轴流式通风机的项目策划书

1、轴流式通风机的轴流式通风机的设计任务书设计任务书 指导老师：指导老师： 设计人员：设计人员：设计的主要内容 本次设计的内容是对轴流式通风机总体方案和通风机总体结构设计，机械传动部分设计，对轴流风机工作原理，主要工况参数的意义的掌握。具体内容包括：通风方式的选择，总体结构方案的确定，轴的设计和校核计算，叶轮的设计，导叶的设计，疏流罩、扩散器和集流器的设计和选择，壳体的设计，通风机消声装置的设计，电机的选择和固定方式的设计，联轴器等零件的选型校核。 设计通风机的目的： 在煤矿井下开采时，不但煤层中所含的有毒有害气体（如等CH4、CO、H2、SCO2等）会大量涌出，而且伴随着采煤过程还会产生大量易燃

2、易爆的煤尘；同时，由于地热和机电设备散发的热量，石井下的空气温度和湿度也随之升高。这些有毒的气体、过高的温度以及容易引起爆炸的煤尘和瓦斯，不但严重影响井下工作人员的身体健康，而且对矿井安全也产生了很大的威胁。因此，通风在煤矿生产作业中具有不可忽视的作用。 设计通风机的意义： 矿井通风的主要动力是通风机。通风机是用于输送气体的机械，从能量的观点来看，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。可以说它是矿井的“肺脏”。其日夜不停地运转，加之其功率大，因此其能耗很大。据统计，全国部属煤矿主要通机平均电耗约占矿井电耗的16%。风机用电约占全国发电量的10%；另据1988年原冶金部的规划资料，我国金

3、属矿山的风机用电量占采矿用电的30%；钢铁工业的风机用电量占其生产用电的20% ；煤炭工业的风机用电量占全国煤炭工业用电的17%。因此研究设计一个好的风机对节能有很重大的意义。所以合理的设计、选择和使用通风机，不仅关系到矿井的安全生产和煤矿职工的身体健康，而且对矿井的主要技术经济指标也有一定影响，并且对加快四化建设也有十分重要的意义。通风机的发展历史 中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心通风机基本相同。1862年，英国的圭贝尔发明离心通风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用

4、于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心通风机，结构已比较完善了。1892年法国研制成横流通风机；1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心通风机，并为各国所广泛采用；19世纪轴流通风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100300帕，效率仅为1525，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。 风机方面，我国国情不同于工业发达国家，中小型风机是劳动力密集型产品，附加值较低，先进的工业国家不会再在技术和工艺方面大量投资，但仍在提高产品质量、降低成本、便于维护、环保四个方面注重对产品的改进。国外先进发达国家主要对技术含量高的离心、轴流压缩机等大型风机较为关注。一些著名厂商，

5、如瑞士苏尔寿公司不但生产风机，还生产汽轮机、锅炉、大型柴油机等用于大型项目的设备。对于风机产品，国外公司在质量上注重于提高机械效率及延长使用寿命，向节约资源和节省能量方向发展；在成本上则加强新材料的研制，降低物耗，并注重整个系统总成本的降低；在维护上从部件的通用化、维护换件简易化向自动化、无需维修、节省人力方向发展；在环保方面，注重于谋求安全可靠、向低噪声、低振动等防公害技术方向发展。 近几年我国风机生产企业通过加大科研投入，加强科研攻关和技术改造，采用新技术、新工艺、新材料努力开发适销对路产品，同时采用引进技术、与国外合作等方式发展高新技术产品，使我国风机行业企业在产品的标准化、系列化、通用

6、化、大型化、高效、节能、低噪声等方面有了长足进步，出现了一大批处于国际先进水平的产品，缩短了与发达国家的差距。但就行业整体而言，一些历史长、包袱重的国有企业受资金、体制等因素困挠，技术水平较低。通风机的发展趋势1.进一步提高通风机的气动效率、装置效率和使用效率，以降低电能消耗2.用动叶可调的轴流通风机代替大型离心通风机3.降低通风机噪音4.提高排烟、排尘通风机叶轮和机壳的耐磨性5.实现准变速调节和自动化调价矿井用通风机 它有两种：它有两种： 一种是主通风机（又称主扇），用来向井下输送新鲜空气，其流量较大，采用轴流式较合适，也有用离心式的；另一种是局部通风机（又称局扇），用于矿井工作面的通风，其

7、流量、压力均小，多采用防爆轴流式通风机。 轴流通风机原理 轴流式通风机原理是依靠叶轮旋转，叶片产生升力来输送流体，把机械能转化为流体能量。由于流体进入和离开叶轮都是轴向的,故称为轴流式风机。轴流风机属于高比转数，其特点是流量大，风压低。轴流式风机风压一般在450 Pa4500 Pa 之间，主要用于矿井、隧道、船舰仓室的通风；纺织厂通风、工业作业场所的通风、降温；化工气体排送；热电厂锅炉的通风、引风；热电站、冶金、化工等冷却塔通风冷却。 轴流通风机总体结构方案设计 通风方式的确定：通风方式的确定： 局部通风机是井下局部地点通风所用的通风设备。局部风机通风是利用局部通风机作动力，用风筒导风把新鲜风

