离心式通风机的构造和工作原理.33页PPT

PT∞=ρu2C2u
图14-4 轴向涡流的产生原因及其c2u的影响
（三）轴向涡流
实际上风机的叶片数是有限的，相邻两叶片所形成的叶道占有一定 的空间。当叶轮旋转时，叶道空间随叶片一起转动；而叶道内的气体， 由于自身粘性小，又有惯性，它就有保持其本身方向不变的趋势。由图 14－4可见，当叶轮旋转时，叶道内的气体与叶道空间具有相对回转， 转向与叶轮放置方向相反，这就是轴向涡流。轴向涡流使气流出口角β2 与叶片安装角β2A不等且β2<β2A ，所以，在叶片数有限时，有：
•
NP=TMωNQ（NN/·m2m /s）
• 根据假设1，驱动风机的功全部转换为气流的能量，则
.
• 根据动量矩定律，单位时间内，叶轮中气流对风机的动量 矩的变化，等于外力对此轴线的力矩和。
• 由图1可知，叶道内气体abcd经时间Δt后，移动到efgh。根 据假设3，气流为稳定流，截面abgh内气体动量矩不变。因 而在Δt时间内，气体动量矩的变化为面积abfe与dcgh动量 矩之差，而面积abfe与dcgh内体质量相等，并等于每秒钟 流过叶轮气体质量乘以时间Δt，即
柱） 6 、 低压轴流风机P<490N/m2
离心风机的工作过程
离心风机主要由叶轮、进风 口及蜗壳等组成（图14－ 2）。叶轮转动时，叶道 （叶片构成的流道）内的空 气，受离心力作用而向外运 动，在叶轮中央产生真空度， 因而从进风口轴向吸入空气 （速度为c0）。吸入的空气 在叶轮入口处折转90°后， 进入叶道（速度为c1），在 叶片作用下获得动能和压能。 从叶道甩出的气流进入蜗壳， 经集中、导流后，从出风口 排出
Ny
PQkW
1000
2、轴功率N 轴功率就是风机轴上的输入功率。若风机的全压效率为η

3.1.4进气箱 进气箱又称进风室，其作用是引导气流从径向转为轴向和隔离 轴承与气体便于检修。 进气箱主要是由两侧板和一圈板焊接而成的结构件，其结构形 式有很多种，但基本设计原则都是气流能量损失小，气流能平稳匀 速进入轴向；有足够的刚度和强度防止变形过大和振动。在进气箱 的合适位置上开有人孔门，以便人员安装检修和查看叶轮进口使用 情况。
2.4 F式传动（联轴器传动）离心风机 特点：与D式传动相比，轴承的径向载荷小。
带底座D式传动风机 单吸F式传动风机
1-调风门；2-轴封；3-进气箱；4-进风口 5-叶轮；6-机壳；7-传动组；8-联轴器
3.5直联式轴流风机 特点：结构简单，单级叶轮风机压力低，适合于介质无特殊要求 的通风场合。
后向叶片风机的效率一般在0.8~~0.9之间，前向叶片风机的效率在 0.6~~0.65之间。
同一台风机在一定的转速下，当风量和风压改变时，其效率也随之 改变，但其中必有一个最高效率点，最高效率时的风量和风压称为最佳 工况。 通风机在管道系统中工作时，它的风量与风压应尽可能等于或接近 最佳式况时的风量和风压，应注意使其实际运转效率不低于最高效率的 90 %。
二、风压 通风机的出口气流全压与进口气流全压之差称为风机的风压H，其单 位为毫米水柱。风机所产生的风压与风机的叶轮直径、转速、空气密度 及叶片形式有关，其关系可用下式表示： H=ρHv22 或： H=0.000334HD22n2
式中：
H——通风机全压，毫米水柱； ρ——空气的密度，千克· 2/米4；当大气压强在760毫米汞柱，气温为 秒 20℃，ρ=1.2千克/米2； v2——叶轮外周的圆周速度，米/秒； H——全压系数，根据实验确定，一般如下： 后向式：H=0.4—0.6； 径向式：H=0.6—0.8； 前向式：H=0.8—1.1； D2——风机叶轮的外径，米； n——风机的转速，转/分。

