离心风机及其拆装

1、离心式通风机基础知识、拆装及其巡检,大庆石化建设公司四川分公司,2011.6,能力目标,情感目标,知识目标,认识离心式通风机及其零部件的名称与作用； 理解离心式通风机的工作原理。 了解离心通风机拆装实训目的、实训要求、实训器材; 了解离心通风机主要巡检内容与方法。,四会 会正确制定离心式通风机拆、装工艺流程； 会正确选择与使用拆装离心式通风机所需工、量具； 会按照拆装规范和装配技术要求协作拆卸和装配离心式通风机； 会离心式通风机一般巡检。,通过合作学习与操作，逐渐养成所用工具不乱丢、 用完即放回；零部件按顺序、方位摆放整齐的良好习惯。 加深按操作规范操作、团结协作不蛮干的意识,一、 【学习目标

2、】,2011.6,基本知识：离心风机的选择与使用,你一定见过吹风机，其实它就是一台小型离心通风机。工厂、车间使用的离心通风机可要比它大的多，而且结构上也要复杂一些。那么，离心通风机是怎么工作的？如何调节它的风量大小？怎样正确选择和使用风机呢？就让我们带着这些疑问，充满好奇心地在这学习中寻找答案吧。 在本节的学习中，我们要紧紧抓住这样一条主线，了解离心通风机的结构和工作原理，理解通风机的基本理论，学会离心通风机的调节方法和使用维护要点。,2011.6,主要内容：,离心通风机的基本构造和结构形式； 离心通风机的工作原理和性能参数； 离心通风机的性能曲线； 离心通风机的工作点与工作调节； 离心通风机

3、的联合工作； 离心通风机的型号及选型； 离心通风机的使用与维护。,2011.6,1.1离心通风机的基本构造和结构形式,风机是输送气体的机械设备，它是将原动机的机械能转变为气体的动能和压力能。离心风机与离心泵一样，是工厂通风系统与输送系统中广为使用的一种通用流体机械。他是一种借助带动气体旋转产生的离心力把能量传递给气体的机械。,2011.6,一、离心通风机的结构与组成,离心通风机的构造可分为转动部分（转子）和固定部分，前者由叶轮、转轴等组成，后者一般由机壳、集流器、出风口、轴承和轴承座等组成。如图1-1所示。,2011.6,图1-1 离心通风机机构示意图 1集流器2前盘3叶片4蜗壳 5后盘6轴盘

4、 7主轴8、9轴承座10带轮11底座12出风口,2011.6,二、离心通风机主要零部件,1叶轮 叶轮是离心通风机的心脏部件，它的作用是对气体作功，提高气体的能量。叶轮的尺寸和几何形状对离心通风机的特性有重大影响。离心通风机的叶轮一般由前盘、叶片、后盘和轴盘组成，其结构有焊接的和铆接的两种形式 。,2011.6,图1-2 叶片出口安装角,2011.6,叶轮前盘有平板式、锥形和弧形三种基本形式，后盘均做成平板式，如图1-2所示。平板式前盘效率最低，因为气流从轴向进入叶轮，转到径向进入叶片槽时，在前盘部位将产生涡流区，使流动损失增加。采用锥形前盘，效率将有所增加，但不显著。弧形前盘效率最高，叶轮强度

5、也比平板式优越，但是加工工艺复杂。,2011.6,图1-3 叶片形状 a)平板型前盘 b)弧形前盘 c)机翼形前盘,2011.6,叶轮按叶片弯曲方式有前向叶轮、径向叶轮、后向叶轮三种。后向叶轮与前向叶轮在相同条件（如叶轮直径、转速、入口条件）下，前向叶轮产生的风压、流量大。如要得到相同的风压和流量则前向叶轮离心通风机体积较小、重量较轻。因此高压离心通风机都适用前向叶轮。,2011.6,叶片的形式有三种，见1-3图。 平板形叶片制造简单，中空机翼形叶片强度高，可以在比较高的转速下运转，并且通风机效率高，缺点是不易制造。中空机翼形叶片被磨漏后，灰尘进入叶轮内部，会使叶轮失去平衡而产生振动，影响通风

