离心风机结构原理、性能参数、安装验收及常见故障

1、离心风机结构原理、性能参数、安装验收及常见故障目录风机定义风机分类离心风机结构及工作原理离心风机性能参数离心风机的安装及验收离心风机常见故障及排除一、风机定义 风机是用于输送气体的机械，从能量观点看，它是把风机是用于输送气体的机械，从能量观点看，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。而风机是对原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。而风机是对气体压缩和气体输送机械的习惯性简称。气体压缩和气体输送机械的习惯性简称。 风机的定义风机的定义 将原动机的机械能转化为被输送流体能量将原动机的机械能转化为被输送流体能量（压能、动能），并实现流体定向输送的一种（压能、动能），并实现流体定向输送的一种

2、动力设备。动力设备。 风机在工作中，气流由风机轴向进入叶片空间，然后在叶轮的驱动下风机在工作中，气流由风机轴向进入叶片空间，然后在叶轮的驱动下一方面随叶轮旋转；另一方面在惯性的作用下提高能量，沿半径方向离开一方面随叶轮旋转；另一方面在惯性的作用下提高能量，沿半径方向离开叶轮，靠产生的离心力来做功的风机称为离心式风机。叶轮，靠产生的离心力来做功的风机称为离心式风机。 离心风机的定义离心风机的定义二、风机分类按工作原理分类 叶片式风机（叶片对流体做功）容积式风机（工作室容积周期改变）离心风机轴流风机往复式 柱塞式压缩机回转式罗茨风机螺杆风机按出风口全压 压缩机：340kpa以上通风机：风压小于15

3、kp鼓风机：15kpa340kpa引风机：负压使用鼓风机：正压使用使用方式通风机风压分类高压：2.94kpa14.7kpa中压：0.98kpa2.94kpa低压：小于0.98kpa二、风机分类123451、离心式风机；2、轴流式风机；3、罗茨风机；4、柱塞式风机；5、螺杆式风机。二、风机分类二、风机分类二、风机分类二、风机分类单吸式单吸式：由前盘、后盘、轮毂、叶片焊接而成。风机进风口只有一个。只有一个进风口，一个出风口。双吸式双吸式：包括两个前盘和一个中盘，在前盘与中盘间焊有叶轮叶片。风机进风口有两个。有两个进风口，双叶轮结构，一个出风口。箱式：箱式：可降低风机噪音，降低机壳受损。二、风机分类

4、二、风机分类 合理地选择风机，对通风除尘与气力输送的效果有着很大的影响。合理地选择风机，对通风除尘与气力输送的效果有着很大的影响。通风系统常见的风机有离心式通风机和轴流式通风机两种，在除尘和通风系统常见的风机有离心式通风机和轴流式通风机两种，在除尘和气力输送系统中大都有采用离心式通风机气力输送系统中大都有采用离心式通风机三、离心风机结构及工作原理离心式通风机的构造如图所示：离心式通风机的构造如图所示：三、离心风机结构及工作原理主要部件：主要部件：机壳、叶轮、机轴、集流器、排气口、轴承、底座等部件。机壳、叶轮、机轴、集流器、排气口、轴承、底座等部件。叶轮的组成叶轮的组成:叶片，前盘，后盘，轮毂。

5、 叶片：直板，弯板，翼型（中空）离心风机的叶片型式根据其出口方向和叶轮旋转方向之间的关系可分为后向式、径向式、前向式三种。后向式叶片：叶片的弯曲方向与气体的自然运动轨迹一致，能量损失和噪音小，效率高即高效低噪。前向式叶片：叶片的弯曲方向与气体的运动轨迹相反，气体被强行改变方向，噪音和能量损失都较大，效率较低。总风压高。径向式叶片：要求不易积灰，如排粉机。叶轮图例集风器的组成: 集流器装置在叶轮前，它使气流能均匀地充满叶轮的入口截面，并且气流通过它时的阻力损失是最小的。圆筒形：叶轮进口处会形成涡流区，直接从大气进气时效果更差。圆锥形：好于圆筒形，但它太短，效果不佳。弧 形：好于前两种。锥弧形：锥

