风机基本知识介绍

1、 风机基本知识介绍一、风机定义一、风机定义: 风机是一种能够进行风能与电能（或机械能）相互转化的工程机械。二、风机的分类：二、风机的分类：离心风机图片离心式风机转子图片轴流风机图片轴流风机转子图片三、风机相关概念：三、风机相关概念：（1）压力）压力:通风机的压力指压升（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。它有静压、动压、全压之分。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等表示。（2）流量）流量:单位时间内流过风机的气体容积，又称风量。常用 Q来表示，常用单位是：m3/s、m3/min、m3/h（

2、秒、 分、小时）。有时候也用到“质量流量”，即单位时间 内流过风机的气体质量，这个时候需要考虑风机进这个时候需要考虑风机进 口的气体密度，与气体成份、当地大气压、气体温口的气体密度，与气体成份、当地大气压、气体温 度、进口压力有密切影响，需经换算才能得到习惯度、进口压力有密切影响，需经换算才能得到习惯 的的“气体流量气体流量”。 附件：气体流量换算方法附件：气体流量换算方法（1）已知气体质量流量Qm，求气体体积流量Qv？ 计算公式：（Qv）= Qm / (气体体积=气体质量/气体密度) 其中：(气体密度) = P/R/T P : 气体压力 ； R : 气体常数 = 287 ； T : 气体绝对

3、温度 =（273+t）（2）已知温度在20条件下气体的体积流量，求在温度为 40条件下该气体的体积流量： Qv（40）= Qv（20）（20）（40） 备注：此换算的前提是在两种状态下气体的质量流量相同。（3）转速：）转速：风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位为 r/min (r表示转速，min表示分钟) （4）功率：）功率：驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单 位为Kw。（5）风机标准进口状态）风机标准进口状态: 风机标准进口状态是指风机进口处 的压力为一个大气压（101325Pa），温度为20，相 对湿度为50的空气状态， 其密度为1.2/m3。 附件：电机级数与转速对应关系附件：电

4、机级数与转速对应关系 2极电机（同步转速极电机（同步转速3000 r/min ）；）； 4极电机（同步转速极电机（同步转速1500 r/min ）；）； 6极电机（同步转速极电机（同步转速1000 r/min ）；）； 8极电机（同步转速极电机（同步转速750 r/min ）；）；四、离心式通风机的构造和工作原理四、离心式通风机的构造和工作原理： 离心风机主要由集流器、机壳、转子及电动机构成；根据其用途、机号大小及用户要求可以增加调节门、传动组、联轴器组、空气过滤器、出口逆止门（或三通门）、进出口软连接、液力偶合器、电动执行器、进风箱等配套零部件。叶轮是对空气做功的部件，由前盘、后盘和夹在两者

5、之间的轮毂以及叶片组成。风流沿叶片间流道流动，在流道出口处，风流相对速度W2的方向与圆周速度u2的反方向夹角称为叶片出口构造角，以2表示。根据出口构造角2的大小，离心式通风机可分为前倾式（前倾式（290)、径向式（、径向式（2=90)和后倾式（和后倾式（290)三三种种，如图。2不同，通风机的性能也不同。叶片出口构造角与风流速度图 进风口有单吸和双吸两种进风口有单吸和双吸两种。在相同的条件下双吸风机叶（动）轮宽度是单吸风机的两倍。在进风口与叶（动）轮之间装有前导叶（有些通风机无前导器），使进入叶（动）轮的气流发生预旋绕，以达到调节性能之目的。五、风机常见传动方式：六、轴承箱典型结构：七、风机选

