现有K40矿用轴流风机中有很多性能优良,但由于用户要求的多样性,已有产品中往往选不到合适的风机和模化设计对象。重新设计新产品则需要气动计算、模型试验、工艺设计,模具制造等一系列复杂过程,成本高、周期长。这时可采用K40矿用轴流风机变型设计,即仅改变原有K40矿用轴流风机个别几何参数来满足设计要求。变型设计有试验数据和实际产品为依据,设计计算可靠,不必进行模型试验;还可利用现有图纸资料、模具工装,降低了成本,缩短了设计制造周期。
K40矿用轴流风机变型设计原理
当选型设计和模化设计都不能满足设计要求时,选用比转速相差不多,性能较好的K40矿用轴流风机进行变型设计。在变型量控制在一定范围内时,可以认为变型设计点的效率近似不变。变型设计方法主要有:①变叶轮宽度;②变叶片数;③变叶轮外径及出口安装角或叶片型线;④变叶片进口安装角。
一、K40矿用轴流风机变叶轮宽度
变叶轮宽度的变型设计方法,适用于K40矿用轴流风机满足用户提出的压力要求,而不满足流量要求。按设计要求的技术能数,计算出比转速后,选择与计算比转速接近,效率较高的风机,从其无因次性能曲线上找出变型工况点得到流量系数,按设计全压要求求得所需风机叶轮直径。依此为依据得到变型设计的K40矿用轴流风机风机。
作两点假设:①不考虑由于宽度变形而引起的轴向涡流变化;②不考虑由于宽度变化引起的附面层变化。
在此基础上,按下面两种情况进行变宽度计算:①满足进口速度三角形相似;②满足出口速度三角形相似。
K40矿用轴流风机宽度改变以后,全压可能会有所变化,因此要计算全压是否在设计压力允许波动范围。
型号 机号 风量(m3/s) 全压(Pa) 电机型号 功率(KW)
K40-4 8 4.4-9.5 108-497 Y132S-4 5.5
9 6.2-13.5 136-629 Y160M-4 11
10 8.5-18.6 168-776 Y160L-4 15
11 11.3-24.7 203-939 Y200L-4 30
12 14.7-32.1 242-1118 Y225S-4 37
13 18.7-40.8 284-1312 Y250M-4 55
14 23.4-50.9 329-1512 Y280M-4 90
15 28.7-62.6 387-1746 Y315S-4 110