6、机使用寿命。目前，前向叶轮一般用弧形叶片，在后向叶轮中，对于大型通风机多采用机翼形叶片，而对于中、小型通风机，则以采用弧形和平板形叶片为宜。,2011.6,2. 蜗壳 俗称机壳，主要有两个作用，一是汇集叶轮中甩出来的气体并导向通风机出口；二是将叶轮出口气流的部分动压（动能）转变为静压。 蜗壳的断面有方形和圆形两种，一般中、低压风机用方形，高压风机用圆形。 蜗壳出口处的气流速度一般很大，为了有效利用这部分能量，可在蜗壳出口处装设扩压器，以降低流速。因为气流从蜗壳流出时向叶轮旋转偏斜，所以扩压器一般做成向叶轮一边扩大，其扩散角通常为68，如图1-4所示。,2011.6,图1-4 蜗壳 图1-5 蜗

7、舌,2011.6,机壳螺旋线至出口断面的延长部分叫做蜗舌（风舌），其目的是防止部分气流在机壳内循环流动。蜗舌的几何形状及其离叶轮外圆的距离，对风机的效率和噪音都有一定的影响。蜗舌可分为尖舌、深舌、短舌和平舌，如图1-5所示。 一般有蜗舌的风机效率、压力均高于无蜗舌的离心风机。尖舌风机效率高但效率曲线较陡且噪声大；而平舌风机效率低，效率曲线较平坦，噪声小。深舌大多用于低比转速的风机，短舌大多用于高比转速的风机。,2011.6,3. 集流器 俗称进风口，它的作用是保证气流均匀地进入叶轮进口，减小流动损失，提高叶轮效率和降低进口涡流噪声。 集流器的形式有六种，如图1-6所示。从气体流动方面看，锥形的

8、集流器比筒形的要好，弧形的比锥形的要好，弧锥形的最好，能量损失小。,2011.6,图1-6 集流器的形式 a）筒形 b)锥形 c)筒锥形 d)弧形 e)筒弧形 f)弧锥形,2011.6,进气箱 进气箱一般用于大型离心通风机上。为了减少损失，提高离心通风机的效率，进气箱通道最好做成收敛形。图1-7（a）为普通进气箱结构，图1-7（b）为较好的进气箱结构，且其尾部应直接布置在集流器附近，要求进气箱底部与集流器口对齐。,2011.6,器口对齐。,图1-7进气箱形状,2011.6,三、离心通风机的结构形式,1。进气方式 离心通风机的进气方式有单侧进气（单吸）和双侧进气（双吸）两种。单吸通风机又分为单侧

9、单级叶轮和单侧双级叶轮两种，在同样情况下，双级叶轮产生的风压是单级叶轮的两倍。双吸单级通风机是双侧进气，单级叶轮结构，在同样情况下，这种风机产生的流量是单吸的两倍。,2011.6,2。旋转方式 离心通风机可以做成顺时针旋转或逆时针旋转两种。从电动机一端正视风机，叶轮旋转为 顺时针方向的称为顺旋转，用“右”或“顺”表示；叶轮旋转为逆时针方向的称为逆旋转，用“左”或“逆”表示。但必须注意叶轮只能顺着蜗壳螺旋线的展开方向旋转。,2011.6,3。出风口位置 根据使用要求，离心通风机蜗壳出风口方向，规定了如图 1-8所示的8个基本出风口位置。若基本角度不够，可采用如下所列的补充角度：15、30、60、

10、75、105、120、150、165、195、210。了解离心风机的“左”式或“右”式，给风机的选型和安装提供了方便。,2011.6,图1-8 通风机机壳出口位置表示法 a)叶轮顺时针旋转“右” b)叶轮逆时针旋转“左”,2011.6,4传动方式 根据使用情况不同，离心通风机的传动方式也有多种。如果离心通风机的转速与电动机的转速相同时，大型风机可采用联轴器，将通风机和电动机直联传动，这样可以使结构简化紧凑，减小机体。小型风机则可以将叶轮直接装在电动机轴上，可使结构更加紧凑。如果离心通风机的转速和电动机的转速不相同，则可以采用通过皮带变速的传动方式。,2011.6,图1-9 离心风机的传动方式,

