风机相关基础知识

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。第1页，共33页。

目录一、风机定义二、风机分类三、风机结构四、风机应用第2页，共33页。

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。风机的定义、风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械风机的原理把气体作为不可压缩流体处理利用高低压来控制气体流量、流向第3页，共33页。

二、风机分类叶片式风机离心风机轴流风机容积式风机往复风机回转风机叶氏风机罗茨风机螺杆风机按工作原理分类按照气流的运动第4页，共33页。离心轴流罗茨往复螺杆叶氏各类风机的图片第5页，共33页。按工作压力分类风机按产生的风压分（气体出口压力）通风机风压小于15kPa；把通风机按正、负压方式使用时，分为鼓风机：风压在15～340kPa以内；压气机：风压在340kPa以上。引风机：负压使用鼓风机：正压使用1MPa压力等于10.2公斤/平方厘米1KPa压力等于0.012公斤/平方厘米第6页，共33页。离心风机工作原理

离心式风机的工作原理是，叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形的外壳内,当叶轮旋转时，流体轴向流人，然后转90°进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续转，在叶轮人口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被吸人和排出。风机的工作原理第7页，共33页。轴流风机工作原理轴流式风机的工作原理是，旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量升高其压能和动能，叶轮安装在圆筒形泵壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流入，在叶片叶道内获得能量后，沿轴向流出。轴流式风机适用于大流量、低压力场所。风机的工作原理第8页，共33页。风机的工作原理往复风机工作原理往复风机主要由往复活塞在机壳内作往复运动来吸人和排出气体。当活塞开始自极上端位置向下移动时，工作室的容积逐渐扩大，室内压力降低，气体顶开吸气阀，进入活塞所让出的空间，直至活塞移动到极下端为止，此过程为风机的吸气过程。当活塞从下端开始向上端移动时，充满风机的气体受挤压，将吸气阀关闭，并打开排气阀而排出，此过程称为风机的排气过程。活塞不断往复运动，风机的吸气与排气过程就连续不断地交替进行。此风机适用于小流量、高压力。第9页，共33页。风机的工作原理

罗茨风机工作原理罗茨风机具有一对互相啮合的齿轮，齿轮(主动轮)固定在主动轴上，轴的一端伸出壳外由原动机驱动，另一个齿轮(从动轮)装在另一个轴上，叶轮旋转时，气体沿吸气管进入到吸人空间，沿上下壳壁被两个叶轮分别挤压到排出空间汇合(齿与齿啮合前)，然后进入排气管排出。第10页，共33页。风机的工作原理螺杆风机工作原理螺杆风机是一种利用螺杆相互啮合来吸人和排出气体的回转式风机。螺杆风机的转子由主动螺杆和从动螺杆组成。主动螺杆与从动螺杆做相反方向转动，螺纹相互啮合，气体从吸人口进入，被螺旋轴向前推进增压至排出口。此风机适用于高压力、小流量。第11页，共33页。风机的工作原理叶片风机工作原理圆柱形壳体内注入一定量的水，星形叶轮偏心地装在壳体内，当叶轮旋转时，水受离心力作用被甩向四周而形成一个相对于叶轮为偏心的封闭水环。被抽吸的气体沿吸气管及接头由吸气孔进入水环与叶轮之间的空间，右边月牙形部分，由于叶轮的旋转，这个空间容积由小逐渐增大，因而产生真空抽吸气体。随着叶轮的旋转，气体进入月牙形部分。因叶轮是偏心旋转的，此空间逐渐缩小，气体逐渐受到压缩升压，气便由排气孔经接头沿排气管排出第12页，共33页。轴流风机与离心风机的区别一、离心风机改变了风管内介质的流向，而轴流风机不改变风管内介质的流向。二、离心风机的安装比较复杂。三、离心风机的电机与风机连接一般是通过轴连接的，而轴流风机的电机一般在风机内。第13页，共33页。EXHflow主要由风叶、集流器、百叶窗、开窗机构、电机、皮带轮、进风罩、内框架、蜗壳等部件组成。开机时电机驱动风叶旋转，并使开窗机构打开百叶窗排风。停机时百叶窗自动关闭。三、风机的结构第14页，共33页。第15页，共33页。EXHflow

