风机基本知识

结构特点与工作原理
二、工作原理
当罗茨鼓风机运转时， 当罗茨鼓风机运转时，气体进入由两个转子和机 壳围成的空间内，与此同时， 壳围成的空间内，与此同时，先前进入的气体由 一个转子和机壳围在空间处， 一个转子和机壳围在空间处，此时空间内的混合 气体仅仅被围住，而没有被压缩或膨胀， 气体仅仅被围住，而没有被压缩或膨胀，随着转 子的转动，转子顶部到达排气的边缘时，由于压 子的转动，转子顶部到达排气的边缘时， 差作用，排气口处的气体将扩散到围住的空间处， 差作用，排气口处的气体将扩散到围住的空间处， 随着转子的进一步转动， 随着转子的进一步转动，空间内的混合气体将被 送至排气口， 送至排气口，转子连续不断的运转更多的气体将 被送至排气口。 被送至排气口。
结构特点与工作原理
结构特点与工作原理
• 齿轮 罗茨鼓风机壳内两叶转子的转动是靠各自的齿轮 啮合同步传递转矩的，所以其齿轮也叫“ 啮合同步传递转矩的，所以其齿轮也叫“同步齿 同步齿轮既作传动，又有叶轮定位作用。 轮”，同步齿轮既作传动，又有叶轮定位作用。 同步齿轮结构较为复杂，由齿圈和齿轮毂组成， 同步齿轮结构较为复杂，由齿圈和齿轮毂组成， 用圆锥销定位。同步齿轮又分为主动轮和从动轮， 用圆锥销定位。同步齿轮又分为主动轮和从动轮， 主动轮一端与联轴器连接。 主动轮一端与联轴器连接。 • 轴承 罗茨鼓风机一般选用滚动轴承， 罗茨鼓风机一般选用滚动轴承，滚动轴承具有检 修方便、缩小风机的轴向尺寸等优点， 修方便、缩小风机的轴向尺寸等优点，而且润滑 方便。 方便。
3.气体输送机械的分类
气体输送机械也可以按工作原理及其结构分为离心 式、旋转式、往复式以及喷射式等，通常按输送 机械的压强或压缩比（气体出口与进口压强之比） 来分类。即： 3.1 通风机：终压（表压，下同）不大于15kPa （约1500mmH2O）,压缩比1至1.5； 3.2 鼓风机：终压15～294kPa，压缩比小于4。 3.3 压缩机：终压在294kPa以上，压缩比大于4。 3.4 真空泵：在设备内造成负压，终压为大气压， 压缩比由真空度决定。
结构特点与工作原理
• 密封 罗茨鼓风机的密封部位主要在伸出机壳的传动 轴和机壳的间隙密封，其结构比较简单， 轴和机壳的间隙密封，其结构比较简单，一般采 用迷宫式密封、涨圈式密封、 用迷宫式密封、涨圈式密封、机械密封或填料密 轴承的油封采用骨架式橡胶油封。 封。轴承的油封采用骨架式橡胶油封。 • 机壳 罗茨鼓风机的机壳有整体式和水平剖分式， 罗茨鼓风机的机壳有整体式和水平剖分式，结构 简单。对于化工厂常用的煤气鼓风机、 简单。对于化工厂常用的煤气鼓风机、吸收塔鼓 风机等功率较大的，大多采用检修、 风机等功率较大的，大多采用检修、安装方便的 水平剖分鼓风机机壳。 水平剖分鼓风机机壳。
ρ
• 4.3 轴功率与效率 • 离心通风机的轴功率N为： N = H T
Q 1000η
KW
• 式中：HT－风压，Pa； Q－风量，m3／s； η－效率，因按全风压定出，又称全压效率。 • 用上式计算时，HT，Q必须是统一状态下的数值。风机性能 表上轴功率为实验条件（空气密度为1.2kg／m3）下的数值。 若所输送气体的密度与此不同，可用下式进行换算： • 通风机的全风压由两部分组成，一部分是进出口的静压差， 习惯上称为静风压；另一部分为进出口的动压头差，习惯上 称为动风压。 ρ N ′ = N 1 .2 式中 N′－气体密度为ρ′时的轴功率，kw； N －气体密度为1.2kg／m3时的轴功率，kw。