6、弧形：最佳，高效风机基本上都采用此种集流器。集风器集流器与叶轮的配合，以套口间隙形式为好。而对口间隙形式一般较少采用。为了减弱涡流，控制倒流，在风机内部进气口部位加装了一个挡风圈。 风机性能的好坏，效率的高低主要取决于叶轮，但蜗壳的形状和大小，吸气口的形状等，也会对其有影响。 蜗壳的作用是收集从叶轮中甩出的气体，使他流向排气口，并在这个流动的过程中使气体从叶轮处获得的动压能一部分转化为静压能，形成一定的风压。蜗壳的外形： 对数螺旋线。蜗壳出口扩压器: 因为气流从蜗壳流出时向叶轮旋转方向偏斜，所以扩压器一般做成向叶轮一边扩大，其扩散角通常为68离心风机的蜗壳出口处有舌状结构，一般称作蜗舌。蜗舌可

7、以防止气体在机壳内循环流动。蜗舌的组成；1、尖舌；用于高效率的风机，风机的噪音一般比较大。2、深舌；大多用于低转速的风机。3、短舌；大多用于高转速的风机。4、平舌；用于低效率的风机，风机噪音小。 蜗舌顶端与叶轮外径的间隙s，对噪声的影响较大。间隙s小，噪声大；间隙s大，噪声减小。一般s=(0.050.10)D2。 蜗舌顶端的圆弧r，对风机气动力性能无明显影响，但对噪声影响较大。 圆弧半径r小，噪声会增大，一般取r=(0.030.06)D2。轴承箱体是由传动轴、轴承、轴承座组成轴承箱体是由传动轴、轴承、轴承座组成 轴承是离心风机的电机带动扇叶或者叶轮转动的传动部件，是整个离心风机的重要组成部分，

8、轴承对离心风机的正常使用和使用寿命有着重要的影响，轴承坏了，离心风机就正常不能工作了，要想延长离心风机的使用寿命，就必须注意保养好轴承。第一、及时补充和更换轴承润滑油：第一、及时补充和更换轴承润滑油：经常检查轴承润滑油的状况，通过打开轴承盖检查润滑系统的数据是否在标准范围内，检查了解润滑剂的计量，分布其品质，缺少润滑油就要及时补充，润滑油太脏有杂质就要更换。第二、经常校对轴承中心线：第二、经常校对轴承中心线：离心风机的轴承要承受巨大的负荷，在使用过程中要注意检查轴承的轴向以及径向的偏移。第三、调整轴承的径向间隙：第三、调整轴承的径向间隙：使用过程中如果发现离心风机轴承的径向空隙过小，就要调整其

9、径向的空隙；如果是驱动皮带过松，就要调节驱动皮带的紧张度，防止轴承过度磨损。三、离心风机结构及工作原理 电机带动叶轮旋转 叶片对流体做功 流体能量增加 离心力作用下流体流出叶轮 叶轮中心形成真空 外部流体流入叶轮 叶轮连续旋转 流体连续吸入排出。三、离心风机结构及工作原理三、离心风机结构及工作原理1、压力、压力:离心通风机的压力指升压（相对于大气的压力）,即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有全压、动压、静压之分。性能参数指全压（等于风机出口与进口总压之差）,其单位常用Pa、kPa、mH2O、mmH2O等。2、流量、流量:单位时间内流过风机的气体容积的量,又称风量。常用

10、Q来表示，常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h。3、转速：、转速：风机转子旋转速度。常以n来表示，其单位用r/min。4、功率：、功率：驱动风机所需要的功率。常以N来表示，其单位用kw。四、风机性能参数1、气流在某一点或某一截面上的总压等于该点截面上的静压与动压之和。而风机的全压，则定义为风机出口截面上的全压与进口截面上的全压之差，即 Pt =（Pst2 +2 V2 / 2）-( Pst1 +1 V1/2) Pst2 为风机出口静压，2为风机出口密度，V2为风机出口速度 Pst1 为风机进口静压，1为风机进口密度，V1为风机进口速度2、气体的动能所表征的压力称为动压，即 Pd=V/2

