离心风机的风量和风压是其核心性能参数,直接决定了风机的适用场景和工作效率。两者的大小受多种因素影响,既有风机自身结构的 “先天因素”,也有运行环境和系统条件的 “后天因素”。
一、内在结构参数:决定风机性能的 “基础设定”
风机的核心部件(叶轮、蜗壳等)的结构设计是风量和风压的 “源头”,具体包括:
1. 叶轮参数(最关键因素)
叶轮直径:
风量:与叶轮直径的平方成正比(直径越大,旋转时 “扫过” 的气体体积越大,风量越大)。
风压:与叶轮直径的平方成正比(直径越大,离心力越强,气体获得的压力越高)。
例如:同转速下,直径 800mm 的叶轮比 600mm 的叶轮,风量约增加 78%((800/600)²≈1.78),风压也同步提升。
叶轮转速(n):
根据风机相似定律,风量与转速成正比(Q∝n),风压与转速的平方成正比(H∝n 2)。
转速提高 1 倍,风量增加 1 倍,风压增加 3 倍(需匹配更大功率电机)。
实际应用中,可通过变频调速改变转速,灵活调节风量和风压(如变频风机在空调系统中实现节能运行)。
叶片形状与角度:
叶片类型(后倾、前倾、径向):
前倾叶片:流道短、曲率大,适合大风量、中低压(如空调风机),但效率较低(60%-70%)。
后倾叶片(尤其机翼型):流道平滑,涡流损失小,适合高风压、高效率(80%-90%,如工业锅炉送风机),但风量相对前倾叶片略小。
径向叶片:介于两者之间,抗磨损性强,适合输送含尘气体(如矿山风机),风量和风压中等。
叶片数量与宽度:叶片宽度增加,叶轮 “携带” 气体的能力增强,风量增大;叶片数量过多会增加气体摩擦损失,反而降低效率(通常叶片数量为 8-16 片)。
二、运行条件:影响性能的 “动态变量”
1. 电机功率与转速控制
电机功率决定了叶轮的最大转速(功率不足时,转速无法达到设计值,风量和风压都会低于额定值)。
转速通过电机频率(变频)、皮带轮直径(机械调速)调节,直接影响风量和风压(如前所述,遵循相似定律)。
2. 叶轮的平衡与磨损状态
叶轮动平衡不良(如积灰、变形、磨损):会导致旋转时产生额外振动,破坏气体流动的稳定性,使风量下降(气体 “扰动” 导致有效输送量减少),风压波动(局部涡流消耗能量)。
长期运行后,叶片磨损或腐蚀(如输送含尘、腐蚀性气体):会改变叶片形状,降低气体推动效率,风量和风压均会衰减(严重时可下降 30% 以上)。