局部通风机设计

摘要目前,我国部分矿井在通风系统中采用了两级对旋式轴流式风机,以替代传统的轴流式风机,本次设计的BDJ局部通风机,其全称是:防爆对旋式轴流局部通风机,是对旋式风机的一种。其名称已经决定了风机的结构设计、材料选择等。本次设计力争突出BDJ风机独特的结构和优越的性能。气动部件的设计对于风机的整体性能至关重要,所以首先进行了风叶的设计,着重讨论了两级叶轮负载的分配问题,各参数的选择。采用孤立翼型法设计风叶。接着设计了其他的重要部件,如:集流器、整流罩、扩散器、风筒、消声结构等。然后对风机的叶轮、主轴进行强度校核,最后讨论风机的安装所遇到的问题。在风机各零部件材料的选择方面,要满足强度和防爆两方面的要求。特别是风叶和风筒的材料,两者至少一个要采用铝合金材料。电动机的选择对于防爆风机来说是很重要的,本次设计选择了YBF电动机,这是专门的风机用防爆电动机,另一优点是重量轻,适宜安装在风机内部。关键词:BDJ风机孤立翼型法防爆目录目录(1前言(11.绪论(21.1设计任务..........................................................................错误!未定义书签。1.2对旋式轴流风机..............................................................错误!未定义书签。1.3BDJ风机...........................................................................错误!未定义书签。2.叶轮设计(32.1设计方法(32.2设计要点(32.3叶轮主要参数的选取(82.4叶轮与轮毂的安装(133.风机各部件的设计(143.1风筒的设计(143.2集流器与整流体(163.3扩散筒(183.4风机底座(203.5法兰环与密封(21结论(23总结(24致谢(25参考文献(26前言随着各行各业的发展,特别是现代工业的发展,作为燃料和原料的煤炭越来越重要。我国大部分地区都是地下开采,在进行地下开采石油大量有害气体(如瓦斯、二氧化碳、一氧化碳等和煤尘都会喷发出来,加之烟尘易爆,所以对井下工作人员和矿井安全都存在很大的威胁。我国《煤矿安全规程》对井下空气的成份(包括各种有害气体的浓度、湿度、风速和按人员计算的风量都作了严格的规定:有人工作或可能有人到达的井巷,二氧化碳不得大于0.5%,总会流中,二氧化碳不超过1%。为了保障广大煤矿职工有一个安全、可靠和良好的工作条件,必须向井下输送足够数量的新鲜空气,以冲淡有害气体的浓度和四处飞扬的煤尘。这次的毕业设计的课题就是有“矿井肺脏”之称的通风设备。在采矿和地质勘探等工程中,必须开掘大量的井巷,而掘进这些井巷的特点是只有一个出口,所以称为独头巷道。独头巷道的通风常称为局部通风或掘进通风,其任务是将新鲜风流引至工作面,排除工作面的炮烟、矿尘等污浊空气,以保证工人在良好的条件下工作。我国煤炭行业近年来发展情况良好,特别是随着先进探测技术的应用,开采设备的改善,又开掘了许多新的井巷,所以局部通风机又有了用武之地。基于这种认识,我选定了这次毕业设计的题目:局部轴流式通风机。通风机是用于输送气体的机械,从能量观点来看,是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。从气体压力升高的原理出发,主要可分为容积式、叶片式和喷射式。其中叶片式风机可分为离心式、混流式、轴流式和横流式。本次设计只涉及到轴流式,所以在这里也只介绍轴流式风机。轴流式通风机已有悠久的历史,十九世纪已经应用于矿山和冶金工业上。