11、2011.6,通常是将叶轮装在主轴的一端，这种结构叫做悬臂式，其优点是拆卸方便。对于双吸或大型单吸离心通风机，一般是采用叶轮放在两个轴承的中间，这种结构叫双支承式，其优点是运转平稳。 目前，我国生产通风机的工厂，把离心通风机的传动方式规定为如图1-9所示的六种传动方式。A形电动机与通风机直联。B型、C型、E型都是带传动，B型是悬臂支承，带轮在轴承中间；C型也是悬臂支承，带轮在轴承外侧；E型是双支承，带轮在外侧。D型、F型是联轴器传动，D型是悬臂支承，F型是双支承。离心通风机新标准规定增加第七种传动方式G型，为齿轮传动。,2011.6,1.2离心通风机的工作原理和性能参数,一、离心通风机的工作原

12、理 离心通风机属于叶片式，它们是靠叶轮旋转时，叶片拨动气体旋转，使气体产生惯性离心力而工作的，所以叫离心通风机。 风机的工作原理如图1-10所示。,2011.6,图1-10 离心通风机工作原理示意图,2011.6,当主轴带动叶轮旋转时，叶轮中的气体受叶片的作用而获得离心力，被甩出叶轮到蜗壳中，并经过蜗壳和出口扩压器排出。由于气体甩出叶轮后，在叶轮进口处形成真空，外界的气体在大气压强作用下通过进风口进入风机叶轮。 由于叶轮不断旋转，故气体也源源不断地进入叶轮，这样就保持了通风机中气体的连续流动，不停地送风了。,2011.6,二、离心通风机的性能参数,离心风机的基本性能，通常用进口标准状态下的流量

13、、压力（压头）、功率、效率和转速来表示通风机性能的主要参数。要了解通风机的性能，必须正确地掌握通风机性能参数的含义。 1流量（q） 它是单位时间内流经通风机入口的气体体积。单位为m3/s。用q表示。须指出一点，在通风机名牌上或产品样本上所标明的通风机体积流量是指流过通风机入口的空气在标准状态下的体积，即风机进口处气体压力为101325Pa，温度为20，相对湿度为50%，这时它的密度为1.205Kg/m3。 因为在通风机内气体压力变化不大，一般可忽略气体的压缩性，故设流经通风机的体积流量不变。,2011.6,2压力（全压）（p） 通风机的压力是指单位体积的气体通过通风机时实际获得的能量，它有静压

14、、动压、全压之分。单位为Pa或KPa。（1Pa=1N/m2） 气体给予与气流方向平行的物体表面的压力称为气体的静压pst，表示单位体积气体具有的压力势能；气体流动速度产生的压力称为气体的动压pd，表示单位体积气体具有的动能；在同一截面上气体的静压与动压之代数和，称为气体的全压p，p= pst+ pd，表示单位体积气体具有的总能量。,2011.6,3功率 （）有效功率 气体在单位时间内从通风机中所获得的有效能量。它是根据风机的流量和全压计算出来的功率。 Ne=,（KW） （1-5）,2011.6,（）轴功率 单位时间内原动机传递给风机轴的能量，叫通风机的轴功率。轴功率中有一部分消耗在机械零件的摩

15、擦中，即机械损失，当然还有流动损失和泄漏损失，剩余的才能用于对气体做功，转化为气体的有效能量。若设通风机的总效率为，则有 N=,（KW） （1-6）,通风机性能表中给出的功率为轴功率。,2011.6,（）电机功率 电机功率是指带动风机运转的原动机功率，即和风机配套的原动机的功率。因为风机在运转时可能出现超负荷的情况，因此为了安全，一般电动机功率要比轴功率大。电动机 功率用Nd表示，则有 Nd=k （1-7）,式中c与传动方式有关的传动效率。电动机直接传动c=1，联轴器传动c=0.98三角皮带传动c=0.95，齿轮传动c=0.970.98。k电动机容量储备系数，可按下表选用。,2011.6,表1