6、型知识介绍：七、风机选型知识介绍：（一）风机选型原则：（一）风机选型原则：（1）所选用的风机设计参数应尽可能地靠近它的正常运行 工况点，从而使风机在高效率区运行，以提高设备长 期运行的经济性。 （2）力求选择结构简单、体积小，质量轻的风机。为此， 应在条件允许的情况下，尽量选择高转速。（3）力求运行时安全可靠，尽量选择不具有驼峰形状性能 曲线的风机。如必须选用具有驼峰性能的风机时，其 运行的工况点应处于驼峰的右侧而且压头应低于零 流量下的压头。（4）选型时应考虑风机配套部件（如过滤器、消音器、进 风箱等）的压力损失。（5）选型时应考虑当地环境及电源参数（如海拔高度、电 压等级、电源频率、环境温

7、度等）对风机性能产生的 影响。（二）选型须知参数：（二）选型须知参数：（1）风机最大流量Qv(max)和最大风压P(max )；（2）被输送介质的温度t。（3）被输送介质的密度。（4）当地大气压力Pa（或风机入口压力P）。 （5）风机用途(确定是否需要防磨、防腐、耐高温等等)(三)利用风机的无因次性能曲线选择风机利用风机的无因次性能曲线选择风机 风机的无因次性能曲线可适应不同的叶轮外径和转速，它代表几何相似和性能完全相似的同类型风机的性能曲线，其选择步骤如下： 根据用户提出风量、风压要求及风机类型，确定驱动电机转速，计算比转数ns 。由比转数ns找出与它相近型号风机的无因次性能曲线；由ns查出

8、压力及流量系数计算出叶轮外径D2 ，确定D2后，反算验证风机实际风量、风压；最后根据风机的空气动力学图，定出风机流道各部分的尺寸和形状。 比转数nS可将其看成彼此相似的风机在最高效率点时的一个特征参数。离心通风机的最佳比转数范围约在1590之间，前弯式风机的最佳比转数范围为1565，后弯式风机的最佳比转数范围为2090。当比转数1015时，设计出来的离心通风机，叶轮流道过窄，性能恶化，效率低，因此采用较少；当比转数90时，设计出来的离心风机叶轮流道很宽，不但性能恶化，而且叶轮刚度差，在高比转数时，一般采用轴流通风机。 比转数可大致反映叶轮的几何形状。因为比转数是流量系数、压力系数的函数，所以比

9、转数与叶轮的大小、宽度有一定关系，一般比转数大，叶轮宽，比转数小，叶轮窄。采用比转数和压力系数就可以大致反映出风机的参数。（四）具体操作步骤：a、输入风机所需流量、压头及介质密度，确定风机转速b、计算风机比转速后确定风机型号及机号c、输出风机各点对应参数d、输出风机性能曲线，确定选型方案八、密封风机安装、使用说明书八、密封风机安装、使用说明书(一一)、风机的主要技术参数、风机的主要技术参数(二二)、风机的组成部分、风机的组成部分 (三三)、风机的现场防护及吊装要求、风机的现场防护及吊装要求(四四)、风机的安装、风机的安装 (五五)、风机的运行、风机的运行(六六)、风机的维护、风机的维护(七七)

10、风机的拆装风机的拆装(八八)、常见故障及解决方法、常见故障及解决方法(九九)、风机运转前检查项目、风机运转前检查项目(一一)、风机的主要技术参数：、风机的主要技术参数： 风机及配套电机的技术参数详见风机总布置图风机总布置图。(二二)、风机的组成部分：、风机的组成部分： 离心风机主要由集流器、机壳、转子及电动机构成；根据其用途、机号大小及用户要求可以增加调节门、传动组、联轴器组、空气过滤器、出口逆止门（或三通门）、进出口软连接、液力偶合器、电动执行器、进风箱等配套零部件。(三三)、风机的现场防护及吊装要求：、风机的现场防护及吊装要求：1、风机安装前的现场防护：、风机安装前的现场防护： 在施工现场

