风机知识-风管设计-洁净度PPT汇总

风机的基础知识风机的定义：是将原动机的能量转换为被输送气体的压力能和动能的一种机械设备。离心风机轴流风机叶片式风机容积式风机风机往复风机回转风机叶氏风机罗茨风机螺杆风机风机的类型：离心式：流量小；风压大；高效率区宽；体积大；叶轮外径大；流道窄而长轴流式：流量大；风压小；高效率区窄；但对于动叶可调式轴流风机则高效率区宽，适宜变工况运行；体积小；叶轮直径小，叶道短宽。离心风机图片离心式风机转子图片轴流风机图片轴流风机转子图片风机相关概念：（1）压力:通风机的压力指压升（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等表示。（2）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”。附件：气体流量换算方法（1）已知气体质量流量Qm，求气体体积流量Qv＝？计算公式：（Qv）=Qm/ρ(气体体积=气体质量/气体密度)其中：ρ(气体密度)=P/R/TP:气体压力；R:气体常数=287；T:气体绝对温度=（273+t）（2）已知温度在20℃条件下气体的体积流量，求在温度为40℃条件下该气体的体积流量：Qv（40℃）=Qv（20℃）×ρ（20℃）÷ρ（40℃）备注：此换算的前提是在两种状态下气体的质量流量相同。（3）转速：风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位为r/min(r表示转速，min表示分钟)（4）功率：驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单位为Kw。（5）风机标准进口状态:风机标准进口状态是指风机进口处的压力为一个大气压（101325Pa），温度为20℃，相对湿度为50％的空气状态，其密度为ρ＝1.2㎏/m3。附件：电机级数与转速对应关系2极电机（同步转速3000r/min）；4极电机（同步转速1500r/min）；6极电机（同步转速1000r/min）；8极电机（同步转速750r/min）；风机的构造和工作原理：风机主要由集流器、机壳、转子及电动机构成；根据其用途、机号大小及用户要求可以增加调节门、传动组、联轴器组、空气过滤器、出口逆止门（或三通门）、进出口软连接、液力偶合器、电动执行器、进风箱等配套零部件。叶轮是对空气做功的部件，由前盘、后盘和夹在两者之间的轮毂以及叶片组成。风流沿叶片间流道流动，在流道出口处，风流相对速度W2的方向与圆周速度u2的反方向夹角称为叶片出口构造角，以β2表示。根据出口构造角β2的大小，离心式通风机可分为前倾式（β290º)、径向式（β2=90º)和后倾式（β290º)三种，如图。β2不同，通风机的性能也不同。叶片出口构造角与风流速度图进风口有单吸和双吸两种。在相同的条件下双吸风机叶（动）轮宽度是单吸风机的两倍。在进风口与叶（动）轮之间装有前导叶（有些通风机无前导器），使进入叶（动）轮的气流发生预旋绕，以达到调节性能之目的。风机常见传动方式：轴承箱典型结构：轴流风机结构轴流风机基本调节方式1、变转速2、动叶静态调节3、动叶动态调节轴流风机原理•轴流风机基元级理论全压方程Pt.ths=ρu(C2u-C1u)•前导叶的作用：预旋•后导叶的作用：减少出口扭速损失轴流风机性能特性风机的维护：1、维护内容：2、空气过滤器的清理方法（当压差超过1000Pa时）:启动备用风机投入运行，停用需要更换滤网的风机，关闭该风机的入口调节门（或插板门）。将该风机空气过滤器门打开，抽出滤芯。采用肥皂水清洗凉干后再次使用。