1、放油至油镜指示线中线 2、疏通回油槽 3、侧盖内开回油槽（买的座子一般不会） 4、疏通放气塞 5、把回油槽的一面装在下方 6、更换轴承座
九、主要装备
双柱立式车床
V1000/12000高精度车床
FY32-630四柱液压机
大型旋压机
RT2-580-7台车式热处理炉
HY-PS-55抛丸清理室
哈斯数控加工中心
七、耐温、耐磨、防腐、防爆
名称
措施
采用：高强度合金钢：HG60、HG70
耐高温
不锈钢304、316L、321、2205、2507
钛合金TC4、TC11
不同的介质有不同腐蚀性 通常选用不锈钢304、316L、321、2205、2507钛合金TC4、玻璃钢 防 腐 防腐油漆：环氧富锌、聚氨酯 其他方法：喷涂碳化钨（不溶于盐酸、硫酸,易溶于硝酸-氢氟酸混合酸中）、
另外的参数：环境温度、气体的组分（有无特殊要求如防腐、防爆）、转速、含尘量、其他
流量 压力
气体 介质
转速 功率
名称
流量
标准状态流量 静压、动压、全压
温度 湿度 密度 含尘量及含尘特性 气体种类
轴功率、所需功率
常用单位
备注
常用：m3/min m3/h
kg/h（质量单位，通风机不常用，蒸
汽压缩机常用单位）
二、基本结构
风机的主要结构部件有叶轮、机壳、进风口（F式为进气室）、台座、皮带轮、 联轴器、传动部（包含主轴、轴承箱、轴承）等，选用的配套件有：电机、消 音器（进口/出口）、测振仪表、测温仪表、二次仪表、调风门（进口/出口）、 执行器（电动/气动/手动）、变频器、液偶、永磁调速器、控制柜等.
三、传动方式
劣势：风机转速与电机同步，如不配液 耦、变频器、永磁调速器等就无法调 速。特大型风机（如机号25号以上） 不太适合。

图14-10 常用叶轮形式
a.前向叶片 b.多叶式前向叶片 c.径向曲叶片 d.径向直叶片 e.后向曲叶片 f.后向直叶片
（一）叶片形状对风机性能的影响 叶片形状影响出口安装角β2A的大小， 因而也影响在叶轮出口处气流绝对速度C2 的大小（图14－11）。C2不同， 则风机性能也有较大差异。
• 图11 叶片出口角β2A对叶 轮出口速度C2的影响 • (D2、 n、u2相等) • a.前向叶片(β2A＞90°) b. 径向叶片(β2A=90°) c.后 向叶片(β2A＜90°) • 1 、 由 式 PT∞=ρu2C2u 可知， C2u 愈大，则风机的 压力愈高。由图 14 － 11 可 见，在叶轮直径相同、转速 相同、流量相等时，前向叶 轮风机压力最高，径向次之， 而后向最低。
离心风机的工作过程
离心风机主要由叶轮、进风 口及蜗壳等组成（图14－ 2）。叶轮转动时，叶道 （叶片构成的流道）内的空 气，受离心力作用而向外运 动，在叶轮中央产生真空度， 因而从进风口轴向吸入空气 （速度为c0）。吸入的空气 在叶轮入口处折转90°后， 进入叶道（速度为c1），在 叶片作用下获得动能和压能。 从叶道甩出的气流进入蜗壳， 经集中、导流后，从出风口 排出
离心风机的工作原理
离心风机的工作原理
（离心式风机的分类
1 、 风机按风压（相对压力）H的大小，可分为： 2 、 高压离心风机P=2940—14700N/m2 （H=300—1500 毫米水柱） 3 、中压离心风机 P=980—2940N/m2 （H=100—300毫 米水柱） 4 、 低压离心风机P< 980N/m2 （H<100毫米汞柱）； 5、 高压轴流风机P=490—4900N/m2 （H=50—500毫米水 柱） 6 、 低压轴流风机P<490N/m2

