离心风机的工作原理.ppt
离心风机原理图
离心风机原理图
离心风机是一种常见的风力设备，其原理图如下所示：
[图片]
离心风机主要由风机壳体、叶轮、电机、轴承等部件组成。其工作原理是利用
电机驱动叶轮旋转，产生离心力将空气吸入风机壳体，经过叶轮加速旋转后，空气被压缩并排出风机，从而形成气流。
在离心风机的工作过程中，叶轮起着至关重要的作用。叶轮的设计和制造直接
影响着离心风机的性能。通常情况下，叶轮的设计需要考虑叶片的数量、叶片的形状、叶片的角度等因素。合理的叶轮设计可以提高离心风机的效率，减少能耗。
此外，电机也是离心风机不可或缺的部件。电机的功率和转速直接影响着离心
风机的风量和风压。因此，在选择电机时，需要根据离心风机的实际工作需求来确定合适的型号和参数。
离心风机的应用领域非常广泛，常见于通风、空调、工业生产等场合。在通风
系统中，离心风机可以有效地将室内污浊空气排出，保持室内空气清新。在空调系统中，离心风机则可以将冷热空气循环输送，实现室内温度的调节。在工业生产中，离心风机则可以用于排烟、排尘、输送物料等多种用途。
总的来说，离心风机作为一种重要的风力设备，其原理图和工作原理对于了解
其结构和功能具有重要意义。合理的设计和选型可以提高离心风机的效率和稳定性，满足不同场合的实际需求。希望本文所述内容能够对离心风机的相关研究和应用提供一定的参考价值。
离心风机设计全解(共10张PPT)
三、设计选择wenku.baidu.com
（1）叶片型式的合理选择：常见风机在一定转速下，后向 叶轮的压力系数中Ψt较小，则叶轮直径较大，而其效率较 高；对前向叶轮则相反。
（2）风机传动方式的选择：如传动方式为A、D、F三种， 则风机转速与电动机转速相同；而B、C、E三种均为变速， 设计时可灵活选择风机转速。一般对小型风机广泛采用与电 动机直联的传动A，，对大型风机，有时皮带传动不适，多 以传动方式D、F传动。对高温、多尘条件下，传动方式还 要考虑电动机、轴承的防护和冷却问题。
（3）蜗壳外形尺寸的选择：蜗壳外形尺寸应尽可能小。
然而，同时满足上述全部要求，一般是不可能的。
对高比转数风机，可采用缩短的蜗形，对低比转数风机 风机是各个工厂、企业普遍使用的设备之一，特别是风机的应用更为广泛。 一般选用标准蜗形。有时为了缩小蜗壳尺寸，可选用蜗 对离心风机设计的要求大都是：满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近； 壳出口速度大于风机进口速度方案，此时采用出口扩压 径向出口叶片、径向直叶片；
（6）全压系数Ψt的选定：设计离心风机时，实际压力总 是预先给定的。
（7）离心叶轮进出口的主要几何尺寸的确定：叶轮是 风机传递给气体能量的唯一元件，故其设计对风机影
响甚大；能否正确确定叶轮的主要结构，对风机的性
能参数起着关键作用。它包含了离心风机设计的关键
技术－－叶片的设计。而叶片的设计最关键的环节就 是如何确定叶片出口角β2A。关键技术的设计分 析 在设计离心风机时，关键就是掌握好叶轮叶片出 口角β2A的确定。
离心风机工作原理及讲解
离心风机知识汇总
一、离心风机概述 (2)
二、离心风机的构成及构造 (7)
1.风机的构成 (7)
2.风机的构造介绍 (7)
三.风机的维修与保养 (7)
3.1.叶轮的维修、保养 (7)
3.2.机壳与进气室的维修保养 (8)
3.3.轴承部的维修保养 (8)
3.4.其它各配套设备的维修保养 (8)
3.5.风机停止使用时的维修保养 (8)
3.6.风机长久停车寄存不用时的保养工作 (8)
四：风机运转中故障产生的因素 (8)
4.1.风机震动激烈 (8)
4.2.轴承温升过高 (9)
4.3.机壳或进风口与叶轮摩擦 (9)
4.4.电动机电流过大或温升过高 (9)
五、离心风机的常见故障及排出 (9)
一、离心风机概述:
风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机分类及用途：
按作用原理分类；
透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用变化气体容积的办法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类；