罗茨鼓风机检修内容
（三）中修内容
• • • • • • • • • 包括小修内容。 包括小修内容。 清洗、检查滚动轴承及轴承箱，更换轴承。 清洗、检查滚动轴承及轴承箱，更换轴承。 清洗、检查传动齿轮及零部件。 清洗、检查传动齿轮及零部件。 清洗密封装置，更换填料或密封环。 清洗密封装置，更换填料或密封环。 测量、调整各部位间隙。 测量、调整各部位间隙。 检查、更换联轴器及附件。 检查、更换联轴器及附件。 清洗气体过滤器。 清洗气体过滤器。 检查清洗润滑系统。 检查清洗润滑系统。 校验安全阀、自控装置、压力调节器。 校验安全阀、自控装置、压力调节器。
4.离心式通风机的性能参数：
4.1 风量Q：风量是指单位时间内从风机出口排出的气体体积（m3/h） 风量大小与风机的结构、尺寸及转速等有关。 4.2 风压HT：风压是指单位体积的气体流过风机时所获得的能量（Pa）。 风压的大小与风机的结构、尺寸、转速及气体的密度有关。 风压一般由实验测定。 4.3 全风压 ：单位体积气体通过风机时获得的能量（Pa） ρu 2 2 HT = + ( p2 − p1 ) 2 ρ u 22 • 式中，p2－p1称为静风压，以Hst表示； 2 称为动风压。两者之和称为 全风压。通风机性能表上所到的风压为全风压。 • 离心通风机的风压随进入风机气体密度而变。性能表上的风压，一般都 是在20℃。常压下以空气为介质测得的，该条件下 空＝1.2kg/m3，若 实际的操作条件与条件与上述的实验条件不同，应按下式进行换算：式 中，上标“′”的都是指操作条件下的值。 ′ρ ′ 1.2 HT = HT = HT ′ ρ ρ′
离心
轴流
罗茨
往复
螺杆
叶氏
4.真空泵： 真空泵： 真空泵
从设备或系统中抽出气体，使其中的绝对压强低于大气压强， 所用的抽气机械成为真空泵。本质上真空泵也是气体压送机 械，只是它的进口压强低、出口为常压。 真空泵的特点如下： 真空泵的特点如下 (1) 由于吸入气体的密度很低，要求真空泵的体积必须足够大； (2) 压缩比很高，所以余隙的影响很大。 真空泵的主要性能参数有： 真空泵的主要性能参数有 (1) 极限剩余压力(或真空度):这是真空泵所能达到的最低压力； (2) 抽气速率：单位时间内真空泵在极限剩余压力下所吸入的气 体体积，亦即真空泵的生产能力。
结构特点与工作原理
罗茨鼓风机分类
（一）按结构型式分 一 • 立式型：罗茨鼓风机两转子中心线在同一垂直平 立式型： 面内，气流水平进，水平出。 面内，气流水平进，水平出。 • 卧式型：罗茨鼓风机两转子中心线在同一水平面 卧式型： 气流垂直进，垂直出。 内，气流垂直进，垂直出。 （二）按传动方式分 • 风机和电机直联式。 风机和电机直联式。 • 风机和电机通过带轮传动式。 风机和电机通过带轮传动式。 • 风机通过减速器和电机传动式。 风机通过减速器和电机传动式。
三、罗茨风机
• 1.罗茨风机工作原理：
机壳内有两个渐开摆线形 的转子，两转子的旋转方 向相反，可使气体从机壳 一侧吸入，从另一侧排 出。转子与转子、转子与 机壳之间的缝隙很小，使 转子能自由运动而无过多 气体泄漏。
