轴流式通风机解析

1、轴流式通风机解析2 2、工作原理、工作原理 当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度u u 移动。处于叶片迎移动。处于叶片迎面的气流受挤压，静压增加；与此同时，叶片背面的气体静面的气流受挤压，静压增加；与此同时，叶片背面的气体静压降低，翼栅受压差作用，但受轴承限制，不能向前运动，压降低，翼栅受压差作用，但受轴承限制，不能向前运动，于是叶片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区于是叶片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区“吸引吸引”叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。3 3、离心式通风机与轴流式通风机的比较、离

2、心式通风机与轴流式通风机的比较 1)1)风流方向风流方向 离心式通风机中的空气沿轮的轴向进径向出，轴流式通风机中的空气沿轮的轴向离心式通风机中的空气沿轮的轴向进径向出，轴流式通风机中的空气沿轮的轴向进轴向出。进轴向出。2 2）结构方面）结构方面轴流式风机比旧式离心风机结构尺寸小，重量轻；与新型离心式风机相比则差不多；轴流式风机比旧式离心风机结构尺寸小，重量轻；与新型离心式风机相比则差不多；轴流式风机结构复杂，维修较困难；轴流式风机结构复杂，维修较困难；轴流式风机噪声大，需安装消声措施；轴流式风机噪声大，需安装消声措施；3 3）效率方面）效率方面 离心式风机最高效率比轴流式高，但平均效率低于轴流

3、式；离心式风机最高效率比轴流式高，但平均效率低于轴流式；4 4）通风机调节方面）通风机调节方面 轴流式风机调节方法多，经济性好；离心式较差。轴流式风机调节方法多，经济性好；离心式较差。5 5）特性方面）特性方面 轴流式通风机特性曲线陡斜，适用于矿井阻力变化大而风量变化不大的矿井；离心轴流式通风机特性曲线陡斜，适用于矿井阻力变化大而风量变化不大的矿井；离心式则相反；式则相反；6 6）启动方式）启动方式 轴流式风机启动时可关闭闸门也可不关，启动负荷变化不大；离心式风机必须关闭轴流式风机启动时可关闭闸门也可不关，启动负荷变化不大；离心式风机必须关闭闸门启动，以减小启动负荷。闸门启动，以减小启动负荷。

4、二、轴流式通风机的特性曲线二、轴流式通风机的特性曲线（一）轴流式通风机叶轮中气流的运动及速度三角形（一）轴流式通风机叶轮中气流的运动及速度三角形1 1、气流在叶轮中的流动、气流在叶轮中的流动（1 1）基元环）基元环（2 2）翼栅）翼栅 将基元环展开成平面后，成为直列翼栅。将基元环展开成平面后，成为直列翼栅。栅距：翼栅中的相邻叶片间的间距，以栅距：翼栅中的相邻叶片间的间距，以“t”t”表示。表示。栅稠：弦长与栅距之比。栅稠在外缘处最小并向轮毂处逐渐增大。栅稠：弦长与栅距之比。栅稠在外缘处最小并向轮毂处逐渐增大。安装角：叶片弦长与栅出口边缘线的交角，以安装角：叶片弦长与栅出口边缘线的交角，以“”表

5、示。通常以叶根处表示。通常以叶根处安装角标志叶轮叶片安装角。安装角标志叶轮叶片安装角。（二）轴流式通风机基本方程式（二）轴流式通风机基本方程式1 1、理论压头（风压）、理论压头（风压）不考虑任何损失的情况下，翼栅输入的功率不考虑任何损失的情况下，翼栅输入的功率P P等于输出功率：等于输出功率：按照动量矩定理，在稳定流动中，单位时间内按照动量矩定理，在稳定流动中，单位时间内气流动量矩的变化量等于同一时间的外力对同一轴气流动量矩的变化量等于同一时间的外力对同一轴线的外力矩。则：线的外力矩。则：因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机的静压要低于离心式通风机。

6、的静压要低于离心式通风机。如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时（当（当c1uc1u与与u u同向时取同向时取“-”-”，c1uc1u与与u u反向时取反向时取“+”+”）2 2、基本方程式的能量意义、基本方程式的能量意义 可以用叶轮外缘处的参数代换任意半径处的参可以用叶轮外缘处的参数代换任意半径处的参数。以下缀数。以下缀“R”R”表示外缘参数，则有：表示外缘参数，则有：2、静压与动压的分配四）轴流式通风机实际特性四）轴流式通风机实际特性1 1、轴流式通风机的损失、轴流式通风机的损失（1 1）气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失；）气流在进入叶轮前

7、由于进风部件阻力而形成的损失；（2 2）气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝隙而）气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝隙而形成的损失；形成的损失；（3 3）气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失；）气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失；（4 4）在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失；）在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失；（5 5）传动时的机械损失。）传动时的机械损失。2 2、实际特性曲线（图、实际特性曲线（图8-68-6、7 7）它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。三、轴流式通风机的构造及反风装置三、轴流式通风

8、机的构造及反风装置（一）结构（一）结构 一般矿用轴流式通风机的主要气动部件有叶轮、导叶（前导叶、中导一般矿用轴流式通风机的主要气动部件有叶轮、导叶（前导叶、中导叶、后导叶）、外壳、进风口（集流器、疏流罩）以及出口处的扩散器。叶、后导叶）、外壳、进风口（集流器、疏流罩）以及出口处的扩散器。1 1、叶轮是风机的主要部件，决定着风机性能的主要因素是风机翼型、叶轮是风机的主要部件，决定着风机性能的主要因素是风机翼型、叶轮外径、外径对轮毂的比值（轮毂比）和叶轮转速。适用于叶轮矿用通叶轮外径、外径对轮毂的比值（轮毂比）和叶轮转速。适用于叶轮矿用通风机的翼型、风机的翼型、CLARKYCLARKY翼型和翼型和