备注:用户也可以订购备品过滤芯以便交替更换使用.3、如需更换轴承,请按照总布置图提供的轴承型号购买并更换轴承(更换前应检查主轴是否受损,如果主轴受损,应对其进行修复后再安装新轴承),且应保证两盘推力轴承(电机侧)采用背靠背安装方式（适用于D式传动轴承箱）；如总布置图上无特别说明，推力轴承与端盖间轴向间隙应保留0.03～0.05mm。风机部件的拆装：1、轴承座拆卸：1.1拆除轴承盖上的仪表及连线；1.2拆除轴承箱上的螺栓和螺母；1.3拆除联接水管和密封垫；1.4拆除轴承端盖并做好标记；1.5吊起轴承箱上盖。2、轴承箱的组装：轴承箱组装按上述拆卸过程相反的顺序进行，应特别注意以下几点：2.1组装前应仔细清理轴承箱内部；2.2注意按拆卸前所做标记进行装配；2.3组装完成后，重新注入润滑油（油位应高于油位线1-2mm）；2.4拆装轴承箱过程中应特别注意对轴承的防护；备注：油池润滑轴承箱油位应位于轴承下部滚动体1/2～1/3之间；油脂润滑轴承箱所加入润滑脂应填充轴承内部空间的1/3～1/2。3、转子的拆卸：3.1拆除集流器与机壳的联接螺栓；3.2拆除进风箱的剖分部分，机壳的上半部分；3.3拆除两侧轴承组的上盖；3.4拆除联轴器的螺栓；3.5将转子吊出。4、转子的组装：按拆卸过程的相反顺序进行。4.1所要拆卸的设备应完全断电，确保即使误操作也不会启动风机；4.2起吊转子组时，应保持其轴向水平，以防止碰坏油封或其它件；4.3拆卸组合件时，应事先作好标记，装配时，应按标记进行装配；4.4拆装过程中，禁止用钢丝绳直接套在主轴或其它部件上起吊。常见故障及解决方法:261、转子不平衡及其产生的振动①.转子不平衡的概念不平衡:转子质量分布不均匀.转子质量中心与其旋转中心线不重合→出现偏心距→周期性离心力干扰（F=mew2)→轴承动载荷→设备振动.不平衡是损坏的起因。统计资料表明：不平衡是机器损坏最常见的原因，约有50％的故障停车可直接或间接归因于不平衡，轴承损坏、轴承座开裂、轴变形、基础松动等...转子的不平衡故障及动平衡相关知识271、转子不平衡及其产生的振动(续)②.由转子不平衡导致的振动•sinxxxFmt2020Ae222212()()•转子产生的离心力FmeGgen22260()tg2120•振幅与,有关；当时，发生共振现象。放大系数A10km•其中:,Fme2•e28③.临界转速问题当，即时,振动幅值(动挠度)最大,此转速称为临界转速。10当时,振动幅值恰恰等于偏心距;工程上以此为界限:工作转速的转子称为挠性转子;工作转速的转子称为刚性转子.1207070.07070.292转子质量不平衡的原因使用过程中造成的不平衡:转子附着沉积物腐蚀、磨损热变形；长期搁置的转子，由于自重而弯曲变形设计问题:在转子内部或外部有未加工表面零件在转子上的配合面粗糙和公差不合适配合键短于键槽,造成局部金属空缺材料缺陷:铸造有气孔,造成材料内部组织不均匀材质较差,易于磨损、变形加工与装配误差:切削加工中的切削误差，焊接缺陷与变形转子热处理造成的残余应力未消除配合键短于键槽,造成局部金属空缺装配零件不一致造成的质量不对称（螺栓等）联轴节安装不对中30设备故障引起的机械振动齿轮啮合轴承故障不平衡幅值时间幅值不平衡轴承故障齿轮啮合频率f3不平衡类型与其故障特征同频占主导，相位稳定。如果只有不平衡，1X幅值大于等于通频幅值的80％，且按转速平方增大。通常水平方向的幅值大于垂直方向的幅值，但通常不应超过两倍。同一设备的两个轴承处相位接近。水平方向和垂直方向的相位相差接近90度。典型的频谱相位关系A力不平衡径向典型的频谱相位关系B力偶不平衡同频占主导，相位稳定。振幅按转速平方增大。需进行双平面动平衡。偶不平衡在机器两端支承处均产生振动，有时一侧比另一侧大较大的偶不平衡有时可产生较大的轴向振动。两支承径向同方向振动相位相差180。3不平衡类型与其故障特征径向动不平衡是前两种不平衡的合成结果。仍是同频占主导，相位稳定。