罗茨鼓风机是容积式气体压缩机械中的一种， 罗茨鼓风机是容积式气体压缩机械中的一种， 其特点是在最高设计压力范围内， 其特点是在最高设计压力范围内，管道阻力变化 时流量变化很小，工作适应性强， 时流量变化很小，工作适应性强，故在流量要求 稳定阻力变动幅度较大的工作场合， 稳定阻力变动幅度较大的工作场合，可予自动调 且叶轮与机体之间具有一定间隙不直接接触， 节，且叶轮与机体之间具有一定间隙不直接接触， 结构简单，制造维护方便。罗茨鼓风机是靠一对 结构简单，制造维护方便。 互相啮合的等直径齿轮， 互相啮合的等直径齿轮，以保证两个转子等速反 向转动，达到输送气体的目的，在结构上分立式、 向转动，达到输送气体的目的，在结构上分立式、 卧式两种，现场采用的是达到负压。 于输送气体和抽去系统内气体达到负压。
2.气体输送机械特点：
• 2.1 动力消耗大：对一定的质量流量，由于气体的 密度小，其体积流量很大。因此气体输送管中的流 速比液体要大得多，造成气体输送机械的动力消耗 往往很大。 • 2.2 气体输送机械体积一般都很庞大，对出口压力 高的机械更是如此。 • 2.3 由于气体的可压缩性，故在输送机械内部气体 压力变化的同时，体积和温度也将随之发生变化。 这些变化对气体输送机械的结构、形状有很大影响。 因此，气体输送机械需要根据出口压力来加以分类。
5.离心式通风机的选型
• 离心通风机选择的步骤一般为： 5.1 根据管路布置和工艺条件，计算输送系统所需风 压HT′，并按式换算为风机实验条件下的HT。 5.2 根据气体的种类（如清洁空气、易燃气体、腐蚀 性气体及含尘气体等）和风压范围，确定风机的类 型。 5.3 根据以风机进口状态的实际风量和实验条件下的 风压，从风机样本的性能表或特性曲线中查得适宜 的风机型号。选择原则与离心泵的相同。
罗茨鼓风机检修内容
（一）检修周期
• 小修 • 中休 • 大休
3～6 月 ～ 6～12月 ～ 月 12～24月 ～ 月
罗茨鼓风机检修内容
（二）小修 • 检测轴承、齿轮传动部位，检查齿轮箱 检测轴承、齿轮传动部位， 油位，添加或更换润滑油。 油位，添加或更换润滑油。 • 检查、紧固螺栓 检查、 • 消除跑、冒、滴、漏现象。 消除跑、 漏现象。
罗茨鼓风机检修内容
（四）大修内容
包括中修全部内容。 包括中修全部内容。 拆除与风机联接的外部连管、电源和仪表。 拆除与风机联接的外部连管、电源和仪表。 解体壳体，拆除联轴器。 解体壳体，拆除联轴器。 宏观检查转子、叶轮、主轴、齿轮，并进行无损探伤。 宏观检查转子、叶轮、主轴、齿轮，并进行无损探伤。 检查修理或更换各部密封。 检查修理或更换各部密封。 检查轴承磨损和油封。 检查轴承磨损和油封。 检查测量转子与壳体的间隙和磨损情况。 检查测量转子与壳体的间隙和磨损情况。 检查同步齿轮啮合状态。 检查同步齿轮啮合状态。 检查测量传动部位径向和端面跳动、 检查测量传动部位径向和端面跳动、轴颈表面粗糙度等 状况。 状况。 • 对中找正的检查和调整。 对中找正的检查和调整。 • • • • • • • • •
2
图2－15低压离心通风机及叶轮 1—机壳; 2—叶轮; 3—吸入口; 4—排出口
• 3.离心风机结构特点：
离心式通风机工作原理与离心泵相同，结构也大同小异。 它主要由蜗形机壳和多叶片的叶轮组成 ； • 3.1 为适应输送风量大的要求，通风机的叶轮直径一般是比 较大的。 • 3.2 叶轮上叶片的数目比较多，而且较短。 • 3.3 叶片有平直的、前弯的、后弯的。若通风机的主要要求 是通风量大，在不追求高效率时，用前弯叶片有利于提高压 头，减小叶轮直径。而高效通风机的叶片通常是后弯的。 • 3.4 机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为矩形，但高压通 风机则一般为圆形。所以高压通风机的外形、结构与单级离 心泵更为相似。