風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)及選型方法

  • 分類:新聞中心
  • 作者:遠(yuǎn)通風(fēng)機(jī)
  • 來源:遠(yuǎn)通風(fēng)機(jī)
  • 發(fā)布時(shí)間:2024-08-16 09:58
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【概要描述】

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)及選型方法

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詳情

一、風(fēng)機(jī)的定義

風(fēng)機(jī)是依靠輸人的機(jī)械能,提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械,它是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻;鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng);空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng);谷物的烘干和選送;風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。

二、通風(fēng)機(jī)的分類

通風(fēng)機(jī)的分類方法很多,大致可以按以下幾種方式來分類:

(1)按產(chǎn)生壓力的高低可分為:容積式:往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式;透平式:離心式、軸流式、混流式

和橫流式;噴射式。通風(fēng)機(jī)一般是指透平式,即離心、軸流、混流、橫流等形式。其主要的特點(diǎn)是:

離心式風(fēng)機(jī):較高的壓力,但風(fēng)量較小。

軸流式風(fēng)機(jī):較高的風(fēng)量,但壓力較低。

混流式風(fēng)機(jī):風(fēng)量與壓力介于離心和軸流風(fēng)機(jī)之間。

橫流式風(fēng)機(jī):有較高的動(dòng)壓,能得到扁平的氣流。

(2)按使用材質(zhì)的不同可分為:鐵殼風(fēng)機(jī)(普通風(fēng)機(jī))、玻璃鋼風(fēng)機(jī)、塑料風(fēng)機(jī)、鋁風(fēng)機(jī)、不銹鋼風(fēng)機(jī)等。

(3)按氣體流動(dòng)的方向可分為:離心式、軸流式、斜流式(混流式)和橫流式等類型。

(4)按氣流進(jìn)入葉輪后的流動(dòng)方向可分為:軸流式風(fēng)機(jī)、離心式風(fēng)機(jī)和斜流(混流)式風(fēng)機(jī)。

(5)按用途可分為:壓入式局部風(fēng)機(jī)和隔爆電動(dòng)機(jī)置于流道外或在流道內(nèi),隔爆電動(dòng)機(jī)置于防爆密封腔的抽出式局部風(fēng)機(jī)。

(6)按照加壓的形式也可以分:?jiǎn)渭?jí)、雙級(jí)或者多級(jí)加壓風(fēng)機(jī)。

三、通風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)

(1)流量:

①容積流量:?jiǎn)挝粫r(shí)間流經(jīng)通風(fēng)機(jī)的氣體體積,常用的單位是立方米每小時(shí)(m3/h)和立方英尺每分鐘(CFM),其中1CFM=1.698m/h);

②質(zhì)量流量:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流經(jīng)通風(fēng)機(jī)氣體的質(zhì)量,常用“千克每秒”(kg/s)表示。

(2)壓力:通風(fēng)機(jī)進(jìn)出口處氣體壓力之差,壓力常見的單位是帕(Pa)、毫米水柱(mmH2O)、英寸水柱(inH2O)等,其中1mmH2O=9.8Pa,1inH2O=248.92Pa。

(3)轉(zhuǎn)速:風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度,常用單位為“每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)”(rpm),常用n表示。

(4)軸功率:驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的功率,常用“千瓦”(kw)“瓦”(w)表示。

(5)效率:原動(dòng)機(jī)把能量傳遞給風(fēng)機(jī)的過程中有各種損失,所傳遞的能量中只有一部分是有用的,常用效率來反映損失的大小,從不同的角度出發(fā)有不同的效率。效率常用“η”來表示。

四、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

風(fēng)機(jī)命名規(guī)則

 

風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度。常以n來表示、其單位用r/min(r表示轉(zhuǎn)速,min表示分鐘)。

 

風(fēng)機(jī)旋向介紹:風(fēng)機(jī)可制成順轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)兩種型式:從電機(jī)一端正視,如葉輪按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)稱順旋風(fēng)機(jī),以“順”表示;按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)稱逆風(fēng)機(jī),以“逆”表示。風(fēng)機(jī)的出口位置以機(jī)殼的出口角度表示:“順”、“逆”均可制成0°、45°、90°、135°、180°、225°共六種角度,也可按用戶的要求制成其他。

 

風(fēng)機(jī)出風(fēng)口:規(guī)定了“左”或“右”的回轉(zhuǎn)方向,各有8種不同的基本出風(fēng)口位置。風(fēng)機(jī)的組成:主要由風(fēng)葉、集流器、百葉窗、開窗機(jī)構(gòu)、電機(jī)、皮帶輪、進(jìn)風(fēng)罩、內(nèi)框架、蝸殼等部件組成。開機(jī)時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn),并使開窗機(jī)構(gòu)打開百葉窗排風(fēng)。停機(jī)時(shí)百葉窗自動(dòng)關(guān)閉。

 

葉輪

 

