风机基础知识及通风机的叶轮转向与叶片旋向Word格式.docx
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风机基础知识及通风机的叶轮转向与叶片旋向Word格式.docx
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风洞风源和气垫船的充气和推进等。
通风机的工作原理与透平压缩机基本相同,只是由于气体流速较低,压力变化不大,一般不需要考虑气体比容的变化,即把气体作为不可压缩流体处理。
通风机已有悠久的历史。
中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车,它的作用原理与现代离心通风机基本相同。
1862年,英国的圭贝尔发明离心通风机,其叶轮、机壳为同心圆型,机壳用砖制,木制叶轮采用后向直叶片,效率仅为40%左右,主要用于矿山通风。
1880年,人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳,和后向弯曲叶片的离心通风机,结构已比较完善了。
1892年法国研制成横流通风机;
1898年,爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心通风机,并为各国所广泛采用;
19世纪,轴流通风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风,但其压力仅为100~300帕,效率仅为15~25%,直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。
1935年,德国首先采用轴流等压通风机为锅炉通风和引风;
1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流通风机;
旋轴流通风机、子午加速轴流通风机、斜流通风机和横流通风机也都获得了发展。
按气体流动的方向,通风机可分为离心式、轴流式、斜流式和横流式等类型。
离心通风机工作时,动力机(主要是电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转,空气经吸气口从叶轮中心处吸入。
由于叶片对气体的动力作用,气体压力和速度得以提高,并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳,从排气口排出。
因气体在叶轮内的流动主要是在径向平面内,故又称径流通风机。
离心通风机主要由叶轮和机壳组成,小型通风机的叶轮直接装在电动机上中、大型通风机通过联轴器或皮带轮与电动机联接。
离心通风机一般为单侧进气,用单级叶轮;
流量大的可双侧进气,用两个背靠背的叶轮,又称为双吸式离心通风机。
叶轮是通风机的主要部件,它的几何形状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。
叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。
按叶片出口方向的不同,叶轮分为前向、径向和后向三种型式。
前向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜;
径向叶轮的叶片顶部是向径向的,又分直叶片式和曲线型叶片;
后向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜。
前向叶轮产生的压力最大,在流量和转数一定时,所需叶轮直径最小,但效率一般较低;
后向叶轮相反,所产生的压力最小,所需叶轮直径最大,而效率一般较高;
径向叶轮介于两者之间。
叶片的型线以直叶片最简单,机翼型叶片最复杂。
为了使叶片表面有合适的速度分布,一般采用曲线型叶片,如等厚度圆弧叶片。
叶轮通常都有盖盘,以增加叶轮的强度和减少叶片与机壳间的气体泄漏。
叶片与盖盘的联接采用焊接或铆接。
焊接叶轮的重量较轻,流道光滑。
低、中压小型离心通风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。
轴流式通风机工作时,动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转,气体从集流器进入,通过叶轮获得能量,提高压力和速度,然后沿轴向排出。
轴流通风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种,小型的叶轮直径只有100毫米左右,大型的可达20米以上。
小型低压轴流通风机由叶轮、机壳和集流器等部件组成,通常安装在建筑物的墙壁或天花板上;
大型高压轴流通风机由集流器、叶轮、流线体、机壳、扩散筒和传动部件组成。
叶片均匀布置在轮毂上,数目一般为2~24。
叶片越多,风压越高;
叶片安装角一般为10°
~45°
,安装角越大,风量和风压越大。
轴流式通风机的主要零件大都用钢板焊接或铆接而成。
斜流通风机又称混流通风机,在这类通风机中,气体以与轴线成某一角度的方向进入叶轮,在叶道中获得能量,并沿倾斜方向流出。
通风机的叶轮和机壳的形状为圆锥形。
这种通风机兼有离心式和轴流式的特点,流量范围和效率均介于两者之间。
横流通风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心通风机。
气体从转子外缘的一侧进入叶轮,然后穿过叶轮内部从另一侧排出,气体在叶轮内两次受到叶片的力的作用。