9、RAF6ERAF6E翼型等。叶轮外径和风机轴转速决翼型等。叶轮外径和风机轴转速决定圆周速度，直接影响到风机全压。轮毂比与风机比转数有关。一般说来定圆周速度，直接影响到风机全压。轮毂比与风机比转数有关。一般说来，轮毂比大时，轴向速度，轮毂比大时，轴向速度CaCa增大，叶片数目增大，叶片数目z z和叶片相对宽度和叶片相对宽度b/lb/l（b b为弦为弦长，长，l l为叶展）也相应增大，风机的风压系数提高；反之，轮毂比小，多为叶展）也相应增大，风机的风压系数提高；反之，轮毂比小，多数取，风压系数也较低。叶轮叶片安装角直接影响旋绕速度的增量，影响数取，风压系数也较低。叶轮叶片安装角直接影响旋绕速度的增

10、量，影响风机全压。通常，可在风机全压。通常，可在10104545范围内调整。范围内调整。 2 2、导叶、导叶前导叶前导叶 某些风机设有前导叶，用以控制进入叶轮的气流方向，达到调节某些风机设有前导叶，用以控制进入叶轮的气流方向，达到调节特性的目的。此导叶可分为两段，头部固定不动，尾部可以摆动。这样，特性的目的。此导叶可分为两段，头部固定不动，尾部可以摆动。这样，外界气流可以较小的冲击进入前导叶，而后改变方向进入叶轮。外界气流可以较小的冲击进入前导叶，而后改变方向进入叶轮。中导叶中导叶 在多级轴流式通风机中级间设置。它的作用是将前级叶轮的流出在多级轴流式通风机中级间设置。它的作用是将前级叶轮的流出

11、气流方向，转为轴向流入后级叶轮。气流方向，转为轴向流入后级叶轮。后导叶后导叶 作用是将最后一级叶轮的出流方向转为接近轴向流出。剩余的旋作用是将最后一级叶轮的出流方向转为接近轴向流出。剩余的旋绕速度使气流不仅沿轴向，而且是沿螺线方向在扩散器中流动，有利于改绕速度使气流不仅沿轴向，而且是沿螺线方向在扩散器中流动，有利于改善扩散器的工作。善扩散器的工作。注意：注意：（1）导叶的形式）导叶的形式 以前多采用圆弧形叶片。现在多采用机翼形叶片，中、以前多采用圆弧形叶片。现在多采用机翼形叶片，中、后导叶还采用扭曲机翼形叶片。后导叶还采用扭曲机翼形叶片。（2）导叶的数目（前导叶、中导叶、后导叶）应与叶轮叶片数

12、互为质数，）导叶的数目（前导叶、中导叶、后导叶）应与叶轮叶片数互为质数，以避免气流通过时产生同期扰动。以避免气流通过时产生同期扰动。3 3、进风口（集流器和整流罩）、进风口（集流器和整流罩）作用是使气流顺利地进入风机的环行入口信道，并在叶轮入口处，作用是使气流顺利地进入风机的环行入口信道，并在叶轮入口处，形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏流罩的型面为球面或椭球面。流罩的型面为球面或椭球面。4 4、扩散器、扩散器作用是把风机出口动压的一部分转换为静压，以提高风机的静效作用是把风机出口动压的一部分转换为静压，以提高风机的

13、静效率。一般由锥形筒芯和筒壳组成，装在风机出口侧。率。一般由锥形筒芯和筒壳组成，装在风机出口侧。5 5、外壳、外壳风机外壳呈圆筒形，重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向间隙风机外壳呈圆筒形，重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向间隙应尽可能地减小。通常应尽可能地减小。通常 （ss径向间隙，径向间隙，ll叶片展长）在叶片展长）在之间。之间。（二）轴流式通风机分类和型号（二）轴流式通风机分类和型号 1 1、分类、分类（1 1）按布置形式分：立式、卧式和倾斜式）按布置形式分：立式、卧式和倾斜式 （2 2）按压力分：低压轴流式通风机（风压不超过）按压力分：低压轴流式通风机（风压不超过1KPa1KPa） 中压

14、轴流式通风机（风压为中压轴流式通风机（风压为1-3KPa1-3KPa） 高压轴流式通风机（风压高压轴流式通风机（风压3-15KPa3-15KPa） 2 2、型号意义、型号意义 BDK65-8-No24BDK65-8-No24 B B防爆型防爆型 DD对旋结构对旋结构 KK矿用矿用 6565轮毂比轮毂比 88配用配用8 8级电机级电机 No24No24机号为机号为2424，叶轮直径为，叶轮直径为2400mm2400mm抽出式对旋轴流式通风机抽出式对旋轴流式通风机 BD-8No28BD-8No28 B B防爆型防爆型 DD对旋结构对旋结构 改进型改进型 88配用配用8 8级电机级电机 No28No28机号为机号为2828，叶轮直径为，叶轮直径为2800mm2800mm 70B70B2 211No18D11No18D7070轮毂比为轮毂比为BB机翼型不扭曲叶片机翼型不扭曲叶片22叶型为第二次设计叶型为第二次设计11第一个第一个1 1表示叶轮级数为表示叶轮级数为1 1级级11第二个第二个1 1表示风机结构为第一次设计表示风机结构为第一次设计No18No18通风机机号，即叶轮直径为通风机机号，即叶轮直径为1800mm1800mmDD传动方式传动方式 62A62A141411No2411No2