第三章离心通风机

1、第三章离心通风机李清筱李清筱第一节风机的分类1、按作用原理分类：l 透平式风机：通过旋转叶片压缩输送气体的风机。l 容积式风机：用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。l 离心式风机气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。l 轴流式风机气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体相互作用，气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。l 混流式风机气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。l 横流式风机气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力。2、按照产生压力大小分类、按照产生压力大小分类按产生压力大小：按产生压力大小： 100mmH2O 低压通风机低压通风机

2、100300mmH2O 中压通风机中压通风机 300mm1500H2O 高压通风机高压通风机按空气在机内流动方向：轴流式、按空气在机内流动方向：轴流式、离心式（粮食饲料采离心式（粮食饲料采用）用）按用途不同：冷却通风机、排尘通风机、防爆通风机等按用途不同：冷却通风机、排尘通风机、防爆通风机等按其工作原理分：按其工作原理分：离心式鼓风机、回转式鼓风机离心式鼓风机、回转式鼓风机。粮食加工业常用：粮食加工业常用：往复式压缩机往复式压缩机按产按产生压生压力大力大小：小：通风机通风机1500mmH2O空气压缩机空气压缩机35000mmH2O鼓风机鼓风机150035000mmH2O 第二节离心通风机的基本

3、理论 离心通风机的构造1、进风口 2、叶轮 3、机壳 4、轮毂 5、轴风机结构及原理风机结构及原理- -离心风机离心风机 前前 盘、后盘、叶片盘、后盘、叶片 (一般为一般为664个个。) 叶片形状：直线形：制作简单，损失较大弧形： 制作复杂，损失较小，使用多机翼形：空气动力性能较好，加工复杂使用大型风机安装形式：前向、后向、径向 做功部件l 前向：叶片的安装角前向：叶片的安装角 9090 ，容易产生涡流，风机压力高，容易产生涡流，风机压力高，噪声大，能量损失大，效率低。噪声大，能量损失大，效率低。l 后向：叶片的安装角后向：叶片的安装角 9090，涡流小，气流平缓，压力低，涡流小，气流平缓，压

4、力低，能量损失小，效率高，噪音小，尺寸大能量损失小，效率高，噪音小，尺寸大l 径向叶片：径向叶片：= 90= 90 ，特点介于后向和前向之间，特点介于后向和前向之间l 前向容易过载，后向不容易过载前向容易过载，后向不容易过载l 大型风机，采用后向型（大型风机，采用后向型（p37)p37)锥形前盘前盘（2）机壳：l 蜗壳（收集从叶轮中出来的高速气体，引向出风口）l 进气口（集风器，将气体导向叶轮，避免产生涡流）l 风舌（防止气流在蜗壳内循环流动）圆筒形：气流状态不好，有涡流产生，能量损失最大，加工方便圆锥形：气流状态不好，能量损失较大，比圆筒形好，加工方便用得多圆弧形：气流状态好，能量损失较小，

5、加工复杂喷嘴型：气流状态最好，能量损失最小，加工复杂，用于高效风机（3）轴和轴承：轴承用来支撑传动轴。小功率风机采用滚动轴承，大功率的采用带油环的滑动轴承（4）机座：角钢焊接而成，也可用铸铁做成整体支架。二、离心通风机的工作过程二、离心通风机的工作过程工作过程：工作过程：当离心通风机的叶轮在电动机的带动下在机壳内旋转时，迫使叶片之间的空气跟着旋转，因此产生了离心力。在离心力的作用下，迫使空气从叶轮中甩出，汇集到蜗壳内，最后从排风口流出。与此同时，由于叶轮内的空气被排出，叶轮中心处形成一定的负压，外面的空气就在压力差的作用下，由进风口被吸入。由于叶轮的不断转动，空气就不断地被吸入和压出，从而实现

6、了连续输送一定压力气流的功能。第二节第二节离心通风机的性能参数离心通风机的性能参数一、离心通风机的主要性能参数一、离心通风机的主要性能参数- 流量、压力、功率、功效流量、压力、功率、功效1.1.流量（流量（Q Q）l 风机的流量通常采用体积流量（风机的流量通常采用体积流量（ 也可称为风机的风也可称为风机的风量），是指单位时间内吸入通风机的气体体积。量），是指单位时间内吸入通风机的气体体积。 （ Q Q： m m3 3/h/h、 m m3 3/s/s ）l它的大小取决于风机的构造和风机的转速。它的大小取决于风机的构造和风机的转速。l一般假设通风机的容积流量不变，即通风机的出口流一般假设通风机的容