11、，安装前风机的各零部件应放置在通风、干燥的环境里；电动机及轴承箱要注意防雨、防潮；主轴及转子加工部分要注意防止锈蚀及碰伤；软连接及膨胀节不得放置在其它物品下方，以免被压坏；随机检测仪表及元件应采用原包装或采取必要的方式进行防护。2、风机安装完毕长时间停运的防护：、风机安装完毕长时间停运的防护： 2.1 电机、轴承箱及相关配电盘应注意防雨防潮；2.2 关停轴承箱冷却水（如设置），并将轴承箱内的冷却水 排出；2.3 轴承箱内前后轴承涂抹ISO VG 46防锈汽轮机油进行防 护；2.4 长期放置的轴承座，再次启动前更换润滑油；2.5 每周盘车转动叶轮两次，避免主轴弯曲；2.6 电动机和电动执行器、液

12、力偶合器等的维护要求详见其 使用说明书。3、风机零部件的吊装、风机零部件的吊装 ：3.1各零部件特别是主轴、轴承、叶轮等转动部分，在吊装 和运输过程中要避免挤压碰撞，以防止其变形影响安装精度和风机性能； 3.2 吊装前，有关人员应熟悉图纸，了解吊装部件的结构和重量，按有关规程选择吊具，并由专人统一指挥，严禁斜拉斜吊，避免吊装过程中发生意外；3.3 凡经机加工的表面，在吊装捆扎钢丝绳时应加垫橡胶板或其他足够的保护，以防划伤零件表面；3.4 在吊装其它部件时注意避免碰伤、划破进出口软连接。请注意：传动组轴承箱上的吊环螺栓，仅供检修时吊装轴请注意：传动组轴承箱上的吊环螺栓，仅供检修时吊装轴承箱上盖用

13、。承箱上盖用。 (四四)、风机的安装：、风机的安装：1、按照相关规程要求检查并清理基础；2、风机地脚螺栓必须采用二次灌浆法进行固定；3、沿机壳剖分处打开机壳并装入转子及主轴，并按照以下方法及要求对其进行找正： 3.1 风机主轴及轴承箱的校平：将水平仪放在风机主轴及轴承箱水平中分面上，通过调整斜垫铁的高度，使轴承座的纵向水平度偏差小于0.1/1000；径向水平度偏差小于0.2/1000。并将轴承箱及主轴中心线当作机壳、电动机的校正校平标准3.2 风机机壳应以叶轮为基准进行校平校正，并保证机壳的侧板和叶轮后盘基本平行，按照风机总布置图要求调整集流器插入深度及径向间隙；3.3安装调节门时应确保气流经

14、过调节门后的预旋方向与叶轮旋转方向一致。3.4向轴承箱内加入润滑油并使油位略高于轴承箱油位线；3.5电机正确接线并检查电机旋向是否与风机旋向一致；3.6 联轴器安装要求：风机轴和电机轴的径向测量误差不大于0.05mm，两联轴器端面在直径200mm处的端面测量，误差不大于0.1mm。（见下图）注意事项：注意事项：（1）根据总图要求优先保证集流器与转子之间的轴向及径）根据总图要求优先保证集流器与转子之间的轴向及径 向间隙；向间隙；（2）风机传动部分轴承箱各部件间隙在出厂前已经调整好）风机传动部分轴承箱各部件间隙在出厂前已经调整好, 请不要随便改动请不要随便改动,如需检查轴承是否锈蚀如需检查轴承是否

15、锈蚀,检查完毕请按检查完毕请按 原样恢复。原样恢复。(五五)、风机的运行、风机的运行:1、 启动准备：启动准备：1.1检查润滑油的名称、型号、加注数量是否满足要求。（如提供的风机总布置图上未做特殊要求提供的风机总布置图上未做特殊要求，我公司生产的油池润滑轴承箱统一选用ISO VG46透平油；油脂润滑轴承箱所使用的润滑脂为2通用锂基润滑脂（GB7324-87）；1.2检查轴承箱的油位是否正常，轴承箱的冷却水路是否畅通1.3启动前，应将转子盘车转动，检查转子是否有卡住和摩擦现象；1.4清理风机机壳内、联轴器附近杂物，并封闭机壳观察孔；1.5检查风机、轴承座、电机的基础地脚螺栓是否紧固；1.6叶轮如