葉輪的組成:葉輪是風(fēng)機(jī)的主要部件,葉輪由葉片、連接和固定葉片的前盤和后盤、輪轂組成。離心風(fēng)機(jī)的葉片型式根據(jù)其出口方向和葉輪旋轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系可分為后向式、徑向式、前向式三種。后向式葉片的彎曲方向與氣體的自然運(yùn)動(dòng)軌跡完全一致,因此氣體與葉片之間的撞擊少,能量損失和噪音都小,效率也就高。前向式葉片的彎曲方向與氣體的運(yùn)動(dòng)軌跡相反,氣體被強(qiáng)行改變方向因此它的噪音和能量損失都較大,效率較低。徑向式葉片的特點(diǎn)介于后向式和前向式之間。
 

集風(fēng)器

 

集風(fēng)器的組成:集流器裝置在葉輪前,它使氣流能均勻地充滿葉輪的入口截面,并且氣流通過它時(shí)的阻力損失是最小的。

圓筒形:葉輪進(jìn)口處會(huì)形成渦流區(qū),直接從大氣進(jìn)氣時(shí)效果更差。

圓錐形:好于圓筒形,但它太短,效果不佳。

形:好于前兩種。

錐弧形:最佳,高效風(fēng)機(jī)基本上都采用此種集流器。

 

 

為了減弱渦流,控制倒流,在風(fēng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)氣口部位加裝了一個(gè)擋風(fēng)圈。

 

機(jī)殼

 

風(fēng)機(jī)性能的好壞,效率的高低主要決定于葉輪,但蝸殼的形狀和大小,吸氣口的形狀等,也會(huì)對(duì)其有影響。蝸殼的作用是收集從葉輪中甩出的氣體,使它流向排氣口,并在這個(gè)流動(dòng)的過程中使氣體,從葉輪處獲得的動(dòng)壓能一部分轉(zhuǎn)化為靜壓能,形成一定的風(fēng)壓。

蝸殼的外形:對(duì)數(shù)螺旋線。蝸殼出口擴(kuò)壓器:因?yàn)闅饬鲝奈仛ち鞒鰰r(shí)向葉輪旋轉(zhuǎn)方向偏斜,所以擴(kuò)壓器一般做成向葉輪一邊擴(kuò)大,其擴(kuò)散角θ通常為6°~8°

 

蝸舌:離心風(fēng)機(jī)的蝸殼出口處有舌狀結(jié)構(gòu),一般稱作蝸舌。蝸舌可以防止氣體在機(jī)殼內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。

蝸舌的組成:

1、尖舌:用于高效率的風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)噪音較大。

2、深舌:大多用于低轉(zhuǎn)速的風(fēng)機(jī)。

3、短舌:大多用于高轉(zhuǎn)速的風(fēng)機(jī)。

4、平舌:用于低效率的風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)噪音小。

蝸舌頂端與葉輪外徑的間隙s,對(duì)噪聲的影響較大。間隙s小,噪聲大;間隙s大,噪聲減小。

一般取s=(0.05~0.10)D2。

蝸舌頂端的圓弧r,對(duì)風(fēng)機(jī)氣動(dòng)力性能無明顯影響,但對(duì)噪聲影響較大。

圓弧半徑r小,噪聲會(huì)增大,一般取r=(0.03~0.06)D2。

 

軸承座

 

軸流風(fēng)機(jī)原理及特點(diǎn):氣體沿軸向經(jīng)過集流器,在葉輪處受到葉輪沖擊而獲得到一定的動(dòng)壓和靜壓,然后流入后導(dǎo)葉,導(dǎo)葉將一部分偏轉(zhuǎn)的氣流動(dòng)能變?yōu)殪o壓能,最后,氣體經(jīng)過擴(kuò)壓器將一部分軸向氣體動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,然后從擴(kuò)壓器流出,進(jìn)入管道。相比于離心風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)體積小,壓力小,風(fēng)量較大,易于安裝。

 

離心風(fēng)機(jī)原理:工作介質(zhì)軸向流入葉輪,進(jìn)入葉片流道,轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪迸c風(fēng)機(jī)軸的徑向運(yùn)動(dòng);在葉片的作用下,介質(zhì)獲得能量提升:靜壓提高、動(dòng)能增加;待所升高的能量足以克服阻力,則可輸送介質(zhì)。

 

 

根據(jù)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能的原理,利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將氣體加速,然后減速、改變流向,使動(dòng)能轉(zhuǎn)換成勢(shì)能(壓力)。離心風(fēng)機(jī)中,氣體從(集流器)軸向進(jìn)入葉輪,氣體流經(jīng)葉輪時(shí)改變成徑向,然后進(jìn)入擴(kuò)壓器(蝸殼)。在蝸殼中,氣體改變了流動(dòng)方向造成減速,這種減速作用將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能。壓力增高主要發(fā)生在葉輪中,其次發(fā)生在擴(kuò)壓過程。

離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口方向示意圖:

 