离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，重要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体互相作用，气体被压缩后，近似在圆柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。横流式风机—气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力。
通风机高低压对应分类以下(在原则状态下)
低压离心通风机：全压P≤1000Pa
中压离心通风机：全压 P=1000-8000Pa
高压离心通风机：全压 P=8000-30000Pa
离心风机的工作原理
02
随着叶轮的旋转，气体在离心力作用下被甩向叶轮外缘，形成
高压气流。
高压气流通过出口管道排出，同时产生负压，将外部气体吸入
03
风机内。
离心风机的调节
1
通过调节出口阀门的开度来控制风量大小。
2
通过改变电机转速来调节风压和风量。
3
使用变频器等调速装置实现电机转速的连续调节， 以达到更好的调节效果。
离心风机的停机
校准风机性能
定期校准风机的性能参数，确 保风机的效率和使用寿命。
常见故障及排除方法
风机振动过大
出口风量不足
检查轴承、齿轮和密封件等易损件是否磨 损或松动，更换损坏的部件。
检查风机的进出口是否畅通，清理堵塞物 ；检查叶轮是否磨损或松动，更换损坏的 部件。
电机过热
轴承箱发热
检查电机是否过载或散热不良，清理散热 片或更换电机。
进出口
离心风机有两个进出口， 一个用于吸入空气，另一
个用于排出空气。
轴承和传动系统
用于支撑和驱动叶轮旋 转。
离心风机的气流运动
叶轮旋转时，叶片上的气体受到离心力作用，向叶轮外缘运 动，形成高压气流。
高压气流通过机壳的导流作用，从出口排出，同时新的空气 从进口吸入。
离心风机的能量转换
叶轮旋转时，气体获得动能和压力能，动能转化为压力能 ，从而实现气体的输送。
风机ppt课件
空气动力学优化
运用先进的空气动力学设计，降低风阻，提高风 能利用率。
智能化控制
引入物联网和大数据技术，实现风机远程监控和 智能控制，提高运营效率。
智能化与远程控制
传感器技术
在风机上安装传感器，实时监测风速、温度、振动等参数，为远 程监控提供数据支持。
污水处理
总结词
污水处理是风机应用的另一个重要领域，主 要用于污水处理厂的曝气和搅拌等环节。
详细描述
在污水处理过程中，风机主要用于提供曝气 和搅拌的动力，使污水中的氧气含量增加， 促进微生物的生长和代谢，从而达到净化污 水的效果。同时，风机还能够起到搅拌的作 用，使污水中的悬浮物和沉淀物均匀混合，
提高处理效果。
数据分析与预测维护
利用大数据技术对风机运行数据进行挖掘和分析，预测潜在故障， 实现预防性维护。
远程监控与控制
通过互联网和移动设备实现对风机的远程监控和控制，便于运维人 员随时掌握风机运行状态并进行调整。
THANKS
谢谢
轴流式风机
利用旋转叶片产生轴向推力的风机
轴流式风机是一种高效的风机类型，其工作原理是利用旋转叶片产生轴向推力， 使气体沿轴向流动。由于其风量大、效率高、噪音低等优点，广泛应用于大型工 业厂房、隧道、地铁等场所的通风和排烟系统。
混流式风机
离心风机常识及选型PPT课件
离心风机常识及选型
（三）主要结构部件
1、叶轮
2、集流器（导风圈）
3、涡壳
4、轴和轴承
2
离心风机常识及选型
（四）主要技术参数
1、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:单位时间内流过风机的气体容积的量,又称风量。常用Q来表示， 常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h。
上述公式还可以写成: N轴= Pt x Q /1000/η全内 (单位：kW)
6
离心风机常识及选型
（五）风机定律
在风机规格和气体密度相同条件下，转速变化时
Q1 n1 Q2 n2
2
2
PST1 PST2
QQ12
nn12
流量与转速成正比 静压、动压、全压变化与转速的平方成正比
3
3
N1 N2
Q1 Q2
Pt =（Pst2 +ρ2 V2 ²/ 2）-( Pst1 +ρ1 V1²/2)
Pst2 为风机出口静压，ρ2为风机出口密度，V2为风机出口速度 Pst1 为风机进口静压，ρ1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=ρV²/2
离心式风机培训课件
5.进口调节门
• 进口调节门为矩形，叶片开启和关闭转动灵活， 可调节其开度大小达到所需的风量和风压，以及 风机的启动
6.转动组：
转动组
整体轴承箱
端盖
主轴
轴承