两支承处同方向振动相位差接近典型的频谱相位关系C动不平衡3不平衡类型与其故障特征径向悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大1X振动。轴向相位稳定，而径向相位会有变化。悬臂式转子可产生较大的轴向振动，轴向振动有时甚至超过径向振动。两支承处轴向振动相位接近。往往是力不平衡和偶不平衡同时出现。典型的频谱相位关系D悬臂转子不平衡3不平衡类型与其故障特征轴向和径向354转子不平衡量的评定方法①.不平衡的表示方法不平衡力:重径积(不平衡量):不平衡度:②.平衡精度的衡量对残余不平衡量是怎样要求的呢?大量统计数据及实际经验表明,对于同类型转子,允许的残余不平衡量:常数,对于G从物理概念上理解,它是转子重心的线速度.国际标准化组织(ISO)所定的“刚性转子平衡精度”标准，就是以G值划分精度等级的，G值从0.16~4000mm/s,共分11级,参见下表：FMe2UMeeUMeG1000e36各类刚性转子的平衡精度等级表37各类刚性转子的平衡精度等级表(续)385转子的平衡技术及方法①.转子平衡方法平衡机法:使转子本身整体达到平衡的方法现场平衡法:转子装配好以后,在实际运行状况条件下使振动降低的方法静平衡法:滚动平衡法、天平试验法.动平衡法:平衡机法、现场平衡法刚性转子动平衡、柔性转子动平衡单平面动平衡、双平面动平衡、多平面动平衡影响系数法、振型平衡法矢量作图、三点平衡法.39②.影响系数平衡方法介绍校正平面数的选择40②.影响系数平衡方法介绍(续)动平衡步骤单平面(测量振动→停机,加试重→测量振动→停机,加配重→减试重)双平面(测量振动→停机,平面1加试重→测量振动→停机→去试重且加在平面2上→测量振动→停机,加配重→减试重)平衡试重的估算其中:m-试重,g;M-转子质量,kg;n-机器平衡转速,rpm;X-初始振幅值,um;r-试重安装半径,mmmMXrnt0210153000(~)()41②.影响系数平衡方法介绍(续)影响系数法原理及作图计算X0X1X2试重安装方向配重安装方向XXX210XU22UXXXUa0021mXXmat0242③.试重及配重的施加方法加重校正去重校正435用动平衡仪进行现场动平衡的过程设置数据采集器数采器本身的设置(单位体系)校正平面数,参考角度方向,传感器类型测试参数传感器的连接仪器的操作单平面动平衡操作过程单平面动平衡操作过程6类似不平衡故障的诊断当旋转的皮带轮、齿轮、电机转子等有几何偏心时，会在两个转子中心连线方向上产生较大的1X振动；偏心泵除产生1X振动外，还由于流体不平衡会造成叶轮通过频率及倍频的振动。垂直与水平方向振动相位相差为0或180。采用平衡的办法只能消除单方向的振动。典型的频谱相位关系A偏心转子风机电机径向风机电机振动特征类似动不平衡，振动以1X为主，如果弯曲靠近联轴节，也可产生2X振动。类似不对中、通常振幅稳定，如果2X与供电频率或其谐频接近，则可能产生波动。轴向振动可能较大，两支承处相位相差180。振动随转速增加迅速增加，过了临界转速也一样。典型的频谱相位关系6类似不平衡故障的诊断B轴弯曲轴向振动特征:类似不平衡或不对中,频谱主要以1X为主。振动具有局部性,只表现在松动的转子上。同轴承径向振动：垂直,水平方向相位差0或180。底板连接处相邻结合面：振动相位相差180。如果轴承紧固是在轴向,也会引起类似不对中的轴向振动.包括如下几方面的故障•支脚、底板、水泥底座松动/强度不够•框架或底板变形；紧固螺丝松动。6类似不平衡故障的诊断径向基础底板混凝土基础A型机器底脚风机性能的选择和型号说明HTF（GYF）系列消防高温排烟轴流通风机HTF（GYF）系列消防高温排烟轴流通风机性能的选择和型号说明耐高温性能优良：风机测试符合GBJ45－82消防规范标准要求，风机采用独特设计