通风机简介
风机的分类
一、 按工作原理分类
离心 透平机械 轴流 混流 气体压缩和气体输送机械
回转式 容积式机械
往复式
透平风机的共同特点是通过旋转叶片将机械能转变成气体能量,又称叶片式机械,透平是外来语,即Turbine 的音读。 二、 按气体出口压力分
1、 通风机―― 大气压为101325Pa, 气体温度为20°C, 出口升压不大于
15000Pa 。(一般出口压力为表压)
2、 鼓风机―― 出口压力在(116000~350000)Pa 。(出口为绝对压力) 3、 压缩机――出口压力大于350000Pa 。
高压离心通风机:升压为2940-15000Pa; 中压离心通风机:升压为980-2940Pa; 低压离心通风机:升压在980Pa 以下; 高压轴流通风机:升压为490-4900Pa; 低压轴流通风机:升压在490Pa 以下; 三. 按用途分类:
(1)一般用途离心通风机-用于建筑物的通风换气以及工业炉的送风,如4-72、4-79、6-23、6-30、9-19、9-26等均属此类。
(2)排尘离心通风机-用于排送含有灰尘的空气,如砂轮磨粒、锯屑、刨花以及气力输送等,如C6-48、C4-73系列均属此类。
(3)煤粉离心通风机-用于热电厂输送煤粉,如M7-29、M9-26等系列均属此类。
(4)锅炉离心引风机-用于热电站和其他蒸汽锅炉送风及排烟,送风的称通风机,排烟的称引风机,如G4-73、Y4-73、Y5-47、Y5-48、GG2-10、GY2-10等系列均属此类。
(5)矿井离心通风机-用于矿井通风换气,结构与一般用途的大型离心通风机基本相同,由于矿井工作条件,风机大都为吸出式,所以在风机进出口都有进气室和节流装置。
(6)防腐离心通风机-用于排送腐蚀性气体,一般根据订货要求将一般用途风机涂上耐酸漆或衬橡胶来满足要求。
(7)防爆离心通风机-用于排送易燃易爆气体,此类风机的叶轮材料大多为金属铝。
(8)高温离心通风机-用于排送温度为250°C 以上的气体,主要用于冶金、电站、化工等行业。
(9)其他用途的通风机-为个别专门用途设计的通风机。 Ⅱ离心通风机的全称包括:
名称、型号、机号、传动方式、旋转方向、出风口位置等六部分。 1. 型号:由基本型号、补充型号组成,共分三组,中间用短横隔开。基本
型号占前两组,用风机最高效率点时的全压系数乘10取其整数和比转数表示。补充型号占最后一组,用风机吸入型式代号(表1) 和设计序号表示。 为了区别采用相同的基本型号和用途不同的风机,在基本型号前可冠以用途代号(表2)
表1
表2
2. 机号
风机叶轮外径的分米数(dm)表示。 3. 传动方式
规定为六种型式,用(表3) 规定表示
表3
4. 旋转方向
风机的旋向分为左、右旋二种,其区分方法是,从传动方向正视叶轮,风机工作时叶轮顺时针旋转的为右旋,反之则为左旋。 5. 出风口位置
风机的出风口一般制成90度,如用户有特殊要求,可在订单上注明(风机的各种出口角度见下图)
以下视图均从电机一端正视
全称举例:锅炉离心通风机G4-73-11No.10D 右90°
风机出风口位置 叶轮向右旋转(顺时针
方向)
传动方式为联轴器传
动
风机机号,叶轮直径为
1000
风机设计顺序为第一
次
单吸入进风 风机的比转数
风机的压力系数0.4
风机的用途代号
三、 通风机类型 1、离心风机简介
a 前向叶轮---通常升压较高,风机性能曲线较陡。压力系数较高,比转速较低,整个曲线上功率变化较大。
b 后向叶轮---流量大,升压较前向低,性能曲线较平坦,整个曲线上功率变化较前向小,效率较高。
c 径向叶轮---升压介于前向与后向之间,一般用在含尘量较大的耐磨叶轮。 离心风机基本结构:
主要零部件:叶轮、机壳、进风口、进气箱、调节门、出口扩压器、主轴、轴承座、联轴器(皮带轮)等组成。
叶轮---通过旋转对气体做功,使气体获得动能和静压能,气体离开叶轮后仍具有一定的速度进入机壳。
机壳---气体离开叶轮进入机壳,在机壳中速度降低,将部分动压能转换为静压能而离开通风机,进入系统。机壳内壁型线为近阿基米德螺旋线。
进风口(集流器)--- 作用是保证气流能均匀地充满叶轮进口截面,降低流动损失。
进气箱---当通风机进风口之前需接弯管,将使叶轮进口截面上的气流更不均匀,因此在进风口之前增设进气箱,以改善气流的流动状况。长:宽=2:1,进气面积≥1.5倍叶轮进口面积。
调节门---调节性能,扩大通风机的使用范围,一般有导叶调节和挡板调节。