主轴采用优质合金钢锻件制作而成，两侧支撑 ，中间装叶轮、一端装联轴器与电动机连接传 动
7.联轴器：
采用柱销式联轴器，安装校正方便，可适 应于由于偏心产生的轻微振动，同时对冲击振 动有较好的阻尼作用
机械振动值mm 0.06
0.1
0.12
0.16
电机振Fra Baidu bibliotek值mm 0.05
0.085
0.1
0.12
用轴承振动速度有效显示时不超过：5.5mm/s
5）.各轴承油位正常 6）.轴向位移不超过2-4mm
4.紧急/报警动作
仪表报警和跳闸值的设定：
名称
设置
进口调节门限位开关
导叶关闭
风机轴承热电阻温度计 （WZPK-336)
• 离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后， 在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。
• 轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道， 由于叶片与气体相互作用，气体被压缩后 近似在园柱型表面上沿轴线方向流动
• 混流式风机—气体与主轴成某一角度的方 向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。
• 横流式风机—气体横贯旋转叶道，而受到 叶片作用升高压力。
化工机器教学课件离心式风机的结构、工作原理、主要零部件
三 离心式风机的主要零部件
（二）机壳
机壳由蜗壳、进风口和风舌零部件组成。
三 离心式风机的主要零部件
（二）机壳
蜗壳是由蜗板和左右两块侧板 焊接而成，其作用是收集从叶 轮出来的气体，并引导到蜗壳 出口，经过出风口，把气体输 送到管道内或排到大气中去。
三 离心式风机的主要零部件
（二）机壳
蜗壳的蜗板是一条对数螺旋线， 为了制造方便，一般将蜗壳设 计成等宽度矩形断面。
离心式风机的结构、工作原理、主要零部件
Hale Waihona Puke Baidu
目录
CONTENTS
PART ONE
一
二
PART TWO
离心式风机的工作原理
PART THREE
三
一 离心式风机的结构
一 离心式风机的结构
离心式风机结构简单，制造方便，叶轮和蜗壳一般都用钢板制成，通常均采用焊接， 有时也用铆接。
一 离心式风机的结构
1一吸入口；2一叶轮前盘；3一叶片；4—后盘；5—机壳； 6—出口；7—截流板（风舌）；8—支架
（四）扩散器
扩散器设置在风机机壳出口处，其作用是降低出口气流速度，使部分动 能转变为静能。根据出口管路的需要，扩散器有圆形和方形截面两种。
二 离心式风机的工作原理
二 离心式风机的工作原理
离心式风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速， 然后减速、改变流向，使动能转换成势能。
离心风机工作原理及讲解
离心风机知识汇总
一、离心风机概述: (2)
二、离心风机的组成及结构 (7)
1. 风机的组成 (7)
2. 风机的结构简介 (7)
三.风机的维修与保养: (7)
3.1. 叶轮的维修、保养 (7)
3.2. 机壳与进气室的维修保养 (8)
3.3. 轴承部的维修保养 (8)
3.4. 其余各配套设备的维修保养 (8)
3.5. 风机停止使用时的维修保养 (8)
3.6.风机长期停车存放不用时的保养工作 (8)
四：风机运转中故障产生的原因: (8)
4.1.风机震动剧烈 (8)
4.2.轴承温升过高 (9)
4.3.机壳或进风口与叶轮摩擦 (9)
4.4.电动机电流过大或温升过高 (9)
五、离心风机的常见故障及排出: (9)
一、离心风机概述:
风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机分类及用途：
按作用原理分类；
透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类；
离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体相互作用，气体被压缩后，近似在圆柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。横流式风机—气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力。
通风机高低压相应分类如下(在标准状态下)
低压离心通风机：全压P≤1000Pa
中压离心通风机：全压P=1000-8000Pa
离心式风机.
