通风机性能参数及工作原理.ppt

第六章 通 风 机 6．1 通风机的工作原理和分类 6．2 通风机的性能参数与曲线 6．3 通风机的相似理论 6．4 通风机在管网中的工作及调节 6．5 通风机的命名和选择 6．1 通风机的工作原理和分类 通风机与透平鼓风机、透平压缩机一样，是叶片式气体压缩和输送机械，它们统称为风机。 通风机与透平鼓风机、透平压缩机之间的界限，是以全压P来区分的。 在设计条件下(一般指标准工况)， 通风机：全压P＜1.47×105Pa； 透平鼓风机：全压P为1.47×105Pa≤P≤3.0×105Pa； 透平压缩机：全压P＞3.0×105Pa。 风机是各工矿企业普遍使用的设备之一，特别是通风机的应用更为广泛。 锅炉鼓风、消烟除尘、通风冷却都离不开通风机。在通风除尘、电站、矿井、环境工程等来说，通风机是一种不可缺少的动力设备。 通风除尘系统的阻力是靠通风机所产生的风压来克服，并为系统提供所需风量。 通风机根据其作用原理的不同，一般可分为离心式、轴流式两类。离心式通风机用在压力较高的条件下输送气体，而轴流式通风机则在压力较小的条件下输送比较大量的气体。 6．1 通风机的工作原理和分类 6．1．1 离心式通风机的工作原理 离心式通风机的主要结构部件为叶轮、机壳、进气口、出气口，如图6-1所示。 离心通风机的工作原理 气体在离心通风机中的流动先为轴向，后转变为垂直于通风机轴的径向运动，当气体通过旋转叶轮的叶道间，由于叶片的作用，气体获得能量，即气体压力提高和动能增加。 当气体获得的能量足以克服其阻力时，则可将气体输送到高处或远处。 离心式通风机按其叶片出口角(叶片出口速度方向与叶轮圆周速度反方向之夹角)不同，分为前向式(β2＞90°)、径向式(β2=90°)、后向式（β2＜90°）三种，如图6-2所示。 几种不同叶片型式的叶轮性能比较： ① 从气体获得压力看，前向式叶轮最大，径向式叶轮稍次，后向式叶轮最小。 ② 从效率观点看，后向式叶轮效率最大，径向式叶轮居中，前向式叶轮效率最低。 ③ 从结构尺寸看，当风量和转速一定时，在达到相同的风压前提下，前向式叶轮直径最小，径向式叶轮直径次之，后向式叶轮直径最大。 ④ 从风机噪声方面看，前向式叶轮噪声最大，径向式叶轮适中，后向式叶轮的噪声较小。 在目前风机生产中，大型的离心式通风机，为了增加效率和降低噪声，几乎都采用后向式叶轮。 而一些中小型风机，特别对风压要求较高时，则采用前向式叶轮； 从防磨损和减少积尘角度看，选用径向式叶轮较为有利。 6．1．2 轴流式通风机的工作原理 空气沿轴向流动的通风机称为轴流式通风机。一般通风机的结构如图6-3所示，主要由集风器、叶轮、导叶和扩散器等组成。叶轮安装在圆筒形机壳中，电动机与叶轮直接联接。 轴流式通风机的工作原理： 由于风机叶轮的叶片具有一定的斜面形状，当叶轮在机壳中高速转动时，使叶轮周围气体一面随叶轮旋转；一面沿轴向推进，气体在通过叶轮时获得能量，压力升高，进入扩散管后一部分轴向气流的动能转变为静压能，最后以一定的压力从扩散管流出。 轴流式通风机一般采用电动机直接传动的传动方式， 有些大型的轴流式通风机也可将电动机安装在机壳的外面， 采取皮带轮或联轴器传动的方式，且其叶轮的排风侧有的设有固定导叶，可将一部分偏转气流转变为静压能，有助于气流的扩散。 轴流式通风机的叶片有各种各样型式，有板型、机翼型等等。 叶片从根部到叶稍常采用扭曲形的。 有些叶轮的叶片安装角是可以调整的， 通过调整叶片安装角可以改变风机的性能参数。 6．1．3 通风机的分类 （1）按通风机压力高低分类 分为低压通风机、中压通风机和高压通风机，其压力范围如下： ①离心式通风机 低压风机：风压P≤1000Pa； 中压风机：风压1000＜P≤3000Pa； 高压风机：风压P＞3000Pa。 ②轴流式通风机 低压风机：风压P＜500Pa； 高压风机：风压P≥500Pa。 风机的风压取决于叶轮的圆周速度。 低压风机不超过35～40m/s， 中压风机为45～65m/s， 高压风机为75～80m/s。 （2）按不同用途分类 ① 高温风机： 锅炉引风机输送的烟气温度一般在200～250℃，在该温度下碳素钢材的物理性能与常温下相差不大。所以一般锅炉引风机的材料与一般用途风机是相同的。输送温度在300℃以上时，应用耐热材料制作，滚动轴承采用空心轴水冷结构。 ② 防爆风机： 该风机选用与砂粒、铁屑等物料碰撞时不起火花的材料制作。防爆等级低的风机，叶轮用铝板制作，机壳用钢板制作；防爆等级高的风机，叶轮、机壳全用铝板制作，并在机壳和轴之间增加密封装置。 ③ 防腐风机： 防腐风机输送的气体介质较为复杂，所用材质因气体介质而异。 防腐风机可采用不锈钢制作。有些风机在叶轮、机壳或其他与腐蚀性气体接触的零部件表