7、积流量不变，即通风机的出口流量和进口流量相同量和进口流量相同2.2.压力压力p p（PaPa）（通风机气体流过通风机后的）（通风机气体流过通风机后的能量增值）能量增值） l通风机的压力：风机出口断面空气的全压与通风机的压力：风机出口断面空气的全压与进口断面空气的全压之差。进口断面空气的全压之差。 lp=pp=pq1q1-p-pq2q2=(p=(pj2j2+p+pd2d2)-(p)-(pj1j1+p+pd2d2) ) l通风机的全压力表示单位体积的气体通过风通风机的全压力表示单位体积的气体通过风机之后增加的总能量。其大小也取决于风机机之后增加的总能量。其大小也取决于风机的构造和风机的转速。的构造

8、和风机的转速。3、转速l 通风机的转速n，通风机叶轮的旋转速度l 单位r/min4.功率和效率功率和效率N（kW）输出功率（又称有效功率）：输出功率（又称有效功率）：Ne=pQ/3600*1000(单位时间从通单位时间从通风机获得能量）风机获得能量）式中：式中： Ne通风机的输出功率（通风机的输出功率（kW） Q通风机的风量（通风机的风量（m3/h） p通风机的压力（通风机的压力（ Pa ）输入功率（又称风机轴功率）：（电动机传递到通风机主轴上输入功率（又称风机轴功率）：（电动机传递到通风机主轴上个的能量）个的能量） （N）N=Ne/ =pQ/1000(单位KW) 当通风机的转速一定时，它的轴

9、功率随着风量的改变而改变，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。一般离心式通风机的轴功率随着风量的增加而增加。注意：l 作用在通风机上的功率需要通过传动设备传给，若传动系数为1，则电动机轴上的输出功率为：N=pQ/1000pQ/1000 1传动效率传动效率1值随传动方式不同而不同。平皮带值随传动方式不同而不同。平皮带1=0.85，三，三角皮带传动角皮带传动1=0.95，联轴器传动，联轴器传动1=0.98，风机与电机，风机与电机同轴同轴1=1l 选配电机时候，考虑本身的容量安全系数，这样，选配电机的功率应该是：N电机电机=kpQ/10

10、00 1pQ/1000 1K K 为电机容量安全系数（见教材为电机容量安全系数（见教材5353页表页表）4.4.效率效率（% %）l 水力损失（空气黏滞性，摩擦导致）、水力损失（空气黏滞性，摩擦导致）、l 容积损失（风机和叶轮之间有空隙，一部分离开叶轮有压容积损失（风机和叶轮之间有空隙，一部分离开叶轮有压力的空气又重新回到叶轮入口的低压区）、力的空气又重新回到叶轮入口的低压区）、l 机械损失（轴承运动摩擦。叶轮前后盘外侧表面与空气之机械损失（轴承运动摩擦。叶轮前后盘外侧表面与空气之间的摩擦导致）间的摩擦导致）输出小于输入功率，一般效率为输出小于输入功率，一般效率为65%65%，也有高，也有高效

11、的其效率达到效的其效率达到80%-90%80%-90%通风机的效率：输出功率通风机的效率：输出功率N Ne e与输入功率与输入功率N N之比。之比。N Ne e/N/N100%100%练习练习 课本 p58 18、19二、通风机的相似理论二、通风机的相似理论 相似换算（公式）（41页表3-2) 意义：通过计算可以得到一系列尺寸不同的相似风机的任何转速下的性能参数三、离心通风机的无因次参数1、与有因次性能参数的区别：l 有因次性能参数有单位，反应某台离心机的性能l 无因次性能参数没有单位的物理量，反应同一类型的离心机的性能参数。即对于同一类型的通风机，不论型号大小，流量系数和压力系数、功率系数是

12、基本相同的。2、无因次特性参数：压力系数p-,流量系数Q、功率系数N（无度量单位）3、意义：对于不同类型的通风机，可以通过三个无因次参数来计算流量、压力、功率四、比转数1 1、比转数定义、比转数定义l 无因次性能参数，表示方法无因次性能参数，表示方法nsnsl 全压效率最高点的比转数作为该通风机的比转数全压效率最高点的比转数作为该通风机的比转数l 相似通风机，比转数相等相似通风机，比转数相等l 比转数相同，通风机不一定相似比转数相同，通风机不一定相似2 2、应用、应用A A、用于离心通风机的分类、用于离心通风机的分类低压通风机：低压通风机：ns60 ns60 中压通风机：中压通风机：ns=30

13、-60ns=30-60高压通风机：高压通风机：ns=15-30ns=15-30注意：离心通风机的最佳比转数在注意：离心通风机的最佳比转数在15-9015-90之间，前向叶片的通风机最佳之间，前向叶片的通风机最佳比转数为比转数为15-6515-65，后向叶片的通风机的最佳比转数为，后向叶片的通风机的最佳比转数为20-90.20-90.B B、比转数是设计通风机的重要参数：叶轮的主要尺、比转数是设计通风机的重要参数：叶轮的主要尺寸与比转数有关。寸与比转数有关。C C、用于通风机的相似设计、用于通风机的相似设计五、离心通风机的性能曲线l对应一台具体型号的风机l在一定的转速下l反应风压H、效率、功率N