由于当时工业等部门水平的限制。理论研究没有很好的开展。这种风机的全压为。98294Pa,而效率则只达1525%二十世纪初期,由于航空事业的迅速发展对机翼理论进行了广泛的实验研究,其研究结果大大促进了轴流式风机的发展。迄今,孤立叶型的升力理论和实验数据,仍然是轴流式通风机设计的主要依据之一。从三十年代开始,随着航空发动机的日新月异,对叶栅理论又进行了大量的实验研究,其研究结果即所谓平面叶栅实验数据,是设计轴流式压缩机或高压轴流式通风计的主要依据。今天,在这种理论的推广运用下,轴流式通风机家族成员在不断增多,本次设计的局部通风机也是它的成员之一。目前轴流式风机,小的其叶轮直径只有100多毫米,大的直径可达20多米。最大流量的通风机其流量可达1500万3米每小时。风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种,轴流式通风机很多是电机直联传动的。下面就我设计的一些内容简单介绍如下2.叶轮设计2.1设计方法目前,轴流通风机的设计方法主要有两种,一是利用单独翼叶对空气动力试验所得到的数据进行设计,称为孤立叶型设计法。另一种是利用叶栅的理论和叶栅的吹风试验结果来进行设计,成为叶栅设计法。对于轴流通风机来说,由于叶栅稠度(btτ=不大,一般1bt<,可以把叶片当作一个个互不影响的孤立叶片,按孤立叶型设计法设计,即假定孤立叶型的升力系数yc与叶栅升力系数'yc相等。鉴于此法计算简便迅速、实验数据较完整、计算结果也较准确可靠,因而国内外都采用孤立叶型设计法设计轴流通风机,特别是对于压轴流风机,可获得很好的结果。其实无论采用何种叶型数据及计算公式,其基本理论都是一致的,只不过表现形式略有不同。由上面两种方法的比较,本次设计中对叶轮的设计采取孤立叶型。2.2设计要点2.2.1风机中负载的分配前后两级叶轮的负载关系所谓负载是指气流通过叶轮的压强增益。两级叶轮之间的负载分配是设计中的一个重要问题。第一级动叶是后扭型,而第二级是预扭型。重点讨论前后两级动叶有相同转速的情况。这时,后者气流与叶片之间的相对速度比较大,这就决定了第二级的负载可以适当增大。若使第一级的负载大于第二级,显然是不合适的。由于第一级气流相对速度小于第二级(即使两级的负载相同,前后叶片的相对速度比值v1/v2范围是(0.7~0.8,要求第一级有相同甚至更大的负载,势必需要增大叶片的升力系数或迎角,但这是很有限度的,升力系数或迎角过大很容易引起气流分离甚至失速,出现气流脉动和叶片振动的现象,而且,脉动气流对第二级的影响更甚于第一级对于后者,气流脉动是全流场的,不像第一级那样一般仅发生在翼型后部。例如,有的对旋式通风机,第一级叶轮发生失速,将会导致第二级叶片出现更为剧烈的振动甚至断裂。若第二级叶轮由较大功率的电机驱动可以使第二级的负载大于第一级。但一般前后两级电机功率相同,由于第二级气流相对速度大,虽然可能有比较大的负载,但速度大会使摩擦损失加大,因而效率降低,如在两级负载相同的情况,第二级叶轮效率比第一级下降6个百分点左右,因而电机功率消耗增大为1.1倍左右。实践中对旋式通风机经常发生第二级电机烧毁的现象,其根源在于工作条件恶劣以及功率消耗比较大。所以在前后两级叶轮由相同电机驱动的情况下,不应该使第二级的负载大于第一级。综上所述,应该使前后两级叶轮有相同的负载要求,即1/p2=1。2.2.2两级叶轮速度三角形分析当两个叶轮的圆周速度u相同时,其速度三角形如图3-1所示。可看出第二级t入口前的气流具有负的旋绕速度(c-。12u图2-1对旋轴流通风级叶轮的速度三角形对旋轴流通风机每个叶轮的气动计算方法和普通轴流通风的完全相同。