16、有倒转现象，须使叶轮完全停止转动后才能启动；1.7关闭风机进口的调节门（或插板门），避免风机带负荷启动。待风机达到额定转速后逐渐开启调节门（或插板门）至需要开度；1.8风机启动时，风机工作系统的阀门或相关装置，均应处于负荷最小的位置；1.9检查电源电压等级是否和电机铭牌标识一致；1.10检查电机旋向是否和风机旋向要求一致；1.11接通循环冷却水（如设置）；1.12采用一次风增压方式的密封风机启动前一定要将通往采用一次风增压方式的密封风机启动前一定要将通往密封风机管道内的灰尘及杂物清理干净密封风机管道内的灰尘及杂物清理干净,否则空气过滤器否则空气过滤器将会严重堵塞将会严重堵塞,影响风机出力影响风

17、机出力.甚至造成风机运行点偏移至甚至造成风机运行点偏移至不稳定区不稳定区,引起风机剧烈振动。引起风机剧烈振动。注注 意意 事事 项项 ：（1）风机启动前要按）风机启动前要按风机运转前检查项目（见项九）风机运转前检查项目（见项九）中内中内容逐项检查，确认后方可启动。容逐项检查，确认后方可启动。（2）油润滑轴承箱冷却水量要求不小于）油润滑轴承箱冷却水量要求不小于1.5t/h（如需要冷（如需要冷却水），水压不大于却水），水压不大于0.3Mpa，水温不高于，水温不高于33C；润滑；润滑油为油为ISO VG46透平油，首次添加的润滑油应在风机运转透平油，首次添加的润滑油应在风机运转168（试运转（试运转

18、168小时）小时后全部放净，换油后再运行小时）小时后全部放净，换油后再运行2000小时后进行第二次换油；之后，风机正常运行每小时后进行第二次换油；之后，风机正常运行每4000小时需更换一次润滑油。小时需更换一次润滑油。（3）脂润滑轴承箱应在每运行）脂润滑轴承箱应在每运行168小时后补充润滑脂，且小时后补充润滑脂，且润滑脂不得混用，补充量以保持轴承温升及振动稳定为润滑脂不得混用，补充量以保持轴承温升及振动稳定为原则，不可过多的加入润滑脂。用户也可根据现场需要原则，不可过多的加入润滑脂。用户也可根据现场需要缩短每次加脂的间隔时间，以保证风机正常运转。缩短每次加脂的间隔时间，以保证风机正常运转。（4

19、）操作人员可以通过轴承座上配有测温元件（）操作人员可以通过轴承座上配有测温元件（WSS-411双金属温度计）及时观察加脂前后轴承的温升情况，双金属温度计）及时观察加脂前后轴承的温升情况，也可以通过配置的远程铂热电阻（也可以通过配置的远程铂热电阻（WZPK2-336）远程）远程检测温升变化。检测温升变化。2.风机运行：风机运行： 通风机试运转前，需先点动电动机，并检查风机各部分有无异常。在确认风机各部分正常后，方可开机进行试运转。风机达到额定转速运行平稳后，需要检测风机轴承温升及振动速度是否正常，如出现以下情况，应立即停机检查：1、轴承温度超过85C或出现异常声响；2、风机轴承轴向、径向、水平方

20、向振动速度超过4.6mm/s3、电动机轴承及绕组温升、电机振动超过其使用说明书规定的限值；4、机壳发生剧烈振动且调节门（或插板门）开大后现象没有消除。(六六)、 风机的维护：风机的维护：1、维护内容：2、空气过滤器的清理方法（当压差超过1000Pa时）:启动备用风机投入运行，停用需要更换滤网的风机，关闭该风机的入口调节门（或插板门）。将该风机空气过滤器门打开，抽出滤芯。采用肥皂水清洗凉干后再次使用。备注:用户也可以订购备品过滤芯以便交替更换使用.3、如需更换轴承,请按照总布置图提供的轴承型号购买并更换轴承(更换前应检查主轴是否受损,如果主轴受损,应对其进行修复后再安装新轴承),且应保证两盘推力