16、-1 电动机容量储备系数k,2011.6,4效率 （1）全压效率 通风机的全压有效功率与轴功率的比值，叫通风机的全压效率。 = （1-8）,=,它表示设备对能量的有效利用程度的高低，所以效率是衡量一台设备经济性能好坏的重要指标。 （2）静压效率 通风机的静压有效功率与轴功率的比值，叫通风机的静压效率。 st=,=,式中p和pst的单位均为N/m2，q的单位为m3/s，N的单位为W。,（1-9）,2011.6,5转速 叶轮每分钟的旋转圈数，用n表示，单位为r/min。,2011.6,一、离心通风机的性能曲线 离心通风机的性能参数有流量q、全压、轴功率N及效率，它们是彼此联系、互相影响的。其间的关

17、系由实验侧得，测出的一组关系曲线称为离心通风机的性能曲线。,13离心通风机的性能曲线,2011.6,44 离心通风机的工作点与工作调节,一、离心通风机的工作点 离心通风机的性能曲线是通过试验测得数据绘制而成的。因此，一台离心通风机在一定转速下可以在其q-p性能曲线上任何一点工作。但当把它安装在一定的管路系统中工作时，实际工作状况不仅取决于风机本身的性能曲线，而且还取决于管路系统的特性曲线，因而其运行工况就不是随意的而是一定的了，即应由风机性能曲线和管路的特性曲线共同决定工作点。,2011.6,如图1-14所示，从吸气管道的进口截面0-0至吸气管道的出口即通风机的进口截面1-1；以及通风机的出口

18、即排气管道的进口截面2-2到排气管道的出口截面3-3统称管网。 管网特性曲线就是管网中通过的流量与所需要消耗的能量之间的关系曲线。,（一）管网特性曲线 管网是指通风机工作系统，包括通风管道及其附件，如过滤器、除尘器、调节阀等的总称,2011.6,（二）离心通风机的工作点 把离心通风机的性能曲线与管路特性曲线按相同的比例尺绘在一张图上，则这两条曲线有一交点G，相应于该交点的q、p值就是风机在该管路系统中工作时所消耗的能量和所通过的流量，这个交点G叫做风机的实际工作点。如图3-15所示。,2011.6,2011.6,二、离心通风机的工作调节 通风机的调节就是通过改变工作点的位置来调节风机的流量，以

19、满足实际工作的需要。同一系统中风机的性能曲线和管路特性曲线任何一种发生变化，都会引起工作点的改变，所以调节的方法有两类，一类是改变风机的性能曲线，另一类是改变管路特性曲线。常见的调节方法有以下几种。,2011.6,（一）节流调节 它是通过调节安装在风机吸风管路或排风管路上阀门的开启程度，来改变管道中的流量，达到改变风机工作点的目的。图1-16中的管路特性曲线2与风机性能曲线1的交点是出口阀门调节开度最大时的工作点，风机在A点工作，流量最大。如果关小阀门，节流损失增大，管路特性曲线由2变为3，斜率增大，曲线向左上方移动，则风机的工作点变为B。风机在工作点B工作，流量减少。此种调节方法简单可靠，因

20、此是运行中经常采用的调节方法，可是阀门有节流损失，因而经济性较差。,2011.6,图1-16 通风机的节流调节,2011.6,（二）变速调节 它是通过改变风机的转速来改变其性能曲线的位置,从而改变风机的工作点。如图1-17所示，风机的转速为nA时，风机的工作点为A，输送的流量为qA。若要增加风机的流量，则可提高风机的转速至nB，则风机的工作点移到B，输送的流量为qB；反之，若要减少风机的流量，则可降低泵的转速至nC，则风机的工作点变化至C点，输送流量为qC。因为变速调节没有节流损失，所以它是一种最经济的调节方法。,2011.6,2011.6,45离心通风机的联合工作,图1-19 两台相同的通风

21、机串联工作 图1-20 两台相同的通风机并联工作,2011.6,46 离心通风机的型号及选型,一、离心通风机的型号表示 离心通风机的全称包括名称、型号、机号、传动方式、旋转方向和出风口位置等六部分内容。现以C4-73-1120D顺90离心通风机为例说明其命名方法。 1. 名称 指通风机的用途，以用途字样的汉语拼音的第一个字母表示，示例中的字母“C”表示排尘通风机。 2. 型号 由基本型号和补充型号组成，共分三组，中间用横线隔开。基本型号占两组，用通风机的压力系数乘以10和比转数（用两位整数）表示。补充型号占一组，是表示通风机的进气方式和设计序号的。示例中的“4”表示通风机的压力系数0.4乘10