在本次设计中采用了两台相同型号的电动机,则两级叶轮的圆周速度tu相同,且第二级叶轮出口气流旋绕速度22uc非常小,可假设为零,同时分配每级所产生的理论全压为通风机理论全压得一半。在此条件下,使12mmww<,致使第一级叶轮的负荷系数大于第二级的,加之12mmββ>,将导致每级叶轮的叶片数目、叶片宽度及叶片安装角等的不同,在以下的计算结果中都有所体现。2.2.3叶型的选择从目前的资料来看,可用于孤立翼设计方法的翼型有三类。一是平底或接近于平底的翼型;二是等厚圆弧板翼型;三是NACA—65系列中的某些翼型。有一是MACA—65系列中的某些翼型由与NACA—65系列自成体系,翼型及叶片中弧线的绘制方法与一般不同,在国内很少使用。已有的性能良好的机翼或螺旋叶型均可作为风机的翼型叶片的原始叶型。叶型的种类很多,如:20世纪初英国发表的RAF-6E叶型,美国NACA(航空咨询委员会早期研究发表的CLARKy叶型,参照英国LS型螺旋浆翼型加以修改而得到的LS叶型,德国哥廷根大学在20世纪初研究发表的葛廷根(Gottingen叶型等。由对这几种叶型的研究可知,任何一种具有尖后缘的机翼叶型,都可在较宽广的攻角范围内工作。各种叶型的空气动力特性,只有数量上的差别,而无实质上的区分。因而可以说,对已有的任何一种叶型,只要在无分离的攻角最佳范围内,均可被采用于设计中。圆弧板叶型的优点是制造方便,但效率比机械翼型叶片低。在风冷和一般通风换气用之轴流通风机上,这种圆弧板叶型应用较多。不同翼型的最佳升力系数yoptc、升阻比(11yxccμμ=翼型相对厚度c、失速性能及冀型形状等都有些差别。他们对叶片尺寸、全压效率、稳定工作区域及叶片制造难易等会有不同程度的影响,设计者可根据设计要求,对不同冀型的性能进行分析比较后,来选择合适的翼型。例如,小功率通风机从制造简便及降低成本等角度出发,可采用等厚圆弧板翼型;功率较大的通风机可选用机冀型翼型。为减小叶片尺寸可选用yoptc较大的翼型;为了提高效率可选用升阻比yxcc尽可能大的翼型;为了扩大通风机稳定工作区域可选择脱流电推迟的翼型。为了得到高的全压系数,有时采用开襟翼型。在所查找的资料中,对旋式通风机翼型多选择LS翼型和圆弧板型,本次设计采用了LS翼型。图2-2LS翼型LS叶型的截面尺寸列于下表表2-1LS叶型截面尺寸注:1.r1为前缘相对半径,r2位后缘相对半径;2.中心距翼弦的距离0max0.42yC=;3.重心距翼型前缘的距离00.445xb=图2-3LS叶型性能曲线2.2.4电动机的选择本次设计中选用的是YBF系列隔爆型三相异步电动机,是防爆轴流式通风机配套的专用电动机,防爆性能符合GB3836.2-83《爆炸性气体环境用隔爆型电器设备“d”》的规定,并吸收国际上同类产品的优点自行设计制造的,具有体积小,效率高,温升裕度大、噪声低、启动及运行性能好等特点。该系列电动机制成隔爆型,防爆标志为dⅠ,dⅡAT4,dⅡBT4,分别适用于煤矿井下及工厂ⅡA级、ⅡB级,温度组别为T1~T4组的可燃性气体或蒸汽与空气形成爆炸性混合物的场所。防护等级:主题外壳IP44接线盒:IP54冷却方式:IC0141绝缘等级:B额定电压:380V额定频率:50Hz安装形式:IMB30型号说明图3-4YBF型号说明图2-5YBF电机的结构图2.3叶轮主要参数的选取2.3.1轮毂比v轮毂比v是一个重要的结构参数,对风机的压力、流量、效率等都有影响。因而,当通风机的压力、流量和转速为一定的情况下,轮毂比v就不能任意选取。由下式2sinmztypvcucβρητ=(2-1可看出,轮毂比v与风机的全压p成正比,与η成反比。说明,当风机的压力或压力系数较高时,应取较大的轮毂比。但轮毂比过大,叶片就过短,叶片流道中的气体流动损失增加,使风机性能恶化,效率降低,并增加尾部扩散筒的轴向尺寸。