叶轮

叶轮是风机的主要部件，叶轮由叶片、连接和固定叶片的前盘和后盘、轮毂组成。轮毂后盘连接和固定叶片的前盘第16页，共33页。EXHflow为了使叶片表面有合理的速度分布，一般采用曲线型叶片，如等厚度圆弧叶片。叶轮通常都有盖盘，以增加叶轮的强度和减少叶片与机壳间的气体泄漏。叶片与盖盘的联接采用焊接。焊接叶轮的重量较轻，流道光滑。后盘与轮毂采用铆接连接。低、中压小型离心风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。以保证有足够的强度。鼓风机叶片的前盘一般做成锥形或曲线锥形，与气体的流动方向是一样的，有利于减小阻力，提高风机效率。第17页，共33页。离心风机的叶片型式

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。后向式叶片的弯曲方向与气体的自然运动轨迹完全一致，因此气体与叶片之间的撞击少，能量损失和噪音都小，效率也就高。前向式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因此它的噪音和能量损失都较大，效率较低。径向式叶片的特点介于后向式和前向式之间。第18页，共33页。叶轮是风机的主要部件，它的几何形状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证风机平稳地转动。第19页，共33页。

集流器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：最佳，高效风机基本上都采用此种集流器。第20页，共33页。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。第21页，共33页。

蜗壳

风机性能的好坏，效率的高低主要决定于叶轮，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。

第22页，共33页。蜗壳的外形：阿基米德螺旋线。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θ通常为6°～8°第23页，共33页。

离心风机的蜗壳出口处有舌状结构，一般称作蜗舌。蜗舌可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。第24页，共33页。

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。一般取s=(0.05～0.10)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=(0.03～0.06)D2。第25页，共33页。

气流从12.5增加到137.5立方米每小时在机壳内的涡流。123456第26页，共33页。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。第27页，共33页。轴承是风机设备的心脏，风机设备应用领域很广，工况非常的复杂，有一颗好的心脏，尤为重要。风机轴承：采用滚动轴承，它只承受叶轮所产生的轴向力；第28页，共33页。

四、风机应用

风机广泛地应用于各个工业部门。一、锅炉用风机锅炉用风机根据锅炉的规格可选用离心式或轴流式。又按它的作用分为锅炉风机—向锅炉内输送空气；锅炉引风机把锅炉内的烟气抽走。二、通风换气用风机这类风机一般是供工厂及各种建筑物通风换气及采暖通风用，要求压力不高，但噪声要求要低，可采用离心式或轴流式风机。风速与动压关系第29页，共33页。三、工业炉（化铁炉、锻工炉、冶金炉等）用风机此种风机要求压力较高，一般为２９４０～１４７００Ｎ／ｍ２，即高压离心风机的范围。因压力高、叶轮圆周速度大，故设计时叶轮要有足够的强度。四、矿井用风机有两种：一种是主风机，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；另一种是局部风机，用于矿井工作面的通风，其流量、压力均小，多采用防爆轴流式风机。第30页，共33页。五、煤粉风机输送热电站锅炉燃烧系统的煤粉，多采用离心式风机。煤粉风机根据用途不同可分两种：一种是储仓式煤粉风机，它是将储仓内的煤粉由其侧面吹到炉膛内，煤粉不直接通过风机，要求风机的排气压力高；另一种是直吹式煤粉风机，它直接把煤粉送给炉膛。由于煤粉对叶轮及体壳磨损严重，故应采用耐磨材料。第31页，共33页。Tankyou！！！第32页，共33页。内容梗概风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。四、风机应用。而风机是对气体压缩和气体输送机械的习惯性简称。提高气体压力并排送气体的机械。往复风机主要由往复活塞在机壳内作往复运动来吸人和排出气体。螺杆风机是一种利用螺杆相互啮合来吸人和排出气体的回转式风机。螺杆风机的转子由主动螺杆和从动螺杆组成。轴流风机与离心风机的区别。一、离心风机改变了风管内介质的流向，而轴流风机不改变风管内介质的流向。低、中压小型离心风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。径向式叶片的特点介于后向式和前向式之间。弧形：好于前两