11、3、气体的压力能所表征的压力称为静压，静压定义为全压与动压之差, 即 Pst = PtPd注：我们常说的机外余压指的是机组出风口处的静压和动压之和。四、风机性能参数如图所表示管道内全压、静压和动压四、风机性能参数标况风量：标况风量：压力101.3KPa，温度20度，相对湿度50%，空气密度1.2kg/m3状态下的风量。风机铭牌标注的风量均为标准状况下的风量，工况风量：工况风量：标况相对应的是工况，“工况”是实际工作环境状态情况下的风量。流量关系：Qs=QwRcQs：气体标况流量Qw：气体工况流量Rc：气体压缩系数四、风机性能参数1、风机所输送的气体，在单位时间内从风机中获得的有效能量称为风机有

12、效功率； N = Pt x Q / 1000 (单位：kW)上式中Q表示风机流量，单位：m3/s。2、风机轴功率：N轴 N轴 = N/ (单位：kW) 上式中表示风机效率，N轴又称风机的输入功率。3、风机的静压内效率为静内=Nst / N轴 = Pst x Q /1000/ N轴4、风机的全压内效率为全内=Nt / N轴 = Pt x Q /1000/ N轴注：风机的全压内效率和风机的静压内效率均表征风机内部流动过程的好坏，是风机空气动力设计的主要指标。上述公式还可以写成:N轴= Pt x Q /1000/全内 (单位：kW)四、风机性能参数 一般说来，我们在准备风机选型前需要确定两个关键参数

13、，即：风量、风压。根据不同的风量和风压，来选择相应的风机。 对于前倾风机，其优点是造价低、转速低，可选用较细的轴和较小的轴承，且具有较宽的操作范围。缺点是性能曲线形状可能与管网阻力曲线平行，且系统静压降低可能导致电机过载。另外，叶片结构强度较低，不能运行于较高的转速。（由于其功率曲线具有增加的倾向，是“易过载型”风机，因此其全压最好不要超过1200Pa。） 对于后倾风机，其优点是效率高且功率曲线无过载优点是效率高且功率曲线无过载。其功率曲线通常在常用范围的中部达到最大值，这样一般不会超载。叶片及叶轮的自身结构强度较高，可使用于较高的静压系统。其缺点是由于叶轮运行速度较高，缺点是由于叶轮运行速度

14、较高，所以需要较粗的轴及较大的轴承且对平衡的要求较高，另外静压的波动容所以需要较粗的轴及较大的轴承且对平衡的要求较高，另外静压的波动容易引起工况的变化易引起工况的变化。后倾叶片风机的改进是用机翼型截面的叶片代替等截面的叶片，这个改进使风机的静压效率提高到86%左右，也使风机的噪声相应的得到降低，设计良好的机翼型叶片风机比噪声可达到甚至低于前倾叶片风机。四、风机性能参数选用效率较高，风机规格较小，调节范围较大的风机，来满足系统可接受的性能，效率和质量要求。风机运行工作点，应选择在风机高效点附近，以确保运行稳定，避免风机在喘振区工作。要降低噪声，必须降低风机转速，选择较大的风机。过大风机选择，往往

15、使风机运行在小风量区，风机进出口压差大，会引起运行不稳定和噪声脉动，发出较高噪声。过小风机选择，会引起风机转速提高，空气在离开叶片时有较高速度，也会产生较高噪声。通常风机出风口平均风速在10-15m/s，最好不要超过17m/s。风机转速450rpm，选8极电机；451799rpm，选6极电机；8001500rpm，选4极电机；1500rpm以上的，选2极电机。四、风机性能参数综上所述： 风机选型应从下面这些因素综合考虑，以求找到一个最佳的平衡点。效率稳定性风机及选配电机大小噪声困惑OK合理选型成本四、风机性能参数四、风机性能参数 首先根据被输送空气的性质，如清洁空气，易燃易爆气体，具有腐蚀性的