• 空气进入风机的形式, 有单侧吸入和双侧吸入两种。其 他条件相同时, 双吸风口风机的动轮宽度和风量是单吸风 口风机的2倍。
• 现我国生产的离心式通风机较多，适用煤矿作主要通 风机的有: 4-72-11型、G4-73-11型、K4-73-01型等。
PPT文档演模板
矿用通风机性能测定
• 4-72系列离心式主要通风机装置图
1.并联通风无效 当通风网路风阻特性曲线为R1时，它与合成特性曲线Ⅲ的交点A恰好就 是通风机Ⅰ的特性曲线与同一网路风阻特性曲线的交点，此时并联通风的 总风量就等于通风机Ⅰ单独工作时的风量，通风机Ⅱ通过的风量为零，不 起作用， 2.当通风网路风阻特性曲线为R2时，它与合成特性曲线Ⅲ的交点B(位于 A点右下侧) 即为并联通风的工作点。从图中可看出，通风机并联工作时的 总风量Q并总大于任一台通风机单独对该网路工作时的风量Q通I或Q通Ⅱ， 并且风阻R值越小，两台通风机单独对该网路工作的风量之和与并联总风量 的差值越小，这就是说通风机并联工作时，其工作点在A点的右下侧，并联 通风才有效，而且风阻值越小，其效果越好。 3. 当通风网路风阻特性曲线为R3时，它与合成特性曲线Ⅲ交于O点(在A 点左侧)。此时并联通风的总风量将小于通风机I单独对该网路工作时的风量， 通风机Ⅱ出现负风量(－Q通Ⅱ′)，这就是说通风机Ⅱ并不帮助通风机I对矿 井网路通风，而成为通风机I的进风通路，这种并联工作是不允许的。
8矿用通风机性能测定
PPT文档演模板
2024/8/28
矿用通风机性能测定
• 一、矿井主要通风机及其附属装置
•矿用通风机的分类
•按照其服务范围和所起的作用分
•主
•辅
•局
要
助
部
通
通
通
风

1.叶轮与进风口摩擦
2.叶轮在主轴上松动
基础定位
消除方法 1.如系个别损坏，应更换个别零件如损坏过半， 应更换叶轮。 2.用小冲子紧住，如仍无效，则需更换铆钉。 3.卸下叶轮后，用铁锤矫正，或将叶轮平放， 压轮盘某侧边缘 停车。待冷却后再开车
先清楚外部影响因素，然后更换密封圈，重新 调整和找正密封圈的位置。
进气管道、阀门或网罩尘土、烟灰和 杂物堵塞。
出气管道破裂，或其管法兰密封不严 密。
密封圈损坏过大，叶轮的叶片磨损。
1. 气体成分改变，气体温度过高， 或气体所含固体杂质减少，使气 体的密度减小。
2. 进气管道破裂，或其管法兰密封 不严密。
1. 压力表失灵，阀门失灵或卡住， 以致不能根据需要对流量和压力 进行调节。
1、测定气体密度，消除密度减小的原因。 2、焊接裂纹，或更换管法兰垫片
1. 修理或更换压力表，修复阀门。 2. 如系需要流量减小，应打开旁路阀门，或
减低转速，如系管道堵塞应进行清扫。
1. 调整管道阻力曲线，减小阻力，改变通风 机工作点。
2. 检修通风机。 3. 提高通风机转速。 4. 调整通风机工作区。
机械振动值mm 0.06
0.1
0.12
0.16
电机振动值mm 0.05
0.085
0.1
0.12
用轴承振动速度有效显示时不超过：5.5mm/s
5）.各轴承油位正常 6）.轴向位移不超过2-4mm
4.紧急/报警动作
仪表报警和跳闸值的设定：
名称
设置
进口调节门限位开关
导叶关闭
风机轴承热电阻温度计 （WZPK-336)
高于75℃ 高于85℃
风机轴承振动极限
高于5.5mm/s 高于9.5mm/s