14、、流量Q之间的关系l内容：三条曲线规律：规律：压力随风量的变化而变化，在HQ曲线最高点的右侧，压力随风量的增加而减小；离心通风机的轴功率一般都随风量的增大而增大；效率随风量的增加先增加，达到最高值后，随风量的增加反而减小。因此，离心通风机在最高效率因此，离心通风机在最高效率点所对应的风量和压力下最经点所对应的风量和压力下最经济，实际中一般要求工作效率济，实际中一般要求工作效率不小于最高效率的的不小于最高效率的的90%。 1、有因次性能曲线2、综合性能曲线、综合性能曲线NoAn nNoA1、不同机号的风量Q为横坐标，压力H为纵坐标2、不同转数下流量与压力关系曲线绘制在同一坐标图上，并在此基础上将

15、这一组曲线上的等效率点联系起来，绘出的曲线。第四节 风网中的运行和工况调节一、官网特性曲线方程1、定义：阻力与空气流量的关系：H=KQ22、影响K因素：管道长度、几何形状和管道内表面的粗糙度3、官网特性曲线：知道K值，根据管网特性绘制4、特性曲线特点：风网中K值增加，曲线变陡，K值减小，风网特性曲线变平坦二、离心通风机在管网中的工作特性结论：1、离心通风机的性能曲线陡峭，当管网阻力发生变化而使通风机的工作点偏移时，引起的风量变化较小；2、如果离心通风机的性能曲线较平坦，当管网阻力发生变化而使通风机的工作点发生偏移，所引起的风量变化较大。3、在实际中，选用性能曲线较陡峭的风机，或者把风机的工作点

16、选择在曲线高效区的陡峭部分三、离心通风机的工况调节1、节流调节A、定义：在通风机的吸气管或者排气管中装置节流阀门。B、操作过程：C、关小节流阀，风量变小，风压变大，有能量损失，不经济，但是此方法简便，所以在生产中广泛应用2、改变转速调节A、图B、通过图表看出，没有能量损失，但是调节风机转速，复杂，所以在实际中企业不愿意采用四、离心通风机的联合工作1、风机的并联A、并联目的：大幅度增加风量。B、a点是两台通风机并联工作的临界点，位于a点右侧，才有效，并联风机不允许在a点左侧工作。l 串联目的：一定流量，提高风网的总体压力l 风机串联后，当联合工作点落在A的左边时，串联后的总压力比单机运行时高；如

17、果落在右边，串联后的总压力不但没有增加，反而比一台风机工作时还小，此时管网实际通过的风量也其中一台单独工作时小。l A点是两台通风机串联工作的临界点，工作在A点左侧时，才能发挥作用，串联风机绝不允许在A点右侧工作。结论：A、无论在什么情况下，联合工作总会有额外的压力损失(并联时有分流、合流及局部阻力等损失；串联时有管道连接损失)，不如单机工作时的效率高。B、当两台风机不同时，有可能出现适得其反的结果。因此，在采用风机联合工作时，应优先选择性能相同的风机。C、管网阻力愈小，采用并联工作愈有利；管网阻力愈大，采用串联工作较好。D、风机性能曲线愈平坦，采用并联工作愈好，风机曲线愈陡，采用串联工作愈有

18、利。第五节 离心通风机的选用1、名称：以离心通风机为例。 2、型号：由基本型号+补充型号组成，共分三组中间用横线隔开。基本型号占两组，补充型号占一组。举例：-72-11第一组数字表示：全压系数10再化整的一位数。如4：表示全压系数约为0.4 。第二组数字表示：比转数。如72.8：表示比转数72。第三组数字表示：风机吸口形式及设计顺序号。第一位数字表示：吸口形式。（如1：为单吸口）；0表示双吸口，2表示两级串联通风机第二位数字表示：设计顺序号。（如1：为第一次设计）2表示第二次设计提问： 6-28-02表示？、机号机号：用符号“No”和机号数字组成。机号数字以叶轮直径的分米数表示。（如： 7 为