16、气体以及含尘空气等选取不同用途的风机。 根据所需的风量，风压及已确定风机类型，由通风机产品样本的性能表或性能曲线中选取所需要的风机。选择时应考虑到可能由于管道系统连接不够严密，造成漏气现象，因此对系统的计算风量和风压可适当增加10-20%。 通风机产品样本中列出的风机性能参数，除个别特殊注明者外，都是指在标准状态（大气压力760毫米汞柱，温度20，相对温度50%）下的性能参数，如实际使用情况离标准状态较远，则选择时应按下列公式对样本所列参数进行换算。四、风机性能参数 风机可制成顺转或逆转两种型式：从电机一端正视，如叶轮按顺时针方向旋转称顺旋风机，以“顺”表示；按逆时针方向旋转称逆风机，以“逆”

17、表示。风机的出口位置以机壳的出口角度表示：“顺”、“逆”均可制成0、 45、 90、135、180、225共六种角度。也可按用户的要求制成其他的特殊角度。风机出风口：规定了“左”或“右”的回转方向，各有8种不同的基本出风口位置。四、风机性能参数 严格按照总图尺寸进行安装，为了保证风机的性能，特别应保证风机进风口与叶轮的含口间隙符合总图。对于一些气体温度较高且机号较大的风机，为了保证风机在高温度状态下运行时，机壳热膨胀后进风圈与叶轮不发生摩擦，进风圈与叶轮进口的含口间隙并非完全均匀，一般上大下小，左右均匀，调校进风圈与叶轮进口的含口间隙，保证该间隙值满足总图的要求。四、风机性能参数 安装调节门时

18、应注意调节门的叶片转动方向是否正确，应保证进气的方向与叶轮旋转方向一致。常见的调节门是花瓣式叶片型调节门，调节范围由0（全开）到90（全闭）。调节门的搬把位置，从进风口方向看过去在右侧。对于顺旋转风机，搬把由下往上推是全闭到全开方向。对于逆旋转风机，搬把由上往下拉是全闭到全开方向。 四、风机性能参数1、振动按频率范围分，可以分 低频振动：f10Hz （n1000Hz （n60000转/分） 以加速度mm/(s 2 )作为振动标准。 振动位移反映振动幅度的大小，振动速度反映能量的大小，振动加速度反映了冲击力的大小。在低频范围内，振动强度与位移成正比；在中频范围内，振动强度与速度成正比；在高频范围

19、内，振动强度与加速度成正比。对大多数机器来说，最佳诊断参数是速度，因为它是反映振动强度的理想参数，所以国际上许多振动诊断标准都是采用速度有效值作为判别参数。四、风机性能参数（1） 将轴承及其它主要的零部件的表面涂上防锈油以免锈蚀。（2） 风机转子每隔半月左右，应人工手动搬动转子旋转半圈（既180），搬动前应在轴端作好标记，使原来最上方的点，搬动转子后位于最下方。 四、风机性能参数静平衡静平衡在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，为静平衡又称单面平衡。动平衡动平衡在转子两个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在

20、动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双面平衡。目的：目的：保证转动平稳，性能良好。保持离心风机的平衡，防止不平衡带来的喘振等故障；尽可能减少误差，降低离心风机运行时的其他故障；原因：原因：理想的转子，其轴延长度每一段的重心均与轴的几何中心重合。但实际上，加工制造不可能完全精确。材料的质量分布也不是绝对均匀，在装配过程中也有一定程度的误差，再如检修过的转子，对磨损过的叶轮可能进行过焊补等。均会造成转子的不平衡。转子不平衡是引起风机机振动的原因之一。不平衡的转子在转动时会产生离心力，离心力周期性冲击轴承，迫使轴承振动。1.2.3.4.5.6.7.五、离心风机的安装及验收 (1)风机到货

