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旋涡式高压风机的发展历程及今后的研发方向

时间:2019-03-27 19:41 浏览:
  旋涡式高压风机是专门用于抽送气体的增压装置,因其结构简单、体积小、重量轻、气源纯净、能耗低、运行平稳和维修量少等特点。

  在农业、石油、化工、印刷、食品、服装、医药卫生和环保行业得到越来越广泛的应用,尤其是在高压缩比、低流量的使用场合其优越性更为突出。
 
  近年来, 由于工农业的迅猛发展,节能、环保和与日俱增的多方面的需求,使旋涡式高压风机技术的研究与产品开发不断深入。

  目前,旋涡式高压风机无论在产品的质量还是在品种规格上,联邦德国RTETSCHIE美国ROTRON英国和日本HITACHI等公司均居世界领先地位,而且在机理和设计方法方面有新的突破,

  旋涡式高压风机的研制我国起步较晚,70年代末,大连风机厂自行设计制造了我国第一台旋涡风机(气泵);80年代初,原无锡仪表二厂在消化引进的基础上,成功地研制了XGB型旋涡式高压风机。
  
  后来,该厂发展成为我国最大的旋涡式高压风机专业生产厂。改革开放以来,全国已有大大小小的旋涡式高压风机生产厂几十家。

  但是,关于旋涡式高压风机研究的文献报道国内却甚少。据不完全统计,近20年来在我国公开发行的专业刊物上,仅有十几篇(其中包括笔者本人的4篇)。

  国内最早对旋涡式高压风机机理、结构特点方面内容的报道是在1982年,最早提出了较为完善和实用的旋涡式高压风机设计方法是在90年代初。
旋涡式高压风机的发展历程及今后的研发方向
 
  目前,关于旋涡式高压风机研究与开发的动向主要有以下几个方面
 
  (1) 旋涡式高压风机的基础理论研究
 
  由于受旋涡式高压风机自身结构的影响,其内部的流体流动过程相当复杂,而且在叶片上存在边界层分离现象,因此, 很难用严格的流体流动理论来描述和分析,美国」w. Hollenberg和I H Potter 采用综合考虑特定机器的特性数据和直观研究相应的流动最有效的处理方法,引出了一个压力、流量与转矩相关的无因次准數,并被大量的试验数据所证实。经研究得出如下结论:
 
      1)实际流动大致处于比转数小于0.1的范围,可达到的效率低于0.5.研究结果表明,旋涡式高压风机在较高的比转数范围内使用可提高效率。
 
      2)用增加叶轮外缘和隔板间隙来提高最佳压头(扬程)与最大效率,其效果相反。
 
      (2) 旋涡式高压风机内部流动的边界元解法山东理工大学和西安交通大学合作,在对旋涡式高压风机内流体流动分析的基础上,建立了计算叶轮内部流场的数学模型,并 用边界元素法对模型进行了数值模拟,从而可较真实地描述旋涡式高压风机内部的流体流动。
 
      (3)旋涡式高压风机进气口面积的研究
 
      西安交通大学通过大量的实验表明:适当增大旋涡式高压风机的进气口面积,可提高其效率和扩大流量范围。
 
      (4) 新型结构的研究
 
      根据国内旋涡式高压风机的使用经验,鉴于轴承易损坏的缺点,清华大学和原无锡仪表二厂协作,成功地研制了无轴向力的层叠式旋涡式高压风机,还采用了水冷却轴承和在轴承套、轴承盖上装设散热片等新型结构,以延长轴承的使用寿命.
 
      (5)大流量旋涡式高压风机的研制
 
      为适应环境工程和多种行业发展的需求,国内外陆续研制出大流量的旋涡式高压风机。美国旋涡式高压风机产品的最大流量为2292n2我国该产品的最大流量为1000m.
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