从式(2-1还可看出,v与tu和zc成反比。如果选取的圆周速度较大时,可以选择较小的轮毂比;对于风压高、流量小的风机,可去较大的v值。但是,轮毂比过小,对风机的性能也是不利的,会引起叶片根部气流发生分离。另外,从结构方面看,轮毂比过小,会使叶片变得很长,给叶片的布置带来困难,尤其是在动叶可调的情况下,更是如此。一般轮毂比的选择范围是:0.250.75v=~(2-2当通风机级的方案采用单独叶轮时,可取0.30.45v=。对于其他方案的通风机,可取0.50.7v=,也有取v低于0.5者。图2-6轮毂比ν与sn之间的关系2.3.2叶轮外径选择合理的轮毂比后,另一个重要的问题就是确定叶轮外径tD。tD的大小直接影响到风机的性能和结构。在所要求的风机全压和流量已给确定的情况下,当转速给定时,风机的叶轮尺寸tD也基本上确定了。根据大量试验研究的统计结果,人们发现叶轮尺寸tD与压力p、流量Q及转速n存在一定的关系,可用uK与比转数sn来描述,uK与sn基本上是成直线关系,uK可用下式表示:uK==(2-3查得系数uK后,即可求得叶轮尺寸tD。将60tDnup=代入式(3-3得:tD=(2-4式中p——风机的全压,ap;ρ——气体的质量密度,3/kgm,则对于标准状态下的空气,取31.20/kgmr=,则Dt=(2-5由式(2-4及式(2-5求出的叶轮外径tD还应受到圆周速度tu的限制。从降低噪声的角度出发,应取60/80/tumsms£:,但是,当叶轮直径一定时,过低的圆周速度,将降低风机的流量和压头。在流量和压头给定的情况下,过低的tu会使风机的尺寸增大。目前可取max130/tums<。2.3.3翼型相对厚度c的选择同一翼型,增加c时可以增加升力系数yc,但是翼型的升阻比yxcc也要随之变化,为了提高通风机的全压效率,目前在轴流通风机中,一般采用0.050.12c=中等厚度的翼型,沿叶片高度c可选为常数或按某种规律变化。按等环量设计叶片时,叶片根部负荷系数较大,可选用较大的c以减少叶根处的叶片宽度hb及叶片安装角hθ,hθ的减小可使整个叶片扭曲的小些制造较方便,为了增加叶片根部的强度,c也可以选的大些。2.3.4升力系数yc的选择在轴流通风机气动计算中,为使通风机获得高的全压效率,对于扩压式叶栅,必须在最大升阻比及其附近的区域内选择翼型的升力系数。为了减小叶片尺寸,则应尽可能选择较大的值,但必须留有足够的域度,避免产生脱流,以提高通风机运转的可靠性,这可以从下述两种情况来考虑:一是管网等几孔不变或变化较小时,如地铁通风机,可取max(0.80.9yyCC=。当叶片安装角β可调时,该值指的是最大叶片安装角时的升力系数。应当指出,按这种方法选择升力系数yC时,计算工作点距脱流工况点较近,通风机工作区域会窄些。二是管网登积孔变化很大时,例如矿井主通风机,所选的升力系数应为max0.5yyCC≤。按等环量设计叶片环时,从叶顶到叶根负荷系数yCτ是逐渐增加的,为了不使叶根处的叶栅稠度τ过大,从叶顶到叶根逐渐增加升力系数yC是合理的。2.3.5叶片数Z由气动基本方程式'4tympcbwzπρω=(2-5及式02uymcbctw∆⋅=(2-6可知,当叶栅之速度三角形不变时,则mw,uCD或p值不变。也就是说,要求(!!!ynCbrnr×-或0ybCt×具有一定的值。对于已选定的孤立叶型来说,在额定工况下,其升力系数yC是一定的,因而叶片数的改变,意味着变更叶片弦长b。叶片数Z增加,则b减小;Z减小,则b增加。对于同一轮毂比和叶片弦长b而言,叶片数Z增加,则叶栅稠度bτ(=t亦增加。这将引起叶栅升力系数的下降,并使得流道内的流动损失迅速上升。