---
(a)圆柱形 (b)圆锥形 (c)弧形 (d)锥柱形 (e)锥弧形 图4-2 集流器形式
---
插入式配合的进风口，与叶轮间隙规定如下： 1、双吸入式风机，连轴器侧轴向伸入长度为
具有前弯叶片形式的风机效率低于具有后 弯叶片形式的风机效率，但其风压比较高， 在相同参数条件下，风机体积可以比其他形 式叶片的风机小。目前用于要求高风压的风 机。
---
通风机的各部件中，叶轮是最关键性的部件， 特别是叶轮上叶片的形式很多，但基本上可 分为前向式、径向式和后向式三种。
---
---
叶片出口角β：叶片的出口方向（出口端的切 向方向）和叶轮的圆周方向（在叶片出口端 的圆周切线方向）之间的夹角。
---
离心风机结构简图 1-进气室；2-进气口；3-叶轮；4-蜗壳；5-主轴； 6-出气口；7-扩散器 ---
---
---
三、进气方式 离心式风机的进气方式分为单侧和双侧进气
方式两种。 四、出风口位置
离心式出风口的位置根据使用要求，可以做 成向上、向下、水平、向左、向右、各向倾斜 等多种方式。 五、传动方式
离心式风机工作原 理及结构介绍
锅炉辅机班
---
第一节 离心式风机的工作原理
当原动机带动叶轮旋转时，叶轮中的叶片迫使流 体旋转，即叶片对流体沿它的运动方向做功，从而 使流体的压力能和动能增加。与此同时，流体在惯 性力的作用下，从中心向叶轮边缘流去，并以很高 的速度流出叶轮进人蜗壳，再由排气孔排出，这个 过程称为压气过程。同时，由于叶轮中心的流体流 向边缘，在叶轮中心形成了低压区，当它具有足够 的真空时，在吸入端压力作用下（一般是大气压） 流体经吸入管进入叶轮，达个过程称为吸气过程。
3.径向式叶轮的特点介入后向式和前向式之间。

N Ny
102


QH 102
式中： η——通风机效率，%。 N——轴功率，千瓦 当通风机的转速一定时，它的轴功率随着风量的改变而改变，一般离 心式通风机的轴功率随着风量的增加而增加。
四、效率
通风机的有效功率与轴功率之比为通风机的效率η，即：

Ny N
Hale Waihona Puke 00 %通风机的有效功率反映了通风机工作的经济性。
3.1.2主轴 主轴的作用是支撑叶轮旋转和传递动力装置的机械能。 主轴必须有足够的强度和刚度来传递机械能和支撑叶轮旋转不 发生振动。 大型风机主轴采用高强度的合金钢锻造和精加工而成。 叶轮和主轴有两种连接方式：采用轮毂结构的叶轮是通过轴上 的键连接；采用法兰结构的叶轮是通过高强度的铰制螺栓连接，在 足够的拧紧力矩下可保证叶轮和主轴紧密连接，铰制螺栓起到连接 和定位作用。这两种连接方式在双支撑风机中都有采用。悬臂式风 机则都采用轮毂结构的叶轮，键连接。
体挤入机壳，于是机壳内的气体压强增高，最后被导向出口排
出。气体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能 从风机的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源不断地输
送气体。
6
叶轮的工作原理
• （一）速度三角形 空气在叶道上任一点处，有绝对速度c，它是气流与 叶轮的相对速度ω与牵连速度μ的向量和。绝对速度c与牵连速度μ的夹角 以α表示。相对速度ω与牵连速度μ的反方向的夹角以β表示。通常只画出 叶片入口及出口的速度三角形，并以1点表示叶轮入口；2点表示叶轮出 口（图14－3b、c）。
叶轮与轴联接方式
3.1.3机壳 机壳的作用是将叶轮排出的高能气体汇聚起来，引到出口管道 上，同时将一部分动能转化为静压能。 机壳主要是由两侧板和一圈板焊接而成的结构件，其圈板形状 是蜗壳形的。从蜗舌到出口的流通面积是从小到大，与流量的大小 相匹配，最有效地提高风机的静压。机壳要有足够的刚度和强度防 止变形过大和振动。在合适的圈板位置上开有人孔门（或检查孔）， 以方便安装检修和查看叶轮（出口）的使用情况。