在相同性能的条件下,它的尺寸小、转速低。
与其他类型低速通风机相比,横流通风机具有较高的效率。
它的轴向宽度可任意选择,而不影响气体的流动状态,气体在整个转子宽度上仍保持流动均匀。
它的出口截面窄而长,适宜于安装在各种扁平形的设备中用来冷却或通风。
通风机的性能参数主要有流量、压力、功率,效率和转速。
另外,噪声和振动的大小也是通风机的主要技术指标。
风机常识
概念与分类
|
型号表示
技术参数概念
其他参数
使用注意
维修保养
故障原因
风机是一种用于压缩和输送气体的机械,从能量观点来看,它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机分类及用途:
按作用原理分类
透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类
离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。
按生产压力的高低分类(以绝对压力计算)
通风机—排气压力低于112700Pa;
鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间;
压缩机—排气压力高于343000Pa以上;
通风机高低压相应分类如下(在标准状态下)
低压离心通风机:
全压P≤1000Pa
中压离心通风机:
全压P=1000~5000Pa
高压离心通风机:
全压P=5000~30000Pa
低压轴流通风机:
全压P≤500Pa
高压轴流通风机:
全压P=500~5000Pa
一般通风机全称表示方法
型式和品种组成表示方法
压力:
离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。
它有静压、动压、全压之分。
性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量:
单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。
常用Q来表示,常用单位是;
m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。
(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
转速:
风机转子旋转速度。
常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。
功率:
驱动风机所需要的功率。
常以N来表示、其单位用Kw。
常用风机用途代号
代
号
代
汉字
简写
通用
防爆
排尘
烧结
化气
T
B
C
SJ
HQ
防腐
高温
煤粉
动力
油气
F
W
M
DL
YQ
矿井
冷却
热风
高炉
天然气
K
L
R
GL
TQ
锅引
锅炉
粉末
转炉
冷冻
Y
G
FM
ZL
LD
纺织
隧道
凉风
煤气
空调
FZ
SD
LF
MQ
KT
传动方式及机械效率:
传
动
方
式
机
械
效
率
电动机直联传动(A型)
联轴器联接转动(D、F型)
皮带传动(B、C、E型)
1.00
0.98
0.95
A型直联传动
D型联轴器联接转动
F型联轴器联接转动
B型皮带传动
C型皮带传动
E型皮带传动
电动机容量贮备系数:
轴
功
率
(KW)
电动机容量贮备系数(K)
<
0.5
>
0.5~1
1~2
2~5
5
1.5
1.4
1.3
1.2
1.15
一般风机
高压风机(>
7500Pa直接启动的)
引风机
凡采用软启动(偶合器、水电组、变频器等)
1.1
风机常用参数、技术要求:
一般通、引风机:
全压P=….Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度(当地大气压)、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…℃(常温可不写)、电动机型号…….等。
高温风机及其它特殊风机:
全压P=…Pa、流量Q=…m3/h、进口气体密度Kg/m3、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=.....℃、瞬时最高温度T=…℃、进口气体密度□Kg/m3、当地大气压(或当地海拨高度)、含尘浓度、风机调节门、电动机型号、进出口膨胀节、整体底座、液力偶合器(或变频器、液体电阻启动器)、稀油站、慢转装置、执行器、启动柜、控制柜….等。
风机高转速注意事项(B、D、C传动的)
1、4-79型:
2900r/min≤5.5号;
1450r/min≤10号;
960r/min≤17号;
2、4-73、4-68型:
2900r/min≤6.5号;
1450r/min≤15号;
960r/min≤20号;
风机常需用的计算公式(简化,近似,一般情况下用):
1、轴功率:
N=
N(轴功率)×
K(电机贮备系数)=电机所需功率
注:
0.8是风机效率,是一个变数,0.98是一个机械效率也是一个变数(A型为1,D、F型为0.98,C、B型为0.95)
2、风机全压:
(未在标准情况下修正)
P1=P2×
式中:
P1=工况全压(Pa)、P2=设计标准压力(或表中全压Pa)、B=当地大气压(mmHg)、T2=工况介质温度℃、T1=表中或未修正的设计温度℃、760mmHg=在海
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