如果叶片数过少,由式(2-6可以看出,将使每个叶片的负载增大,从而使气动性能变坏,导致风机的全压p的降低。b<<的范围选取。根据国内设计轴流风机的经验数据,对于按孤立叶型设计法设计的轴流风机的最佳叶片数Z推荐如下表。表2-2孤立叶型法设计之轴流风机的最佳叶片数2.4叶轮与轮毂的安装轮毂是工作轮叶片的支撑部分,它的优劣会影响风机的性能,在本次设计中轮毂的形状是圆筒状的,使得第一级叶轮的进口绝对速度由于轮毂也是随电机一起高速旋状运动的,所以对每个尺寸都要严格控制,最好是标注上它的尺寸公差大小,其总体形状和尺寸见下图。图2-6第一级轮毂设计结构及尺寸由于工作轮轮毂不承担大的负荷,叶片数目少,所以在满足强度和可焊性的前提下选用不太厚的钢板即可,其材料选择的是普通碳素钢,采用焊接结构。3.风机各部件的设计3.1风筒的设计机壳部分是风机的通流部件,它安装在工作轮叶片的最外侧,用来保护其内部结构和减少能量损失,另外还用于连接机体的前后部分,起承上启下的作用。机壳的设计分为以下几部分:主风筒、外风筒。径向间隙对轴流风机的压头和效率有较大的影响,为此,应使相对径向间隙lδ尽可能小。实践证明,当0.01lδ≤,间隙可能已被环端面的附面层所阻塞,因而对效率的影响不大。当0.02lδ=时,发现级效率将下降2%3%,压头将减少4%6%。设计时一般将径向间隙控制在0.0080.01lδ≤范围内。((0.5860.3520.117thlDD=-=-=(3-1(0.0080.01lδ=⋅(3-2117(0.0080.010.9361.17=⨯=这里取1δ=风筒直径D2ltDδ=+(3-358621588mm=+⨯=风筒的长度应包括两台电动机和两级叶轮,其结构尺寸如图3-1(包括法兰环:图3-1风筒3.1.2外风筒外风通的尺寸根据内风筒与吸声材料的厚度决定。填充的厚度为50mm,则外风筒的内径为风筒的厚度取3mm。YBF系列专用防爆电机的机壳上敷设有3条轴向固定通筋,其高度约为40mm,每条通筋上设有2个螺孔。把电动机塞进电机固定筒后用螺栓联接,然后将电机固定筒与主机壳间用支撑筋板焊接在一起。这样做可以保证转子与机壳的同轴度,使叶顶间隙均匀以提高风机效率,而且,3条筋条使电机与固定筒之间形成了一个环形通道,在风机叶轮的作用下,气流从电机的一端通畅的流向另一端,保证了电机的正产散热机运转安全,消除了普通对旋局扇电机散热效果差的弊病。固定筒的尺寸:内径:取电机的筋条处的半径r350mm=厚度:3mmδ=长度:第一级1l586mm=;第二级1l604mm=所用筋板的尺寸长×宽×高=169×40×16焊接方式为角焊。3.2集流器与整流体无集流器的通风机要比有优良集流器的通风机全压及效率分别低10%~12%或10%~15%。集流器与整流体一起,组成了光滑的渐缩型流道,如图4-2所示,其作用是使气体在其中得到加速,以便在损失很小的条件下,在其的入口前建立起均匀的速度场。如果在设计中缺少其中一个或两个部件,以及设计的不合理,都会恶化级的入口条件,使通风机性能变坏,这已为一些试验研究结果所证实。图3-2集流器与流线罩在轴流通风机中的配置3.2.1集流器集流器的型线多为圆弧或双曲线,对于圆弧集流器,当圆弧型线半径r与叶轮直径D之比0.2=rD时,其损失系数已很小,约为0.03;当0.3rD=时,可忽略其损失,故在设计中取0.250.3rD=。双曲线集流器型线可用下列级坐标方程表示:22cos2paρθ=(3-5式中ca=(0.6~0.8D,cD为即可内径。绘制双曲线型线时,应在0~45pθ=之间来绘制,该双曲线也可用多圆弧来代替,有的立式、压入式轴流通风机就采用了这种集流器。本次设计的风机为卧式,流量小,可采用圆弧集流器。