出口扩压器---为了更有效增加静压,降低出口速度,在蜗壳出口处增设扩压角θ,θ一般取6~10°,长度不超过1.5D 。
主轴---传递动力,通常取中碳调质钢。一般要计算刚度和强度。 联轴器---传递动力,弹性联轴器、刚性联轴器、刚挠性联轴器。 皮带轮---传递动力。 2、轴流风机简介
轴流风机,气流轴向进轴向出,与离心相比,噪声高,风量大,压力低。
轴流风机基本叶型:
a 机翼型叶片叶轮,风量大,压力较高,高效率。 b 镰刀型叶片叶轮,特点是噪声较低。
c 增弧型叶片,适用于射流风机。 d 减弧型对称叶片,适用于可逆风机 e 平板叶片 轴流风机基本结构:
主要零部件:叶轮、机壳、集流器、导叶、进气箱、调节门、出口扩压器、主轴、轴承座、联轴器等组成 3、 混流风机
混流风机,是为了提高轴流风机的压力,将叶片变异(子午加速),轮毂为圆锥型,气流沿倾斜方向流出叶轮,压力比轴流风机高,流量比离心风机大,在教课书中也称为子午加速风机。混流风机主要零部件与轴流风机基本相同。
4、特性曲线
离心风机 轴流风机
四、 通风机无因次参数
将通风机的主要性能参数:流量Q(m3/s)、压力P(Pa)、功率N(kW)
转
速n(rpm)与通风机的特性值:叶轮外径D(m)、叶轮外缘的圆周速度u(m/s)以及气体密度ρ(kg/m3) 之间的关系用无因次参数来表示。 1、 压力系数
2、 流量系数
3、 功率系数
4、 比转速
5、 通风机的相似换算
风机主要参数:
流量:单位时间内流过风机的空气数量。一般为体积流量,单位为m 3/h(立方米/小时),或l/s(升/秒) 、m 3/s(立方米/秒), 是选型必须参数。
压力:风机的全压或静压,单位Pa (帕),是选型必须参数。
出口速度:即出风口风速,单位m/s(米/秒) ,是选型时的参考参数,目的是控制噪声,减少动压损失保证运行可靠。(在设计防爆风机时注意工艺气体的最高流速)
进风口的空气密度:单位Kg/m3(千克/立方米) ,无特别说明时,默认为标准状态,空气温度为20°C ,密度为1.2 Kg/m3。
气体属性:包括成分(除空气外的), 无特别说明时为空气。
通风机的转速、叶轮直径或气体密度发生变化,则性能参数换算公式
如下:
噪声:允许的最大噪声级,一般用声功率级及倍频程声功率级,单位dB(分贝) 常用A 计权噪声级表示,dB (A )(分贝) ,A 计权噪声级比较符合人耳感知的噪声,噪声是选型时的参考项。
8倍频程——噪声含有不同的频率成分,大多数感受到的频率在50Hz ~20000Hz ,将噪声频率范围划分成多个范围——称为频带,频带的频率范围——称为带宽。相临的两个频带的中心频率之比为2,称为倍频。常用的是8倍频程,即将噪声频率划分为8个倍频带,中心频率和带宽如下表:
五、安装、调试和运转
1 安装前应对风机各部件进行全面的检查,叶轮与机壳的旋转方向是否一致,各部联
接是否牢固,叶轮转动后有无碰擦,如发现问题应立即给予调整。
2 安装时注意检查机壳内不得遗留工具和杂物,进出风管道联接时应自然吻合,不得
强行联接,绝对不允许将管道的重量加在风机上,并注意风机主轴的水平。 3 对联轴器或带传动的风机,要检查联轴器或带轮、皮带是否安装可靠。两带轮位置
是否在一条中心线上,风机轴与电机轴的同心度是否符合技术要求(径向位移0.1mm ,倾斜度0.8/1000)。
4 风机安装完毕,可进行试运转,在风机启动时必须在无载荷即将进风调节门关闭出
风调节稍开的情况下进行(特别是锅炉引风机或高温通风机),在启动过程中应严密注视电流,不得超过电流额定值,如情况良好,逐步将闸门开启到工况点为止。 5 当风机启动后达到正常转速时,应检查轴承温度是否正常(一般不宜高于80℃)如
发现风机有剧烈的振动,轴承温度迅速上升及异常声响等反常现象时必须紧急停机检查。 六、维护与保养
1 为了避免由于使用不当而引起的故障和事故发生,延长风机的使用寿命,必须加强
风机的维护和检修。
2 风机进气口前应装过滤装置或除尘器,若进气口不安设备时,必须加防护网,以防
止异物吸入打坏叶轮。
3 定期清除风机及输送管道内部的灰尘污垢。 4 定期更换润滑脂。
七、风机安装后的试车步骤
试车分为无负荷试车和负荷试车两个步骤进行:
1 无负荷试车:风机出口的气体,在无任何阻力的条件下进行空运转。一般是将出风
管道拆开。无负荷试车,一般为4h 。
2 负荷试车: 风机出口的气体,在有阻力的条件下进行运转,根据风机出厂技术说明
