通风机

1通风机2风机是依靠外加机械能来输送气体的设备。将原动机的机械能转变为气体的动能、压能和势能的能量转换装置，因而又称为流体机械。风机的分类根据工作原理，通常可将其分为：容积式透平式喷射式容积式：通过运转时机械内部工作容积的改变对流体做功，使流体获得能量。3主要工作元件是转子。工作时耦合的转子以相同的速度作反向旋转，由于气室容积由小变大，形成低压区，得以进气。在转子的合向侧气室容积由大变小，形成高压区，得以压送气体。气体从低压区向高压区的输送，则依靠转子任一端将气体从低压区沿机壳区间(图上的内线区间)扫人高压区。转轴旋转一转，气体便定量地被压送四次。罗茨风机风机的分类4透平式：通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获得能量。分为离心式、轴流式、混流式和横流式。离心式基本原理：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量特点：风压较小，风量较高。用途：风压较小，风量较高场合的通风。做功部件整体结构风机的分类5离心式风机的种类离心式风机按其产生的压力不同，可分为三类：①低压离心式风机低压离心式风机如所示，风压小于980Pa(100mmH20)。一般用于送风系统或空气调节系统。风机的分类6②中压离心式风机中压离心式风机如所示，风压在980～2940Pa(即100～300mmH20)范围内。一般用于除尘系统或管网较长，阻力较大的通风系统。风机的分类7③高压离心式风机高压离心式风机如所示，风压大于2940Pa(即300mmH20)。一般用于锻冶设备的强制通风及某些气力输送系统。风机的分类8轴流式基本原理：旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能和动能特点：流量大、效率高、风压低和体积小用途：多用于厂房和建筑物的通风。做功部件整体结构风机的分类9喷射式：是以高压流体作为工作介质来输送另一种流体的机械。风机的分类10在实际应用中，为方便起见，往往使用汉语拼音字头缩写来表示通风机的用途。风机用途代号11一、离心式风机的工作原理当叶轮随轴旋转时，叶片间的气体随叶轮旋转而获得离心力，气体被甩出叶轮。被甩出的气体进入机壳，机壳内的气体压强增高被导向出口排出。气体被甩出后，叶轮中心处压强降低，外界气体从风机的吸入口，即叶轮前盘中央的孔口吸入，叶轮不停的旋转，气体就不断的被吸入和被甩出，就能源源不断地输送气体。风机工作原理和性能参数12风机作功原理风机工作原理和性能参数13它的主要工作零件有叶轮、机壳、机轴和吸入口等。对大型离心式风机，一般还有进气箱、前导器和扩压器等。离心风机的主要零件图离心式风机主要结构分解示意图1—吸入口；2—叶轮前盘；3—叶片；4—后盘；5—机壳；6—出口；7—截流板，即风舌；8—支架风机工作原理和性能参数14叶轮叶轮是离心通风机的主要零件，组成：前盘、后盘、叶片和轮毂，结构：焊接和铆接两种形式。叶轮前盘的形式：平前盘、锥形前盘和弧形前盘。图叶轮结构简图风机工作原理和性能参数15图叶轮的结构形式(a)平前盘叶轮；(b)锥形前盘叶轮；(c)弧形前盘叶轮；(d)双吸叶轮风机工作原理和性能参数16叶片是叶轮最主要的部分，离心风机的叶片，一般为6～64个。根据叶片出口安装角度的不同，可将叶轮的形式分为以下三种。图叶轮主要结构参数风机工作原理和性能参数17（1）前向叶片的叶轮叶片出口安装角度β290°，如图所示(a)、(b)，其中(a)为薄板前向叶轮，(b)为多叶前向叶轮。（2）径向叶片的叶轮叶片出口安装角度β2=90°，如图(d)、(e)所示，其中(d)为曲线形径向叶轮，(e)为直线形径向叶轮。（3）后向叶片的叶轮叶片出口安装角β290°，如图(c)、(f)所示。其中(c)为薄板后向叶轮，(f)为机翼形后向叶轮。风机工作原理和性能参数18图离心式风机叶轮型式(a)前向叶型叶轮；(b)多叶前向叶型叶轮；(c)后向叶型叶轮；(d)径向弧形叶轮；(e)径向直叶式叶轮；(f)机翼型叶轮风机工作原理和性能参数19如图所示,离心风机叶片的形状有：平板形、圆弧形和中空机翼形等几种。