第四章风机

1、第四章 风机加压或输送气体的机器称为压气机。根据排气压力的等级不同，压气机通常分压缩机（排气压力300kPa）、风机（排气压力300 kPa）和真空泵（进气压力小于环境大气压力）。所以风机同压缩机一样，也是一种输送气体并提高气体压力的机器，只是排气压力较低。第一节 风机的分类、性能参数及型号编制一、分类1.按照排气压力（表压）分类分为通风机和鼓风机两类：通风机（Pd15103Pa）：低压通风机（Pd1103Pa）、中压通风机（1103PaPd2103Pa）、高压通风机（2103PaPd15103Pa）鼓风机（15103PaPd30103Pa）2.按照作用原理分类容积式和透平式3.按照生产工艺中

2、位置和作用或输送的介质分如：输送空气和半水煤气的风机叫空气或水煤气风机；排出凉水塔中空气的风机叫凉水塔轴流风机（也就是我们所说的风扇）；硝酸尾气派送飞风机叫氧化氮排风机。主要学习离心式鼓风机和罗茨鼓风机二、性能参数1.风量：单位时间内排出的气体量，经常用体积流量表示。条件：一个大气压、20、密度：1.205kg/m3、相对湿度50%。2.总压头：单位质量气体经过风机后所具有的总压头为风机排出口断面与入口断面单位质量的气体压头之差。用气柱高度表示。3.风压：又叫全风压，总压头的压力表示形式。4.功率和效率轴功率：原动机传给风机轴的功率，N表示；有效功率：Ne=QHg效率： =Ne/N100%三、

3、风机的型号编制1.离心式通风机的型号离心式通风机的全称包括：名称、型号、机号、传动方式、旋转方向和封口位置六部分，其名称主要是区别相同型号不同用途的风机，经常在型号前冠以用途的代号。常用通风机用途代号见上表。离心式通风机的型号组成：2.离心式鼓风机的型号第二节 离心式风机离心式风机结构简单，制造方便，叶轮和蜗壳一般都有钢板制成，通常采用焊接，有时也用铆接。离心式风机按照叶轮数目可以分为单级离心式风机和多级离心式风机，主要结构和工作原理与离心泵相似。离心式风机主要用于送气量较大而气体压力要求不太高的场合。一、离心式风机的结构主要由：机壳、叶轮、主轴、轴承、轴承座（箱）、密封组件、润滑装置、联轴器

4、（或带轮），支架以及其他辅助零部件等组成。二、离心式风机的工作原理离心式风机是根据:由电机带动叶轮旋转，叶轮中的叶片迫使气体旋转，对气体做功，使其能量增加，气体在离心力的作用下，向叶轮四周甩出，通过涡型机壳将速度能转换成压力能，当叶轮内的气体排出后，叶轮内的压力低于进风管内压力，新的气体在压力差的作用下吸入叶轮，气体就连续不断的从泵内排出 它的出力下降可能存在以下的原因: 1. 电机故障如电机定子绕组局部短路造成转速下降； 2. 叶轮可能有污物付着使负载增加影响它的转速； 3. 叶轮不平衡(同时会有异常的震动)； 4: 进风口是否有障碍进风的物质如进风口阀门关小了或进风过滤网脏了堵塞了等原因。

5、 多级离心式压缩机的工作原理与单级离心式鼓风机的原理基本相同，所不同的是，气体经过第一级叶轮甩出后，没有直接进入出气口排出，而是经过第一级的回流室被吸至第二级叶轮的中心，如此以此通过所有的叶轮，最后由出气口排出。 离心式风机的送气量大，但所产生的气体压力不高，其出口压力一般不超过0.3MPa（表压）。可见其压缩比不高（一般压缩比在1.14之间），在压缩过程中气体获得的能量不多，温度升高也不明显，所以一般不需要冷却装置，并且各级叶轮的直径也大体相同。三、离心式风机的主要零部件 1.机壳由铸铁制成或用钢板焊接而成，结构形式有水平中分式和端盖、蜗壳组合式两种。铸铁制成的中分式机壳，其中分面经过加工。

6、一般离心式风机的结合面多采用橡胶垫片或石棉橡胶板密封；而大型离心式风机的结合面多以密封剂密封。中分面法兰上装有定位销、导向杆和连接螺栓。上机壳装有吊环或铸有吊耳，供起吊用。机壳的结构形状有蜗壳和机壳组合体两种形式。蜗壳一般用于单级离心式鼓风机上或多级离心式鼓风机的末端，其作用是将从叶轮出来的气体汇集起来，也作为转能装置使气体的静压能进一步提高。机壳组合体用于多级离心式鼓风机的中间级，它是由机内的扩压器、弯道、回流器和隔板等部分组成。扩压器中有许多导叶片，使气体的 部分动能转变为静压能；回流器也有许多导叶片，把扩压后流经弯道的高压气体均匀地导引入下一级叶轮；扩压器与回流器由隔板隔开，隔板通常采用