19、7号风机，叶轮直径为7分米）提问：6？、传动方式：共分为A、B、C、D、E和F六种型式。A式叶轮直接装在电动机轴上，适用于小型通风机B式叶轮悬臂支撑，皮带轮位于轴承之间C式叶轮悬臂支撑，皮带轮位于轴承外侧D式叶轮悬臂支撑，通过联轴器直接传动E式叶轮在两轴承之间，皮带轮在轴承外侧F式叶轮在两轴承之间，通过联轴器直接传动代号ABCDEF传动传动方式方式无轴承无轴承电机直电机直接传动接传动悬臂支撑悬臂支撑皮带轮在轴皮带轮在轴承中间承中间悬臂支承，悬臂支承，皮带轮在轴皮带轮在轴承外侧承外侧悬臂支悬臂支承，联轴承，联轴器传动器传动双支承，双支承，皮带轮在皮带轮在外侧外侧双支承，双支承，联轴器传联轴器传动

20、动5、旋转方向：左旋或右旋注意：从通风机传动一侧看，叶轮顺时针旋转，右旋，反之左旋6、出风口位置通常有8个位置。但是风机有左旋和右旋，所以一共16种形式。举例：某排尘离心通风机，全压系数为0.6，比转数为46，单侧吸入，第一次设计，叶轮外径为600mm，悬臂支承，皮带轮在轴承右侧，从皮带轮端正视叶轮为顺时针方向旋转，出口位置向上。其全称为思考：排尘（C）离心通风机646116C右90二、粮食、饲料工业常用通风机 l通风除尘一般采用中低压离心通风机。4-72、4-73、4-79l气力输送选用高压通风机.6-23、6-30、9-19、9-261、通风除尘采用风机4-72型离心通风机是一种高效、低噪

21、音的中、低压通风机，采用“中空机翼型”叶片，进风口为圆弧形。效率高，可达90%左右，运转平稳。4-73型离心通风机是由472型改造而来的一种排尘风机。多尘场合使用4-73型比4-72型好4-79型离心通风机叶轮有十二个后向叶片、曲线前盘、平板后盘组成，吸口为喷嘴型，效率接近90%。6-48型离心通风机是一种排尘型离心通风机。适合排送含有木屑、纤维、尘土空气混合物2、气力输送常用的高压离心通风机6-23型（特点：12个后向薄板曲线形叶片，双曲线前盘，平板后盘，圆锥形进风口）和6-30型（ 特点：12个后向平板直叶片，锥形前盘，平板型后判，圆锥形进风口）离心通风机用得较多，630（浓度低）型风机风

22、量大，压力小；623（浓度高）型风机风量小，压力大。9-19型和9-26型三、离心通风机选用的原则和方法l 通风机工作点要在高效区通风机工作点要在高效区 风量风压满足要求，同时其工作点应在最佳效率或经济使用范围内，工作点效率不应低于最高效率的90%。l 调节性能好调节性能好 ：除尘风机性能曲线平坦，气力输送网络来说，陡好。原因：l 电动机不易过载电动机不易过载 后向叶型不易过载l 要适应输送气体的性质要适应输送气体的性质 提问：灰尘大选用何种风机？能选用机翼型叶片的风机吗？l 噪声低噪声低。在相同的条件下，应首先选用低噪声通风机。一般风机转速不宜超过3000rpm。 2、离心通风机的选用方法A

23、 A、根据输送物料的性质，选择不同类型的通、根据输送物料的性质，选择不同类型的通风机风机B B、根据不同网络系统的压力损失，确定风机、根据不同网络系统的压力损失，确定风机的类型的类型C C、根据所需要风量、风压，从风机样本上选、根据所需要风量、风压，从风机样本上选择合适的通风机机号择合适的通风机机号 注意：注意：1、在确定通风机风量时候，应该考、在确定通风机风量时候，应该考虑由于官网和设备的不严造成漏风现象，因虑由于官网和设备的不严造成漏风现象，因此，附加一定的安全系数，值为此，附加一定的安全系数，值为10%-20%。2、压力，考虑官网阻力计算的误差，以及、压力，考虑官网阻力计算的误差，以及在

24、施工中不可预见的因素，应该附加一定的在施工中不可预见的因素，应该附加一定的安全系数，其值为安全系数，其值为10%-15%。3、通风机产、通风机产品样本中列出的风机性能参数，一般是在标品样本中列出的风机性能参数，一般是在标准状态（大气压为准状态（大气压为760mmH2O，温度为，温度为20度，相对湿度度，相对湿度50%）下的性能参数，如果实）下的性能参数，如果实际使用情况离标准状态相差较大，则需按照际使用情况离标准状态相差较大，则需按照下列公式计算下列公式计算D、在满足所需风量、风压的条件下，工作点应该尽量选择在效率最高点或者经济使用范围内E、考虑噪声控制，在满足所需风量、风压的条件下，尽量选择低转速风机F、考虑风机的外形尺寸以及进口位置，出口方向等因素，以便于合理布置，方便施工G、考虑价格便宜，运输方便，减少投资四、通风机运行中常见故障以及排除方法 故障名称种类性能故障1