图叶片的基本形状(a)平板叶片；(b)圆弧窄叶片；(c)圆弧叶片；(d)机翼型叶片风机工作原理和性能参数20机壳风机的机壳与泵壳相似，呈蜗壳形。它的作用是汇集叶轮中甩出来的气体，并将部分动压转换为静压，最后将气体导向出口。图机壳风机工作原理和性能参数21吸入口风机的吸入口又称集流器，是连接风机与风管的部件。吸入口的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。风机工作原理和性能参数图吸入口形式示意图(a)圆筒形；(b)圆锥形；(c)圆弧形；(d)锥筒形；(e)弧筒形；(f)锥弧形22离心风机的旋转方式离心式风机可以做成右旋转或左旋转两种形式。从原动机一端正视叶轮，叶轮旋转为顺时针方向的称为右旋转，用“右”表示；叶轮旋转为逆时针方向的称为左旋转，用“左”表示。但必须注意叶轮只能顺着蜗壳螺旋线的展开方向旋转。9.2离心风机的基本构造及工作原理风机工作原理和性能参数23离心风机的出风口其出风口的位置一般表示为如图所示，其基本出风口位置为8个，特殊情况可增加风口位置，见表。在购买风机时一般应注明出风口位置。图离心式风机出风口位置9.2离心风机的基本构造及工作原理风机工作原理和性能参数24基本位置0°45°90°135°180°225°270°315°补充位置15°30°60°75°105°120°150°165°195°210°240°255°285°300°330°345°表离心式风机出风口位置风机工作原理和性能参数25离心风机的支承与传动方式风机的支承包括机轴、轴承和机座。我国离心式风机的支承与传动方式已经定型，共分A、B、C、D、E、F六种型式，如图所示。风机工作原理和性能参数26代号ABCDEF传动方式无轴承，电机直接传动悬臂支承，皮带轮在轴承中间悬臂支承，皮带轮在轴承外侧悬臂支承，联轴器传动双支承，皮带轮在外侧双支承，联轴器传动图电动机与风机的传动方式表离心式风机的六种传动方式风机工作原理和性能参数27离心式风机的表示方法离心式风机的表示方法包括型号、机号、传动方式、旋转方式和风口位置五个部分。（1）离心风机的型号离心风机的型号组成及书写顺序如下：表示机号，叶轮直径的dm数表示设计序号，用阿拉伯数字12等表示表示比转数，采用两位整数，当用两叶轮并联或单叶轮双吸入时，用2比转数表示表示压力系数，用一位整数，个别前向叶轮压力系数大于1.0时，也可用两位整数表示，两叶轮串联时，用2压力系数表示表示用途，常用代号表示见表2NO.风机工作原理和性能参数28（2）离心风机的机号离心风机的机号用风机叶轮直径的dm值，尾数四舍五入，在前面冠以“№”表示。（3）离心风机的具体表示方法举例如下：风机工作原理和性能参数29轴流式风机的结构及工作原理旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能和动能，沿轴向流出。轴流风机的示意图1－整流罩2－前导叶3－叶轮4－扩散筒5－整流体风机工作原理和性能参数30叶轮:实现能量转换的主要部件。集风器:集风器的作用是使气流获得加速，在压力损失最小的情况下保证进气速度均匀、平稳。整流罩和导流体:为了获得良好的平稳进气条件，在叶轮或进口导叶前装置与集风器相适应的整流罩，以构成轴流风机进口气流通道。导叶:前导叶的作用是使进入风机前的气流发生偏转，把气流由轴向引为旋向进入，且大多数是负旋向(即与叶轮转向相反)，这样可使叶轮出口气流的方向为轴向流出。后导叶在轴流式风机中应用最广。气体轴向进入叶轮，从叶轮流出的气体绝对速度有一定旋向，经后导叶扩压并引导后，气体以轴向流出。风机工作原理和性能参数31扩散筒:扩散筒的作用是将后导叶出来的气流动压部分进一步转化为静压，以提高风机静压。性能稳定装置:这种性能稳定装置主要是用来抑制叶轮边缘流体失速倒流而产生的不稳定现象的。风机工作原理和性能参数32泵与风机的基本性能参数（1）风量Q。