7、铸铁制造。机壳的支撑有悬臂式及双支撑式两种形式。悬臂式机壳由罗双与轴承箱连接，并有平键定位；也有用联轴器与电机直连的。双职称是的机壳靠机座支撑，转子组件由两端轴承支撑。2.转子组件是离心式风机的主要零部件，由叶轮、主轴、密封套、平衡盘、联轴器等部件组成。叶轮与主轴常采用过盈配合或过渡配合。如采用加热法装配时，应该注意加热温度，一般应该略低于装配件从材料的退货温度的下限，以防止失去装配件加工硬化的效果。转子组件的零部件介绍如下：叶轮：将机械能传递给气体，使气体在叶轮通道中增加静压能和动能。叶轮一般由前盘、后盘、叶片和轮毂组成，它们的尺寸和几何形状对离心式风机的性能影响很大。由于叶轮的后盘均为直板

8、并与轮毂用铆钉连接，故叶轮形式主要直前盘形式的变化。叶轮按照叶片的弯曲方向分为三种：后弯叶片、径向叶片、前弯叶片。从气体所获得的压力看，前弯叶片最大，径向叶片稍次，后弯叶片最小。从效率观点看，后弯叶片最高，径向叶片居中，前弯叶片最低。从结构尺寸看，在流量和转速一定时，达到相同的压力前提下，前弯叶轮直径最小，而径向叶轮直径稍次，后弯叶轮直径最大，而叶片的基本形状又分为弧形叶片、直线形叶片、机翼形叶片三种。直线形叶片制造简单，机翼形叶片气动性能好且叶片强度高。主轴：支撑旋转件和传递扭矩。一般采用优质碳素钢或不锈钢加工而成，并作调质热处理，以增加其饿性能。联轴器：连接轴和传递旋转力矩的重要零部件，也

9、可以用来做安全装置，离心式风机多使用弹性套住销联轴器。密封组件：一般采用迷宫式气密封和迷宫式油密封。轴承：支撑转子，保证转子能平稳旋转等 部件，并能承受转子旋转所产生的径向推力和轴向推力。滚动和华东两类轴承在离心式风机中均有应用。润滑装置：以直通式压油环、压配式压油油杯、旋盖式油杯及油标使用最多。在大型离心式风机中，则以油泵、油箱、滤油器、油冷却器、稳压器及安全阀等构成。第三节 罗茨鼓风机罗茨鼓风机的用途：输送介质以清洁空气、清洁煤气、二氧化硫及其他惰性气体为主。也可按需生产输送其他易燃、易爆、易蚀、有毒及特殊气体。因而能广泛适用于冶金、化工、化肥、石化、食品、建材、石油、矿井、纺织、煤气站、

10、气力输送、污水处理等各工业部门。特点：1、由于叶轮在机体内运转无磨擦，不需要润滑，使排出的气体不含油。是化工、食品等工业理想的气力输送气源。2、罗茨鼓风机属容积运转式鼓风机。使用时，随着压力的变化，流量变动很小。但流量随着转速而变化。因此，压力的选择范围很宽，流量的选择可通过选择转速而达到需要。3、罗茨鼓风机的转速较高，转子与转子、转子与机体之间的间隙小，从而泄露少，容积效率较高。4、罗茨鼓风机的结构决定其机械磨擦损耗非常小。因为只有轴承和齿轮副有机械接触在选材上，转子、机壳和齿轮圈有足够的机械强度。一、罗茨风机的结构由机壳、前后墙板、主轴、从动轴、密封、传动齿轮、转子等组成，如上图二、罗茨鼓风机的工作原理罗茨鼓风机的工作原理：原动机带动主轴旋转时，安装在主轴上的齿轮，便带动从动轴上的齿轮按相反方向同步旋转，与此同时，相啮合的两个转子也相随转动。当转子在(a)位置时，转子左侧与进气口相通，右侧与排气口相通，上转子与机壳间所形成的空间内，包含有与进气压力相同的气体；当转子转过一个小角度达到(b)位置时，上部空间与排气口相通，排气管内高压气体的突然倒人，使该空间内的气体受到压缩，压力升至排气压力，并随着转子的进一步旋转，容积不断减小，从排气口排出；同时，在转子的左侧，空间容积增大，压力降低，外界气体被从吸气口吸人，并随转子进