书,逐渐达到规定的技术性能,负荷试车时间一般为8h 。若为高压高速的透平压缩机和鼓风机,还要延长时间,应在24h 以上。
3 风机在试车中要进行下列项目检查 1)关闭进风调节门,出风调节门稍开。
2)检查风机机组各部分的间隙大小,转动部分不允许有碰撞,所有固定零件的螺栓应拧紧。
3)检查轴承润滑油是否充足和完好。
4)对联轴器或带传动的风机,要检查联轴器或带轮、带是否安装得可靠,风机轴与电动机轴的同轴度是否符合技术规定。
5)对有水冷却轴承的风机,要检查冷却水管的供水情况是否良好。 6)检查电气线路以及仪表安装是否正确和好用。
7)在电动机起动过程中,应严格检查机组的运转情况,发现有强烈的噪声或剧烈的振动,应立即停机,检查其原因,然后消除。
8)当风机起动特性达到正常状态时,逐渐开大进口调节门,直到满足规定负荷为止。 4 风机安装后的试车操作程序
1)用手或工具扳动联轴器或带轮2~3转,检查风机转子转动是否灵活,有无“蹩劲”或“卡住”;
2)打开进、出口阀门(离心式风机先关闭进口阀门,风机起动后逐渐打开)。 3)点动合上电源开关,使风机达到正常转速 八、离心式通风机在运行中必须注意的事项
1 时刻注意轴承的润滑、冷却情况及温度变化,见表中的规定。
表 轴承温度的规定
2 注意机组的振动、噪声及撞击杂声的情况。
3 用电流表监视电动机负荷,不允许长时间在超负荷状态下进行。 4 对排尘、煤粉等风机,要检查粉尘、灰粒的变化是否符合风机使用要求。 5 对耐温风机,要注意气体温度的变化,是否有超过风机允许的最高温度。 九、风机在安装试车中的紧急停车
风机在安装试车中,发现下列情况之一时,应紧急停车 1转子与机壳摩擦。 2机体振动突然增加并强烈。 3轴承温度超过规定并继续上升。 4输送的有害气体泄漏较大。
5电流突然升高,在1~2min不返回原位。 6油泵管路堵塞或其他原因造成供油中断。 7冷却水突然中断。
8在其他情况下,发生的情况具有严重的危害。 十、停车时的注意事项
1通常,是以轻载荷使通风机停车,停车后进气阀、排气阀处于全闭。 2有强制供油轴承时,轴直至完全停止为止,均应连续向轴承供油。 3 使用冷却水时,停车后,再关闭冷却水阀。
4 输送有害气体的通风机,应注意从轴封部分向外漏气。
5输送高温气体的通风机中,直至机壳内的气体温度降到100℃一下为止,应连续运转
为宜。
十一、长期停车时的注意事项
1 长期停车时,应在容易锈蚀的各部分适当涂上防锈剂。
2 轴承箱等需通冷却水的部分,应放掉冷却水,以防冬季结冰而冻裂。 3 充分注意防止电机及其它电气部件受潮。
4 转子每隔一定时间,旋转180°,以防主轴静态变形弯曲。 5 即使长期停车,也需进行定期维修保养。 十二、特别警示
1 风机安装完毕应使电机可靠接地。
2 每次启动风机时应严密关闭进气风门,待转动正常后才能开启风门。 3 风机运行中严禁进入异物。 十三、风机叶轮的拆卸方法
十四、风机故障及原因 1、 轴承箱或风机剧烈振动
a 风机轴与电机轴不同心,联轴器歪斜; b 基础刚性不够; c 叶轮变形或转子不平衡; d 轴承箱螺栓松动; e 轴承损坏;
f 风机进出口管道安装不良; g 风机出口弯道离风机太近。 2、 轴承温度过高 a 轴承箱剧烈振动
b 轴承箱内孔变形及内孔尺寸太大或太小 c 轴承缺油、润滑油含水或变质 d 前后轴承不同心 e 轴承损坏
3、 电机电流过大或电机温升过高 a 风机偏离性能点 b 介质密度过大
c 电机输入电压过低或电源单相断电 e 受轴承箱剧烈振动的影响 4、 轴承箱漏油 a 轴承箱油位过高 b 轴承箱密封损坏
通风机噪声:属于双源噪声 一、因空气动力所产生的噪声
1、冲击噪声:叶轮高速旋转时,叶片作周期性运动,空气质点受到周期性力的作用,冲击压力波以声速传播所产生的噪声,随叶片几何形状和尺寸的变化,噪声强度也不同。 fc=nz Hz
fc:频率
n: 叶轮每秒的转速 z :叶片数
2、涡流噪声:叶轮高速旋转时因气体边界层分离而产生的涡流所引起的噪
声。
二、机械振动性噪声:电机、轴承、三角带等机械部件自身的噪声,叶片 刚性不足,由于气流作用使叶片振动也会产生噪声。
三、两者相互作用:叶片旋转引起自身的振动通过管道传递,在管道弯曲 部分发生冲击和涡流造成加振使噪声增大,特别是频率与管道自振频率一 致,会产生共振,严重时会使风机损坏。
后弯叶片与前弯叶片相比,叶片流道长,气流流动均匀,不易产生涡流,固涡流噪声较少。