21、轴承(电机侧)采用背靠背安装方式（适用于D式传动轴承箱）；如总布置图上无特别说明，推力轴承与端盖间轴向间隙应保留0.030.05mm。(七七)风机部件的拆装：风机部件的拆装：1、 轴承座拆卸：轴承座拆卸：1.1拆除轴承盖上的仪表及连线；1.2拆除轴承箱上的螺栓和螺母；1.3拆除联接水管和密封垫；1.4拆除轴承端盖并做好标记；1.5吊起轴承箱上盖。2 、轴承箱的组装：、轴承箱的组装： 轴承箱组装按上述拆卸过程相反的顺序进行，应特别注意以下几点：2.1组装前应仔细清理轴承箱内部；2.2注意按拆卸前所做标记进行装配；2.3组装完成后，重新注入润滑油（油位应高于油位线1- 2mm）；2.4拆装轴承箱过

22、程中应特别注意对轴承的防护；备注：备注： 油池润滑轴承箱油位应位于轴承下部滚动体油池润滑轴承箱油位应位于轴承下部滚动体1/21/3之间；油脂润滑轴承箱所加入润滑脂应填充轴承内部空间之间；油脂润滑轴承箱所加入润滑脂应填充轴承内部空间的的1/31/2 。3、 转子的拆卸：转子的拆卸：3.1拆除集流器与机壳的联接螺栓；3.2拆除进风箱的剖分部分，机壳的上半部分；拆除进风箱的剖分部分，机壳的上半部分；3.3拆除两侧轴承组的上盖；拆除两侧轴承组的上盖；3.4拆除联轴器的螺栓；拆除联轴器的螺栓；3.5将转子吊出。4、转子的组装：按拆卸过程的相反顺序进行。、转子的组装：按拆卸过程的相反顺序进行。4.1所要拆

23、卸的设备应完全断电，确保即使误操作也不会启所要拆卸的设备应完全断电，确保即使误操作也不会启动风机；动风机；4.2起吊转子组时，应保持其轴向水平，以防止碰坏油封或起吊转子组时，应保持其轴向水平，以防止碰坏油封或其它件；其它件；4.3拆卸组合件时，应事先作好标记，装配时，应按标记进拆卸组合件时，应事先作好标记，装配时，应按标记进行装配；行装配；4.4拆装过程中，禁止用钢丝绳直接套在主轴或其它部件上拆装过程中，禁止用钢丝绳直接套在主轴或其它部件上起吊。起吊。(八八)、常见故障及解决方法、常见故障及解决方法:(九九)、风机运转前检查项目：、风机运转前检查项目：风机逻辑控制图45. . 转子不平衡的概念

24、转子不平衡的概念不平衡: 转子质量分布不均匀. 转子质量中心与其旋转中心 线不重合 出现偏心距 周期性离心力干扰（F=mew2) 轴承动载荷 设备振动. 不平衡是损坏的起因。统计资料表明：不平衡是机器损坏最常见的原因，约有50的故障停车可直接或间接归因于不平衡，轴承损坏、轴承座开裂、轴变形、基础松动等.46. . 由转子不平衡导致的振动由转子不平衡导致的振动 s inxxxFmt2020 Ae222212()() 转子产生的离心力 Fm eGgen2226 0()tg2120 振幅 与 , 有关；当 时，发生共振现象。 放放 大大 系系 数数A 10km 其中: , Fm e2 e47. .