二、风压 通风机的出口气流全压与进口气流全压之差称为风机的风压H，其单 位为毫米水柱。风机所产生的风压与风机的叶轮直径、转速、空气密度 及叶片形式有关，其关系可用下式表示： H=ρHv22 或： H=0.000334HD22n2
式中：
H——通风机全压，毫米水柱； ρ——空气的密度，千克· 秒2/米4；当大气压强在760毫米汞柱，气温为 20℃，ρ=1.2千克/米2； v2——叶轮外周的圆周速度，米/秒； H——全压系数，根据实验确定，一般如下： 后向式：H=0.4—0.6； 径向式：H=0.6—0.8； 前向式：H=0.8—1.1； D2——风机叶轮的外径，米； n——风机的转速，转/分。
离心风机传动方式
c、“顺”为风机旋转方向，风机的旋转方向有两种，顺时针 （右）和逆时针（左），以原动机看风机旋转方向的而定。 d、“45°”为出风角度，以出风口位置而定。
离心风机出风口角度示意图
e、“135°”为进气 角度，以进气箱位置 而定（仅对带进气箱 风机而言，用来改变 进气气流方向）。
离心风机进气箱角度示意图
叶轮与轴联接方式
3.1.3机壳 机壳的作用是将叶轮排出的高能气体汇聚起来，引到出口管道 上，同时将一部分动能转化为静压能。 机壳主要是由两侧板和一圈板焊接而成的结构件，其圈板形状 是蜗壳形的。从蜗舌到出口的流通面积是从小到大，与流量的大小 相匹配，最有效地提高风机的静压。机壳要有足够的刚度和强度防 止变形过大和振动。在合适的圈板位置上开有人孔门（或检查孔）， 以方便安装检修和查看叶轮（出口）的使用情况。
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•
m=QρΔt
• 叶轮入口及出口处的动量矩M1及M2分别为
M1 Qt c1R1cos1 M2 Qtc2R2cos2
M M 2 tM 1 Q c 2 R 2 co 2 c 1 s R 1 co 1 N s m
. 单位时间内动量矩的变化为力矩M
或
M Q gc2R 2co 2 sc1R 1co 1sN m
•
NP=TMωNQ（NN/·m2m /s）
• 根据假设1，驱动风机的功全部转换为气流的能量，则
.
• 根据动量矩定律，单位时间内，叶轮中气流对风机的动量 矩的变化，等于外力对此轴线的力矩和。
• 由图1可知，叶道内气体abcd经时间Δt后，移动到efgh。根 据假设3，气流为稳定流，截面abgh内气体动量矩不变。因 而在Δt时间内，气体动量矩的变化为面积abfe与dcgh动量 矩之差，而面积abfe与dcgh内体质量相等，并等于每秒钟 流过叶轮气体质量乘以时间Δt，即
C2u=u2－C2rctgβ2<C2u∞ 即 PT<PT∞
或 PT=μPT∞
式中
PT C2u 1
P C T
2u
• μ称为环流系数或压力减少系数。可见，当叶片数有限时，因 C2u<C2u∞，故理论压力相应减少。
三、离心风机的功耗及效率
1、有效功率Ne 有效功是指气流通过风机时从叶轮取得的能量。单位 容积流量通过风机后增加的能量为全压P（N/m2），若流量为Q，则风 机的有效功率即输出功率为
所以
P T M Q c2R 2 co 2 sc 1R 1 co 1s
上式为离心通过风机的基本方程，又叫欧拉方程。因略去了 全部损失，所以PT∞称为无穷多叶片时的理论全压。
在上式中，C1u是叶轮进口处气流绝对速度C1在圆周方向的速 度分量。由于叶轮入口处具有切线速度u1 ，按速度场作用 规律，气流在进入叶轮时应该存在切向分速。但是空气的粘 性很小，在没有导流器时，可以认为气流是径向进入叶轮的， 即在叶轮入口处，α1=90°，C1=C1r，C1u=0。代入欧拉方 程，可得：
• 3、气流是稳定流，其流动不随时间而变化。
•
当 风 机 流 量 为 Q （ m3/s ） 、 压 力 为 PT∞ N/m2 时
（wenku.baidu.comT∞ ——叶片数无限多理论压力），气流则得到的能量
为 N=Q PT∞ （N·m/s）