其具体尺寸取为圆弧半径0.25tRD≥(3-60.250.5860.147(m=⨯=取154.8Rmm=集流器外径(1.21.4coltdD=(3-7(1.21.40.586=⨯0.70320.8204(m=取756coldmm=集流器长度(0.20.4coltlD=(3-8(0.20.40.586=⨯0.11720.2344=取136collmm=集流器与整流罩用肋板焊接,肋板的尺寸为:长×宽×厚=127×20×20(mm而集流器与前风筒的连接是用法兰。法兰的设计在后面的章节有明确介绍,这里不叙述了。3.2.2整流罩(流线罩有流线罩较之无流线罩的轴流通风机气流量可增加10%。流线罩通常为半球形或流线形。半球形流线罩其型线半径等于轮毂半径hr。流线型流线罩的型线是一种理想的形状,但轴向长度大些。有的小型轴流通风机流线罩做成扁平的,甚至随同叶轮一起旋转。为了更好地保证级入口前速度场的均匀性,在级入口前可有一长度为(0.15~0.2b圆柱段,如图3-1所示。有时该圆柱长度为0.25D,但这将增加轴流通风机轴向尺寸。在本次设计中,采用的是半球形流线罩,其型线半径为23522176(hrDmm===(3-9整流罩于集流器的连接如前所述,这里不再重复。3.3扩散筒在额定工况下,一级轴流通风机动压在全压中所占的比例σ为0.3~0.5,而离心通风的σ只有0.05~0.1,可见轴流通风机的动压是相当可观的。为了提高轴流通风机的静压,必须在其最后一个叶片环的出口安置扩散器,同时也提高了通风机的静压效率。此外,由于通风机排气噪声的声功率与通风出口排入大气的速度的8次方成正比,因而在抽出式通风机出口设置扩散器还可以明显降低排气噪声。因为本次设计的是整流罩而非流线型整流体,故扩散筒中没有芯筒1扩散筒的效率扩散筒的效率是指气流通过扩散筒时,实际的压升与理想的压升之比。设,3p、3c、3A为扩散筒进口截面的压力、速度和截面积;4p、4c、4A为扩散筒出口截面的压力、速度和截面积。其效率dη可写成432234(2dppccηρ-=-(3-10又由实际流体的伯努利方程知22334422dpcpcpρρ+=++∆(3-11式中dp∆——扩散筒的损失。利用式(3-10的关系,可将式(3-9写成223422433223341(2112112ddddpccpcccpAcAηρρρ∆=--∆=-⎡⎤⎛⎫⎢⎥-⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦∆=-⎡⎤⎛⎫⎢⎥-⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦(3-12一般取0.8~0.85dη=。2尺寸的确定扩散筒的长度可按经验选择(1.52.2LD=(3-13式中D——扩散筒进口直径。(1.5~2.2588822~1293.6L=⨯=取850Lmm=由于从第二级叶轮出来的气流,其扭速2uc非常小,可认为气流是从轴向流如扩散筒。为了保证气流在扩散筒中流动时损失较小,扩散筒的扩压度不能太大。若把轴流风机扩散筒环形通道换算成当量圆锥,以符号表示当量扩张角,则43tan22ddlθ-=(3-14式中3d,4d——当量圆锥的进出口直径。一般取812θ≤。3.4风机底座底座是用于支撑风机和固定风机的,本次设计的底座采用的是等边三角钢,普通钢板焊接而成的。底座安装位置比较重要,要使风机的重心在底座的中心,所以将底座安装在前、后风筒的中间位置。为了保证其稳定性,底座应尽量宽,尽量长,高度应降低使底座重心降低不容易翻倒。底座的长度尺寸是根据整个风机尺寸而定的,并且其宽度和长度都是轴对称布置的,风机轴向长度越长,底座也要相应的加长。