22、后取的整，“73”表示通风机的比转数,“11”中的第一个“1”指该风机为单侧吸风,如果是双侧吸风用“0”表示,第二个“1”是指该通风机为第一次设计。,2011.6,3. 机号 用通风机叶轮直径的分米数表示，尾数四舍五入，数字前冠以符号，示例中的“20”指该通风机的叶轮外径为20分米。 4. 传动方式 示例中的“D”表示悬臂支承，用联轴器传动。 5. 旋转方向 示例中的“顺”表示从电动机一端看，叶轮旋转为顺时针方向，习惯上称为顺旋。 6.出风口位置 示例中的“90”表示出风口位置在90处。 常用压力系数和比转数作简略型号，如4-73型通风机。,2011.6,W6-239 28F高温风机（W-高温

23、，F式传动） Y4-73 28F离心风机（Y-引风机） G鼓风机 Y引风机 R 热风机 W 高温风机 M 煤粉风机 F 防腐风机 MC 煤粉除尘风机 SL 耐磨风机,2011.6,C4-73-1120D顺90离心通风机 XQI.4.8A顺90（斜槽高压风机，叶轮外径4.8分米，传动方式A型电动机与通风机直联，旋转方向 “顺”，出风口位置在90处）,2011.6,47离心通风机的使用与维护,一、离心通风机的操作注意事项 1启动 （1）关闭进风调节阀门，出气调节阀门可稍开； （2）点动原动机开关进行盘车，检查转子是否有卡住或摩擦现象，并注意轴承及原动机的声响，确定有无异常； （3）检查轴承的润滑系

24、统、水冷却系统、密封装置是否完好，油路、水路是否畅通； （4）检查联轴器是否安装的可靠，检查所有地脚螺栓和连结部位是否有松动； （5）检查电器线路和所有仪表是否正确； 通风机启动的一般顺序是：先启动润滑系统油泵和冷却系统水泵，并使其流量适当，然后启动通风机。在启动通风机过程中，应严密注视和检查机组的运行情况，发现有剧烈振动或不正常的噪声，应立即停机查找原因，进行排出。通风机启动后待转速达到正常时，在将进气调节阀门逐渐打开，调节出气阀门，直到满足规定负荷为止。,2011.6,2. 试运转 对于新安装的或大、中修以后的通风机，在投入正常运行前，应进行试运转，目的是检查通风机是否符合设计要求或者修理

25、的质量如何，能否投入生产。 对于叶轮经过大修或更换过的通风机，在试运转时应以超过叶轮最大工作转速的10%20%进行超速试验（试验时间不少于5min），然后在转入额定转速下的试运转。,2011.6,3. 正常运行时的维护 通风机的维护应贯穿在通风机运转的始终，其主要内容是严格按照有关技术规定要求和操作规程进行运转，并对运转中出现的问题进行及时的维护。 通风机在运转中的维护，首先是通过监视电流来判断通风机负荷和运转是否正常。其次是必须按照规定经常检查通风机轴承润滑系统和冷却系统，油温、油压、油量、轴承的径向振幅以及通风机工作介质的温度和压强。同时还要随时注意通风机和电动机发出的声音和振动，发现问题

26、，及时处理。,2011.6,通风机在正常运行时，遇到下列情况之一时，应立即停机检查、修理： （1）轴承温度急剧上升，超过允许温度（见表），或者轴承冒烟； （2）通风机有剧烈的振动和噪音（轴承允许最大振幅与表中的转子允许的偏心矩相同）； （3）电动机冒烟； （4）冷却水中断。,2011.6,表3-3轴承温度及油温（）,2011.6,表3-4 转子允许的偏心距,2011.6,4. 停机 （1）关闭进气调节阀门，使出气调节阀门稍开； （2）按规定关闭电机，使通风机停转； （3）通风机停后待油温降到45以下时再停油泵； （4）最后再停冷却水。 若停机时间短，则润滑油和冷却水可不停。冬季停机检修时，应将