•
如 风 机 轴 上 阻 力 矩 为 M （ N·m ） 、 角 速 度 为 ω
（1/s），）则驱动风机的功为
Ny
PQkW
1000
2、轴功率N 轴功率就是风机轴上的输入功率。若风机的全压效率为η
则：
N Ny
3、电机功率Nm
Nm
KN
m
Nm
K PQ kW
1000m
K——电机容量储备系数，其值可按表14－2选取。 式中 ηm——风机传动效率
电动机容量储备系数
风机轴功率N（kW） <0.5 0.5―1 1－2
离心风机的工作原理
离心风机的工作原理
（离心式风机的分类
1 、 风机按风压（相对压力）H的大小，可分为： 2 、 高压离心风机P=2940—14700N/m2 （H=300—1500
毫米水柱） 3 、中压离心风机 P=980—2940N/m2 （H=100—300毫
米水柱） 4 、 低压离心风机P< 980N/m2 （H<100毫米汞柱）； 5、 高压轴流风机P=490—4900N/m2 （H=50—500毫米水
图14-2 离心通风机内气体流动方向
1.出风口 2.蜗壳 3.叶轮 4.扩压管 5.进风口 6.进气室
叶轮的工作原理
• （一）速度三角形 空气在叶道上任一点 处，有绝对速度c，它是气流与叶轮的相 对速度ω与牵连速度μ的向量和（图14－ 3a）。绝对速度c与牵连速度μ的夹角以 α表示。相对速度ω与牵连速度μ的反方 向的夹角以β表示。通常只画出叶片入口 及出口的速度三角形，并以1点表示叶轮 入口；2点表示叶轮出口（图14－3b、 c）。
PT∞=ρu2C2u
图14-4 轴向涡流的产生原因及其c2u的影响
（三）轴向涡流
实际上风机的叶片数是有限的，相邻两叶片所形成的叶道占有一定 的空间。当叶轮旋转时，叶道空间随叶片一起转动；而叶道内的气体， 由于自身粘性小，又有惯性，它就有保持其本身方向不变的趋势。由图 14－4可见，当叶轮旋转时，叶道内的气体与叶道空间具有相对回转， 转向与叶轮放置方向相反，这就是轴向涡流。轴向涡流使气流出口角β2 与叶片安装角β2A不等且β2<β2A ，所以，在叶片数有限时，有：
电机容量储备系数 K
1.5 1.4
1.3
风机轴功率N（kW） 2－5 >5
电机容量储备系数 K
1.2 1.15
四、离心风机的性能曲线
• 风机的基本性能参数为流量Q、风压P、轴功率N及效率η。这些 性能参数均受风机转速的影响。当风机转速一定时，风压、功率 及效率与流量之关系曲线，称为离心通风机的性能曲线。
• （一） 理论性能曲线 在绘制理论性能曲线时，不考虑能量损失。
•
当叶片无限多时，风机的理论压力为PT∞。由图14－3c可知：
•
C2u=u2－C2rctgβ2
代入 PT∞=ρu2C2u式得： 因为
•
PT u221Cu22r ctg2
• • 所以
Q=πD2b2C2r
PT u221D2Qb2u2ctg2
图3 速度分析及速度三角形 .气流在叶道内的速度分析 b.进口气流速度三角形
c. 出口气流速度三角形
• 便于计算（，二作）假设基如本下方：程——欧拉方程
• 1、气体为理想气体，流动没有能量损失，风机功全部转 化为气流能量。
• 2、叶轮叶片数无限多、无限薄。所以气体在叶道内的流 线与叶片形状一致，气流相对速度ω2的出口角β2与叶片出口 安装角β2A一致。
柱） 6 、 低压轴流风机P<490N/m2
离心风机的工作过程
离心风机主要由叶轮、进风 口及蜗壳等组成（图14－ 2）。叶轮转动时，叶道 （叶片构成的流道）内的空 气，受离心力作用而向外运 动，在叶轮中央产生真空度， 因而从进风口轴向吸入空气 （速度为c0）。吸入的空气 在叶轮入口处折转90°后， 进入叶道（速度为c1），在 叶片作用下获得动能和压能。 从叶道甩出的气流进入蜗壳， 经集中、导流后，从出风口 排出
式中 D2——叶轮外径 b2——叶轮外径处叶片宽度 在叶片无限多时，气流出口角β2 等于叶片安装角β2A 。一台风机 若转速不变，则u2、D2、b2、β2A均为常数，则有：