離心風(fēng)機(jī)三種主要的葉輪形式:離心風(fēng)機(jī)的葉輪相比軸流風(fēng)機(jī)的葉輪復(fù)雜的多,工藝上要求較高,根據(jù)葉輪出風(fēng)口端的葉片角度可將風(fēng)機(jī)葉輪分為前向型、徑向型、后向型。

 

 

通風(fēng)機(jī)噪音特性預(yù)算方法:風(fēng)機(jī)比A聲級(jí)LSA是指風(fēng)機(jī)在單位流量單位壓力時(shí)輻射的A聲級(jí);

與A聲級(jí)之間的換算公式如下:

LA=LSA+10lgQVPtf2-19.8 單位:dBA

Las是比A聲級(jí)(dBA),La是風(fēng)機(jī)A聲級(jí)(dBA),Ptf是風(fēng)機(jī)全壓(Pa),QV是風(fēng)機(jī)體積流量(m3/min)。

一般對(duì)于同一結(jié)構(gòu)樣式或同一系列的風(fēng)機(jī),其比A聲級(jí)是一定的,可以通過上面的公式計(jì)算A聲級(jí)噪音,在多數(shù)時(shí)候可以預(yù)算出這種風(fēng)機(jī)是否適合某項(xiàng)工程,但這只是預(yù)算,實(shí)際風(fēng)機(jī)噪音還需以實(shí)際測(cè)量為準(zhǔn)。

通風(fēng)機(jī)噪音A聲級(jí)預(yù)算公式,由《通風(fēng)機(jī)噪音限值》可知五種結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)的比A聲級(jí)LSA,可將上述公式列成下表所示各式:

五、風(fēng)機(jī)選型五要素

(1)風(fēng)量、風(fēng)壓等參數(shù)要求;風(fēng)量的不同關(guān)系到所匹配馬達(dá)的功率不同,以及安裝完成后風(fēng)量是否能夠滿足實(shí)際需求;風(fēng)壓方面需要考慮管道的布置以及氣流自身的阻力損耗等。

(2)安裝位置、安裝形式、室內(nèi)還是室外;安裝位置的不同選取的安裝方式也有所不一樣。常用的為吊掛式,平面臥式,側(cè)墻臥式,立式等;室內(nèi)外安裝的不同需要注意風(fēng)機(jī)的防雨,防曬以及防水的要求。

(3)輸送的氣體成份;指輸送氣體的酸堿度,含塵量,溫濕度等要求。根據(jù)需求選擇合適的材質(zhì)。比如酸堿采用不銹鋼材質(zhì),有機(jī)采用PP材質(zhì),一般排采用鍍鋅;有溫濕度要求的根據(jù)場(chǎng)景選擇合適的保溫材料貼敷;有含塵量的根據(jù)需要進(jìn)行加固或者另外安裝集塵設(shè)備。

(4)使用工況;指在使用的環(huán)境溫濕度,含塵量以及海拔

(5)配件等其他要求。皮帶或者聯(lián)軸器等部件的限定性要求。

六、風(fēng)機(jī)安裝運(yùn)行注意事項(xiàng)

集風(fēng)器、葉輪安裝間隙:嚴(yán)格按照總圖尺寸進(jìn)行安裝,為了保證風(fēng)機(jī)的性能,特別應(yīng)保證風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與葉輪的含口間隙符合總圖。對(duì)于一些氣體溫度較高且機(jī)號(hào)較大的風(fēng)機(jī),為了保證風(fēng)機(jī)在高溫度狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),機(jī)殼熱膨脹后進(jìn)風(fēng)圈與葉輪不發(fā)生摩擦,進(jìn)風(fēng)圈與葉輪進(jìn)口的含口間隙并非完全均勻,一般上大下小,左右均勻,調(diào)校進(jìn)風(fēng)圈與葉輪進(jìn)口的含口間隙,保證該間隙值滿足總圖的要求。

 
風(fēng)機(jī)振動(dòng)值參數(shù):風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后,達(dá)到正常轉(zhuǎn)數(shù)時(shí),應(yīng)作如下檢查;風(fēng)機(jī)軸承溫升不得大于40℃,表溫不大于70℃。軸承部位的振動(dòng)速度有效值≤4.6mm/s。電機(jī)軸承溫度照《電機(jī)使用說明書》。風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)的最大允許值為:用軸承震動(dòng)速度有效顯示時(shí)為:11mm/s。

用軸承振幅顯示時(shí)為以下值:

 

七、風(fēng)機(jī)長期停車存放不用時(shí)的保養(yǎng)工作

(1)將軸承及其它主要的零部件的表面涂上防銹油以免銹蝕。

(2)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子每隔半月左右,應(yīng)人工手動(dòng)搬動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)半圈(即180°),搬動(dòng)前應(yīng)在軸端做好標(biāo)記,使原來最上方的點(diǎn),搬動(dòng)轉(zhuǎn)子后位于最下方。

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