機(jī)的功效率。我們把離心式鼓風(fēng)機(jī)中可以轉(zhuǎn)動(dòng)的零件統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)子。 轉(zhuǎn)子是離心式鼓風(fēng)機(jī)的主要部件。（1）葉輪葉輪也稱為工作輪。氣體在葉輪葉片的作用下，跟著葉輪作高速旋轉(zhuǎn)。此外，氣體的速度能也同樣是在葉輪里得到了提高。葉輪按照結(jié)構(gòu)形式可以分為開式、半開式和閉式三種，在大多數(shù)情況下，后兩種葉輪在鼓風(fēng)機(jī)中得到了廣泛的運(yùn)用。前彎式葉輪由于效率低，在鼓風(fēng)機(jī)中不采用，僅在通風(fēng)機(jī)中采用。葉輪根據(jù)加工方法不同可以分為鉚接型、焊接型和整體型，鉚接型葉輪分為一般鉚接和整體鉚接。主軸的軸線也就是確定各旋轉(zhuǎn)零件的幾何軸線。各階段突肩起軸向定位作用，也可以用光軸，因?yàn)樗中螤詈?jiǎn)單、加工方便的特點(diǎn)。它是由機(jī)殼、擴(kuò)壓器、蝸室和密封等組成。機(jī)殼是靜子中最大的零件。對(duì)于高壓離心式壓縮機(jī)，都采用圓筒行鍛鋼機(jī)殼，以承受高壓。上下機(jī)殼用定位銷定位，用螺栓連接。軸承箱與下機(jī)殼分開澆鑄。吸氣室內(nèi)常澆鑄有分流