8、流送入掘进工作面。局部通风机通风按其工作方式不同分为压入式、抽出式、混合式三种。 压入式通风安全可靠性较好，故在煤矿中得到广泛应用。考虑到本风机应用环境为矿井掘进段，瓦斯含量较高故采用压入式。 确定压入式通风机：压入式通风是把局部通风机和启动装置安装在离掘巷道口10m外的进风侧，局部通风机把新鲜风流经风筒压送到掘进工作面，污风沿巷道排出。工作面爆破后，烟尘充满迎头形成炮烟抛掷区。风流由风筒射出后，按紊动射流的特性使炮烟被卷吸到射出的风流中，二者掺混共同向前移动。用于以排出瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进通风。其机构如图2-1所示： 图1 压入式通风压入式通风的优点是局部通风机和启动装置都位于新鲜风

9、流中，不易引起瓦斯和煤尘爆炸，安全性好；风筒出口风流的有效射程长，排烟能力强，工作面通风时间短；可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输， 而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。缺点是污风沿巷道排出，污染范围大；炮烟从掘进巷道排出的速度慢，需要的通风时间长。适用于以排出瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进通风。 压入式通风的缺点是污风沿巷道排出，污染范围大；炮烟从掘进巷道排出的速度慢，需要的通风时间长。适用于以排出瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进通风。风机方案简图 1-轴；2-壳体；3-中导轮；4-后导轮；5-扩散器；6-叶片；7-叶轮；8-集流器

10、；9-流线体 叶轮叶轮 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，外径对轮毂直径的比值和叶轮转速。适用于矿用风机的翼型有对称翼型，CLARK-Y翼型，LS翼型和RAF-6E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,轮毂比大时,轴向速度Ca增大，叶片数目z和叶片相对宽度b/l(b为弦长，l为叶展)也相应增大,风机的风压系数提高；反之，轮 毂比小,多数取0.6，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，影响风机全压。 通常，可在1045范围内调整。进风口进风口(集流器和整流罩集流器和整流罩) 集流器是强力风

11、机上的一个关键部件，它是用2mm厚的A3钢板，通过剪板、焊接、翻边制成。 由于其直径较大，板厚较薄，在翻边时容易起皱和出现裂纹，这是不允许的。 以前生产厂家做了一付工装，焊成喇叭口，将圆弧部分在工装上用手工一点一点敲成的。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，疏流罩的型面为球面或椭球。扩散器扩散器 轴流通风机级的出口动压在全压中所占的比例比离心通风机大的多，这是因为轴流风机工作时，通风机级的出口气流轴向速度相当大，与之相对应的动压约占通风机全压的30%50%。为了减少轴流风机出口流速，提高静压，同时由于井下的空气潮湿有毒

12、,所以作为扩散器口消声器的吸声材料应具有防潮，防腐和阻燃性质。此外由于通风机的出口处安装扩散器还可以显著降低通风机的排气噪音。一般由锥形筒芯和筒壳组成,装在风机出口侧。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应尽可能地减小。通常径向间隙和叶片展长在0.010.06之间。 轴轴 轴是传递机械能的重要零件, 原动机的扭矩通过它传给叶轮。轴是风机转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套、轴承等零件。轴靠两端轴承支承，在通风机中作高速回转，因而轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理。通风机的消音措施通风机的消音措施 消音措施主要有吸音吸音、消音装置

13、消音装置、隔音和减振隔音和减振等。 吸音：吸音： 吸音就是用吸音材料饰面，使噪音被吸收而衰减降低。 多孔性材料饰应用最广阔的一种吸音材料，其种类繁多。依吸音效果的顺序为：玻璃棉、矿渣棉、卡普隆纤维、海草、石棉、工业毛毡、加气微孔耐火砖、吸声砖、加气混凝土、木屑、木丝板、甘蔗板等。 吸音材料的应用方法是：把吸音材料固定在通风机进风口和出风口（如扩散器）的内壁上，但应使吸音材料不散落在气流中，以免污染空气。 消音装置：消音装置： 消音装置是一种阻止、减弱声音传播而允许气流通过的装置。将消音装置安装在通风机出风口的扩散通道中，可降低通风机的噪音。 矿井通风机采用的消音装置，一般是用多孔性吸音材料制成的。若将多孔性材料制成消音板平行间隔地放入风道中，即为排行式消音器，在排行式的基础上增加水平消音板后，即为蜂窝式消音器，在扩散他的迎风面上贴敷消音板，就形成了消音弯头。 使用消音装置将增大通风阻力。因而，若采用了消音装置，在进行通风机选型设计时，应考虑因此而增大的风阻值。 隔音：隔音： 隔音就是把通风机封闭在一个小的空间中，使之与周围环境隔绝起来。典型的隔音装置有隔音罩和隔音间。 减振：减振： 机械振动是通风机的主要噪音之一。因此，提高通风机的制造、安装和维修质量，