是指风机在单位时间内所输送的流体体积，即体积流量，单位为L/s、m3/h或m3／s。（2）风压P。单位重量流体通过风机后获得的能量增量。单位是Pa。（3）功率N。功率主要有两种。有效功率Ne：是指在单位时间内通过风机的全部流体获得的总能量。这部分功率完全传递给通过风机的流体，它等于流量和全压的乘积，常用的单位是kW。风机工作原理和性能参数W3600eQPN33轴功率：是指原动机加在风机转轴上的功率，以符号N表示，常用的单位是kW。风机不可能将原动机输入的功率完全传递给流体，还有一部分功率被损耗掉了，这些损耗包括①转动时，由于摩擦产生的机械损失；②克服流动阻力产生的水力损失；③由于泄漏产生的容积损失等。（4）效率。效率反映了风机将轴功率N转化为有效功率Ne的程度，有效功率Ne与轴功率N的比值称为效率η。风机工作原理和性能参数100%3600eNHLNN34（5）转速。是指泵与风机叶轮每分钟旋转的圈数，用符号n表示，单位是r/min(rpm)。转速是影响风机性能参数的一个重要因素，风机是按一定的转速设计的，当风机的实际转速不同于设计转速时，风机的其它性能参数将按一定的规律变化。风机工作原理和性能参数35风机的性能曲线36风机的性能曲线图离心式泵与风机的性能曲线(a)前向叶轮；(b)后向叶轮37图4-72No5型离心式风机的性能曲线风机的性能曲线38管路特性曲线与工作点管路特性曲线所谓管路特性曲线是指泵或风机在管路系统中工作时，其实际扬程（或压头）与实际流量之间的关系曲线。2stHHSQ式中H——管路中对应某一流量下所需要的压头（或称扬程），mH2O；Hst——静压头（或称静扬程），表达式为2221()()stppHzzS——管路的阻抗，s2/m5；Q——管网的流量，m3/s。39风机管路特性曲线的函数关系式为：管路特性曲线与工作点2pSQ图离心式风机管路特性曲线40管路特性曲线与工作点图风机的工作点曲线1——风机的性能曲线曲线2——管路特性曲线41多台风机联合运行，通过联络管共同向管网输气，称为风机的并联运行；特点：各台设备扬程相同，而总流量等于各台设备流量之和。①用户需要的流量大，而大流量的泵或风机制造困难或造价太高；②用户对流量的需求变化幅度较大，通过改变设备运行台数来调节流量更经济合理；③用户有可靠性要求，当一台设备出现事故时仍要保证供气或供水，作为检修和事故备用。泵与风机的联合运行42如果第一台风机的压出管作为第二台风机的吸入管，气由第一台风机压入第二台风机，气以同一流量依次通过各风机，称为风机的串联运行。特点：各台设备流量相同，而总扬程或总压头等于各台设备扬程或压头之和。应用于以下场合：①用户需要的压头大，而大压头的泵或风机制造困难或造价太高；②改建或扩建系统时，管路阻力加大，而需要增大压头。泵与风机的联合运行43工况点是由泵或风机的性能曲线与管路特性曲线的交点决定的，其中之一发生变化时，工况点就会改变。所以工况调节的基本途径是：①改变管道系统特性②改变风机压头性能曲线③节流调节④压出管上阀门节流泵与风机的工况调节图阀门调节的工况分析44选用原则一般原则是：保证风机系统的正常、经济的运行，即所选择的风机不仅能满足管路系统流量、扬程（风压）的要求，而且能保证风机经常在高效段内稳定的运行，同时风机应具有合理的结构。具体原则：（1）首选风机应满足生产上所需要的最大流量和扬程或压头的需要，并使其正常运行工况点尽可能靠近泵或风机的设计点。风机的选用45（2）力求结构简单、体积小、重量轻及高转速。（3）保证运行安全可靠，运转稳定性好。（4）对于有特殊要求的泵或风机，还应尽可能满足其特殊要求。（5）必须满足介质特性的要求。（6）可靠性高、噪声低、振动小。（7）经济上要总成本最低。风机的选用46风机的选用选用程序及注意事项首先应根据生产上的要求、所输送的流体的种类和性质以及通风机的种类、用途，决定选择哪一类的风机。（1）充分了解风机的用途、管路布置、地形条件、被输送流体状况、水位以及运输条件等原始资料。（2）根据工程要求，合理确定最大流量与最高扬程或风机的最高风压。（3）根据已知条件选用适当的设备类型，尽