但不应当超出风机轴向长度。在设计中总长为2532mm,那么底座长度取1000mm,底座宽度要通过计算得到,其宽度至少为688cos30595.8mm⨯=考虑角钢的宽度取底座宽度为676mm底座的高度应满足这样的要求:装配后高度方向不发生干涉,移动时只有底座触地,考虑这两个因素,底座高度取200mm尺寸确定后,作图如下图3-3风机底座由于此风机在井下工作,所以一定要保证风机的移动方便,要保证实际的需要,随着工作面的向前推进,就要频繁地挪动,所以底座也应适应这个要求,故在其长度方向上,将两端做成弯曲状。为了加强底座的稳定性,宽度方向上焊有钢板,同时考虑到仅用螺栓连接强度不够,在一定高度上设有横梁以支撑风机。3.5法兰环与密封3.5.1法兰环管道、阀门、设备之间以及设备的某些零部件之间,常用螺栓和法兰相连接。法兰连接从结构功能和一般设计准则出发.应满足下列基本要求:工作条件下,法兰泄漏量被控制在工艺允许的范围内;在各种情况(装配、开车和操作中,能经受一定的外载和内力,具有足够的强度;便于多次拆装而又不致影响其密封性能;结构简单,成本低廉,适合于大批生产;对于管法兰,由于被连接的对象是标准件(管子、管件和阀门,因此还应该特别突出互换性的要求。本次设计中都采用整体法兰,即法兰环与被连接件(筒体牢固地结成一体,如下图图3-4整体法兰法兰上的各种作用力又在壳体上产生一个附加载荷,为了降低上述因素在壳体上产生的附加应力,常在壳体与法兰环间加以锥形过渡段[如图3-4(b所示],这种法兰称为锥颈法兰。对图3-4中(a、(c两种没有锥颈的称为平板法兰。图3-4中(b、(c均为焊接结构,并把焊接的平板法兰称为平焊法兰,把对接焊的锥颈法兰叫做长颈或高颈对焊法兰或简称对焊法兰。对焊法兰由于存在锥颈过渡段,可以提高强度增加刚性,适用于温度压力较高或者壳体直径较大的场合。本次设计中风筒承受较大的压力,所以采用对焊法兰,由于前、后风筒的直径相同,所设计的法兰结构尺寸相同,如下图:图3-5法兰环3.5.2密封性风机如果泄漏严重,会使风压降低,达不到预期的压力,使风机整体性能下降,所以风机密封是很重要的。本次设计中法兰密封面采用的是光滑密封面,光滑密封面亦称平面密封面,密封面并非一光滑的平面,在平面上往往开有2~4条按同心圆分布的三角形界面的沟槽(即法兰水线。与其它类型相比,光滑密封面结构简单,制造方便,其次这种结构密封面的宽度较大,故使用中常采用非金属或金属软质垫片。此次设计的风机压力不大,故可采用此种密封方式。密封材料采用的是普通橡胶板,这种垫片的y、m值最低,密封性能好,适用于温度和压力很低的场合。符合风机的使用条件。垫片的厚度根据经验选择10mm结论1BDJ防爆对旋式轴流局部通风机全压效率高达82%,机壳辐射噪声一般小于85dB(A,具有效率高、风压高、噪声低的特点。2该机采用两级叶轮叶片气动力联动设计方法。改变了传统对旋局扇两级叶片扭曲角和扭曲规律相同的作法,使第二级风机的叶片数、扭曲角和安装角均比第一级的小,其结果是该机按不同的使用方法,一台风机可产生三种不同的风量、全压,一机多用,适用性强。3分析了对旋通风机噪声的主要原因,并由此确定了消声结构和采用的吸消声材料,从而有效地控制风机噪声污染,改善了通风机使用场所的环境,实现了风机低噪声的要求。4风机采用YBF型专用防爆电机,先于固定筒连接在一起的结构,保证了电机的正常散热结构和叶顶间隙均匀,提高了风机运转的安全度和效率。消除了传统式对旋局扇电机散热困难和叶顶间隙不均匀的弊病。5风机的各段轴向联接面上采用半法兰结构,使吸声材料紧密相连,吸声效果更好。总结在本次设计中由于本人的努力,基本完成了预期目的,设计的收获不仅仅是完成了几张图纸,查阅了一些相