21、后应由有关人员共同进行开箱的验收工作。离心式风机应检查下列内容： 核对进风口、出风口的位置和方向。 核对叶轮、机壳、轴、联轴器等部位的主要尺寸。 叶轮旋转方向、风量和风压等必须符合设备技术文件规定。 出风口、进风口应有盖板严密遮盖。 做好施工技术准备工作，施工图发下后，要认真熟悉图纸和施工现场，根据设计图纸要求和现场具体情况编制施工方案。对于较复杂的安装工程应做好施工作业设计并按审批后的施工方案和施工作业设计，做好技术交底工作和技术培训。 (2)做好施工用具、工具、机械、设备、材料、油料以及工棚、仓库等施工现场的准备。 (3)做好施工前的测量、放线工作，按照设计图纸和规范的要求做好风机基础和风

22、管支架的施工。五、离心风机的安装及验收 1)解体检查 (1)风机安装时，应先按照操作规程要求细心将机壳和轴承箱拆开并将叶轮卸下清洗、检查（对直联传动的风机可不拆卸清洗）。 (2)清洗检查轴承、传动装置和润滑、冷却、密封系统。对于润滑系统、冷却系统和密封系统的管线除应清洗干净，保证畅通外，其受压部分应按规定做强度试验和严密性试验。 (3)清洗和检查调节机构。 (4)检查电动机及起动装置。 (5)风机各零部件的材质、加工精度均应符合产品技术文件要求。 2)风机组装 风机组装时，以拆机的相反顺序逐级进行。风机各零部件的组装间隙和装配精度应符合产品技术文件要求。机壳组装时，应以转子轴心线为基准找正机壳

23、的位置，并将叶轮进气口与机壳进气口间的轴间隙调为叶轮外径的1%，径向间隙应均匀分布，基数r值应为叶轮外径的1.5/1000-3/1000。 通风机组装完，转动叶轮，要求每次转动完后叶轮都不应停在原来的位置上，并且叶轮没有碰磨机壳现象。 3)整体机组的安装 风机在进行整体机组安装时，应先在基础上按规定垫好垫铁并初步找平，直接将机组放置在基础垫铁上，穿好底脚螺栓带上螺帽，经过找正后拧紧。找正时，要求风机轴和电动机轴的不同心度，径向位移不超过0.05mm，水平方向倾斜不应超过0.2/1000。风机轴承座与底座应紧密结合，要求纵向不水平度，离心通风机不应超过0.2/1000；离心鼓风机不应超过0.03

24、/1000；横向不水平度；通风机要求不超过0.3/1000，鼓风机不应超过0.1/1000。 风机进出风管线、阀什、调整装置等均应有独立的支撑，并与基础或其他建筑物牢固连接。管路与风机连接处连接不得憋劲，机壳不得承受其他机件的重量，防止机壳变形。风机管线及辅助系统安装完后，应复查一下各部间隙和同心度。五、离心风机的安装及验收1)试运行前的检查 风机在试运行前应进行联合检查，要求达到以下条件方可试运行。 (1)复查风机以及辅助系统的安装质量必须达到设计图纸和产品技术文件各项要求。 (2)风机润滑油的名称、型号，主要性能和数量应符合设备技术文件规定。 (3)润滑、冷却、密封、安全、调节系统的装置及

25、管线、阀门和仪表应灵活、好用、可靠。 (4)盘动风机转子时，转动应灵活，无摩擦及碰撞现象。 (5)电动机的转动方向应与风机运动方向相一致。2)风机的试运行要求及注意事项 风机第一次启动时应试起动，即风机一开始起动立即停止运转，检查风机各处有尤异常现象和异常声音。若一切正常则可启动连续运转。 对于离心式通风机，风机连续试运时间一般不少于2h，对于离心鼓风机运转达到额定转数后，应先将风机调到最小负荷，进行连续运转8h以上，若无异常现象，然后逐步调整到设计负荷下连续运转24h以上，若无异常现象试运即可停止。 在试运过程中，要经常检查风机和电动机各部分的运转情况，每半小时检查一次电流、电压、振动、电动