25、临界转速问题临界转速问题l 当 ，即 时, 振动幅值(动挠度)最大, 此转速称为临界转速。 10l 当 时, 振动幅值恰恰等于偏心距; 工程上以此为界限: 工作转速 的转子称为 挠性转子挠性转子; 工作转速 的转子称为 刚性转子刚性转子.12 0 7070. 0 7070.48使用过程中造成的不平衡使用过程中造成的不平衡: : s转子附着沉积物s腐蚀、磨损s热变形；长期搁置的转子，由于自重而弯曲变形 设计问题设计问题: : s在转子内部或外部有未加工表面s零件在转子上的配合面粗糙和公差不合适s配合键短于键槽, 造成局部金属空缺材料缺陷材料缺陷: : s铸造有气孔, 造成材料内部组织不均匀s材质

26、较差, 易于磨损、变形加工与装配误差加工与装配误差: : s切削加工中的切削误差，焊接缺陷与变形s转子热处理造成的残余应力未消除s配合键短于键槽, 造成局部金属空缺s装配零件不一致造成的质量不对称（螺栓等）s联轴节安装不对中49齿轮啮合轴承故障不平衡幅值时间幅值不平衡轴承故障齿轮啮合频率 f 同频占主导，相位稳定。如果只有不平衡，1X 幅值大于等于通频幅值的80，且按转速平方增大。 通常水平方向的幅值大于垂直方向的幅值，但通常不应超过两倍。 同一设备的两个轴承处相位接近。 水平方向和垂直方向的相位相差接近90度。 典型的频谱 相位关系A A力力 不不 平平 衡衡径向 典型的频谱 相位关系B B

27、力力 偶偶 不不 平平 衡衡同频占主导，相位稳定。振幅按转速平方增大。需进行双平面动平衡。偶不平衡在机器两端支承处均产生振动，有时一侧比另一侧大较大的偶不平衡有时可产生较大的轴向振动。两支承径向同方向振动相位相差180。径向 动不平衡是前两种不平衡的合成结果。 仍是同频占主导，相位稳定。 两支承处同方向振动相位差接近 典型的频谱 相位关系C C动动 不不 平平 衡衡径向 悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大 1X 振动。 轴向相位稳定，而径向相位会有变化。 悬臂式转子可产生较大的轴向振动，轴向振动有时甚至超过径向振动。 两支承处轴向振动相位接近。 往往是力不平衡和偶不平衡同时出现。 典型的频

28、谱 相位关系D D悬悬 臂臂 转转 子子 不不 平平 衡衡轴向和径向54. . 不平衡的表示方法不平衡的表示方法s不平衡力:s重径积(不平衡量):s不平衡度: . . 平衡精度的衡量平衡精度的衡量s对残余不平衡量是怎样要求的呢?s大量统计数据及实际经验表明, 对于同类型转子, 允许的残余不平衡量: 常 数, s对于 G 从物理概念上理解, 它是转子重心的线速度. 国际标准化组织(ISO)所定的 “刚性转子平衡精度” 标准，就是以 G 值划分精度等级的，G 值从 0.164000 mm/s, 共分 11 级, 参见下表：FMe2UM eeUMeG1 0 0 0e55 各类刚性转子的平衡精度等级表

29、各类刚性转子的平衡精度等级表56 各类刚性转子的平衡精度等级表各类刚性转子的平衡精度等级表 ( (续续) )57. . 转子平衡方法转子平衡方法平衡机法平衡机法: : 使转子本身整体达到平衡的方法现场平衡法现场平衡法: : 转子装配好以后, 在实际运行状况条件下使振动降低的方法静平衡法静平衡法: : 滚动平衡法、天平试验法.动平衡法动平衡法: : l平衡机法、现场平衡法l刚性转子动平衡、柔性转子动平衡l单平面动平衡、双平面动平衡、多平面动平衡l影响系数法、振型平衡法l矢量作图、三点平衡法.58. . 影响系数平衡方法介绍影响系数平衡方法介绍u 校正平面数的选择59. . 影响系数平衡方法介绍影响系数平衡方法介绍 ( (续) )u动平衡步骤 l单平面 (测量振动停机, 加试重测量振动