27、轴承内的冷却水放完，以防结冰而冻,2011.6,二、离心通风机的维护和保养 为了避免由于维护不当而引起人为故障发生，预防风机及电动机各方面自然故障的发生，从而充分发挥设备的效能，延长设备的使用寿命，因此，必须加强风机的维护。 1. 风机连续运转36个月，进行一次滚动轴承的检查，检查滚柱和滚道表面的接触情况及内圈配合的松紧度； 2. 风机连续运转36个月，更换一次润滑剂，同时清洗和检修润滑装置； 3. 定期清除风机内部的灰尘、污垢等； 4. 检查各种仪表的准确度和灵敏度； 5. 对于未使用的备用风机，或停机时间过长的风机，应定期将转子旋转125180，以免主轴弯曲。,2011.6,三、离心通风机

28、的定期检修 为确保风机发挥所需的性能，且无故障地长期运行，应定期检修风机。离心通风机检修工作项目取决于它们的形式和损坏的程序、工作条件及其它一些因素。但对于下面一些基本项目，则是各种不同型式通风机都应注意进行： 1. 清理与检修机壳，如有漏气之处，必须堵漏； 2. 机壳内有衬板，必须更换已磨损的衬板，或补焊与更换部分衬板； 3. 检查主轴是否弯曲和轴颈是否磨损或划伤，弯曲小的要校直，弯曲大的必须更换； 4. 检查转子，补焊叶片，必要时更换损坏的叶轮或叶片；耐磨风机，需要用耐磨焊条补焊叶片；,2011.6,5. 检查与清理轴承，或重新浇铸滚动轴承的巴氏合金或更换滚动轴承； 6. 清理并检查轴承的

29、水冷却系统，如水管有无堵塞和破裂现象，要清理或检修好； 7. 检查联轴器的装配情况，修理联轴器的弹性连接装置及其销孔； 8. 按联轴器对正通风机与电动机的中心； 9. 检修轴的防护装置； 10. 清理检修风机的调节阀门及其调节结构； 11. 检查皮带轮的装配情况； 12. 检查地基有无损坏并检修好；,2011.6,四、离心通风机的常见故障及排除方法 离心通风机运行中常见的故障可分为两类，即性能故障和机械故障。性能故障表现为：风压过高，风量不够；风压过低，风量过大；通风系统调节失灵。机械故障表现为：轴承座剧烈振动，轴承温升过高，电动机电流过大和温升过高。现将通风机常见故障列表中，以便比较和参考。

30、,2011.6,表1-5离心通风机常见故障和排除方法,2011.6,2011.6,2011.6,2011.6,2011.6,离心式通风机的拆装,一、风机拆装实训目的与要求 1实训的目的 （1）提供对离心风机结构和工作原理的感性认识，通过对设备的拆装训练进一步强化对设备结构和性能的了解，将实物与书本知识有机地结合起来，并熟悉常用离心式风机的构造、性能、特点。,2011.6,（2）通过对离心风机的拆装训练，掌握离心风机的拆装方法与步骤，熟悉常用工具的使用；有利于将从书本学来的间接经验转变为自己的直接经验，为将从事的工作诸如设备的安装、维护、修理等打好基础。 （3）通过集体训练，大家共同分析和讨论相关的问题，如拆装过程中出现问题的排除、矛盾想象的分析等，以训练良好的工作技能。,2011.6,离心式通风机的拆装,2实训要求与步骤 拆风机之前，先要了解风机的外部结构特点，分析出拆风机的次序即先拆哪部分、在拆哪部分。 （1）离心风机的拆卸 1）断开电源，拆下传动端的联轴器（或带）； 2）拆下风机与进出风管的连接（连接软管或连接法兰）； 3）将轴承托架的螺栓卸下，再拆下托架；,2011.6,离心式通风机的拆装,4）拆下风机两侧的地脚螺栓，使整个风机机体从减振基础上拆下； 5）拆下吸入口、机壳； 6）拆开锁片，将锁片板上的三枚紧固螺钉拧下，从轴上拆下销片； 7）卸下叶轮、轴和轴承装置