26、机温度和轴承温度等并作好记录。一般滑动轴承温度不得高于60，滚动轴承温度不得高于80，电流、电压、振动、噪音变化不得超过设计规定数值。油、水、气系统不得有泄漏现象。五、离心风机的安装及验收五、离心风机的安装及验收项目项目标准标准检验方式检验方式联轴器1、联轴器应完整、无裂纹、无变形观察2、联轴器与轴配合牢固无松动手摸3、连接螺栓橡胶垫、垫圈、螺母应齐全、完好观察、手摸4、联轴器间隙为5-8mm卡尺测量调节档板1、调节档板开关灵活能全开、全关观察、试转、各调节档板叶片开关同一致、调节档板有开关方向，与实际相附、调节档板叶片两端间隙不大于8mm卡尺测量、调节档板转轴磨损不2mm、调节档板叶片磨损不

27、超过原厚度1/2，否则予以更换集流器、叶轮与集流器间隙5-8mm、集流器磨损不得超过原厚度2/3，否则予以更换叶轮、叶片及叶轮盘无裂纹及变形观察、叶片磨损超过原来的2/3时,应进行更换卡尺测量、由于不均匀磨损，部分磨损超过原厚度的1/3时，需采取焊补或挖补项目项目标准标准检验方式检验方式试运转、风机试运时间为4h-8h观察、运转正常无异音观察、不漏油、漏水、漏风观察、润滑油油位清晰观察、轴承温度低于70测温风机振动标准转速1500r/min1000r/min振幅0.050-0.0850.0500.050-0.0850.050一般优一般优6、现场卫生干净整洁五、离心风机的安装及验收现象现象原因原

28、因处理方法处理方法振动异常1.转子不平衡1.重做动平衡2.转子叶轮内积垢、积灰2.清除积垢或积灰3.叶轮变形或腐蚀3.修理或更换叶轮4.轴承磨损或轴承箱体压盖松动4.检查、修理或更换5.联轴器对中不良5.重新找正6.轴承箱体或电动机地角螺栓松动6.紧固螺栓轴承发热1.滚动轴承安装不正确，外圈与轴承座孔装配过紧1.拆检轴承箱体并重新装配2.滚动轴承磨损、游隙增大失效2.更换新轴承3.轴承箱体油位不足，低于标准油位3、补加润换油至标准油位六、离心风机常见故障及排除现象现象原因原因处理方法处理方法风压降低流量减小 1.叶轮严重磨损1.拆检修理叶轮，重做动平衡或更换新叶轮 2.传动带松弛，达不到额定转

29、数2.调整或更换传动带3.进口管线积水或堵塞 3.清理进口管线 噪音突然增大1.轴承磨损或突然失效1.拆检并更换新轴承2. 叶轮与口环发生相擦2.停机检查并修理六、离心风机常见故障及排除电动机电流过大或温升过高开车时进气管内闸门未关严；流量超过规定值，或风管漏气；由于风机输送的气体密度过大而导致风压过大；电动机输入电压过低或电源单相断电；联轴器联接不正，皮圈过紧或间隙不均；受轴承箱振动剧烈的影响；受并联风机工作情况恶化或发生故障的影响。六、离心风机常见故障及排除六、离心风机常见故障及排除六、离心风机常见故障及排除转子转子1、铆接叶轮的铆钉应无松动、裂纹及脱落， 焊接叶轮的焊缝不得有裂纹和严重的

30、焊接 缺陷。着色探伤不合格的焊接叶轮，须经打磨、清洗、预热、补焊后，再次着色检查，合格后方可使用。2、叶轮不得有毛刺、裂纹、变形等缺陷。一般口环与机壳或隔板上孔的同轴度为 0.05mm, 口环与轴孔同轴度为0.03mm。口环磨损或腐蚀时，可采用喷镀、打磨等方法处理。3、轮盘的磨蚀、磨损量大于原始厚度的 1/3 时 , 或叶片的腐蚀、磨损量超过原始厚度的1/2 时，必须更换叶轮。4、主轴应无裂纹、划伤等缺陷 , 轴颈表面粗糙度为0.8, 主轴直线度为0.004 。六、离心风机常见故障及排除5、在叶轮运转初期及所有定期检查的时候，只要一有机会，都必须检查叶轮是否出现裂纹、磨损、积尘等缺陷。6、只要有可能，都必须使叶轮保持清洁状