2.5轴流式通风机解析

二、轴流式通风机的特性曲线
（一）轴流式通风机叶轮中气流的运动及速度三角形 1、气流在叶轮中的流动 （1）基元环
（2）翼栅
将基元环展开成平面后，成为直列翼栅。
栅距：翼栅中的相邻叶片间的间距，以“t”表示。 栅稠：弦长与栅距之比。栅稠在外缘处最小并向轮毂处逐渐增大。
安装角：叶片弦长与栅出口边缘线的交角，以“θ ”表示。通常以叶根处
面的气流受挤压，静压增加；与此同时，叶片背面的气体静
压降低，翼栅Biblioteka Baidu压差作用，但受轴承限制，不能向前运动， 于是叶片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区
“吸引”叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。
3、离心式通风机与轴流式通风机的比较
1)风流方向 离心式通风机中的空气沿轮的轴向进径向出，轴流式通风机中的空气沿轮的轴向 进轴向出。 2）结构方面 ①轴流式风机比旧式离心风机结构尺寸小，重量轻；与新型离心式风机相比则差不多； ②轴流式风机结构复杂，维修较困难； ③轴流式风机噪声大，需安装消声措施； 3）效率方面 离心式风机最高效率比轴流式高，但平均效率低于轴流式； 4）通风机调节方面 轴流式风机调节方法多，经济性好；离心式较差。 5）特性方面 轴流式通风机特性曲线陡斜，适用于矿井阻力变化大而风量变化不大的矿井；离心 式则相反； 6）启动方式 轴流式风机启动时可关闭闸门也可不关，启动负荷变化不大；离心式风机必须关闭 闸门启动，以减小启动负荷。
四）轴流式通风机实际特性
1、轴流式通风机的损失 （1）气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失；
（2）气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝隙而
形成的损失； （3）气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失； （4）在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失； （5）传动时的机械损失。 2、实际特性曲线（图8-6、7） 它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。
三、轴流式通风机的构造及反风装置
（一）结构
一般矿用轴流式通风机的主要气动部件有叶轮、导叶（前导叶、中导 叶、后导叶）、外壳、进风口（集流器、疏流罩）以及出口处的扩散器。 1、叶轮是风机的主要部件，决定着风机性能的主要因素是风机翼型、
叶轮外径、外径对轮毂的比值（轮毂比）和叶轮转速。适用于叶轮矿用通
因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机 的静压要低于离心式通风机。
3、气流速度和压力沿叶片高度分布
=常数，扭曲状
（三）轴流式通风机理论压头特性 1、理论压头特性 利用出口三角形的速度关系
在
= 常数情况下 ，
可以用叶轮外缘处的参数代换任意半径处的参 数。以下缀“R”表示外缘参数，则有：
2、静压与动压的分配
作用是使气流顺利地进入风机的环行入口信道，并在叶轮入口处，
流罩的型面为球面或椭球面。
4、扩散器
作用是把风机出口动压的一部分转换为静压，以提高风机的静效 率。一般由锥形筒芯和筒壳组成，装在风机出口侧。
5、外壳
风机外壳呈圆筒形，重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向间隙 应尽可能地减小。通常 0.01～0.06之间。 （s—径向间隙，l—叶片展长）在
影响风机全压。通常，可在10～45°范围内调整。
2、导叶
前导叶 某些风机设有前导叶，用以控制进入叶轮的气流方向，达到调节
特性的目的。此导叶可分为两段，头部固定不动，尾部可以摆动。这样， 外界气流可以较小的冲击进入前导叶，而后改变方向进入叶轮。 中导叶 在多级轴流式通风机中级间设置。它的作用是将前级叶轮的流出 气流方向，转为轴向流入后级叶轮。 后导叶 作用是将最后一级叶轮的出流方向转为接近轴向流出。剩余的旋 绕速度使气流不仅沿轴向，而且是沿螺线方向在扩散器中流动，有利于
（二）轴流式通风机分类和型号 1、分类 （1）按布置形式分：立式、卧式和倾斜式 （2）按压力分：低压轴流式通风机（风压不超过1KPa） 中压轴流式通风机（风压为1-3KPa） 高压轴流式通风机（风压3-15KPa）
2、型号意义
• BDK65-8-No24
B——防爆型 D——对旋结构 K——矿用 65——轮毂比0.65 8——配用8级电机 No24——机号为24，叶轮直径为2400mm
风机的翼型、 CLARK—Y 翼型和 RAF—6E 翼型等。叶轮外径和风机轴转速决 定圆周速度，直接影响到风机全压。轮毂比与风机比转数有关。一般说来
，轮毂比大时，轴向速度 Ca 增大，叶片数目 z和叶片相对宽度 b/l（b 为弦
长，l 为叶展）也相应增大，风机的风压系数提高；反之，轮毂比小，多 数取0.6 ，风压系数也较低。叶轮叶片安装角直接影响旋绕速度的增量，
改善扩散器的工作。
注意： （1）导叶的形式 以前多采用圆弧形叶片。现在多采用机翼形叶片，中、
后导叶还采用扭曲机翼形叶片。
（2）导叶的数目（前导叶、中导叶、后导叶）应与叶轮叶片数互为质数， 以避免气流通过时产生同期扰动。
3、进风口（集流器和整流罩）
形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏
§2.5 轴流式通风机 一、轴流式通风机的工作原理
1、组成：叶轮、轴、进风口、前流线体、圆筒形外壳、整 流器、锥形扩散器等。
轴流式通风机结构示意图 1-工作轮；2-叶片；3-轴；4-外壳；5-进风口；6-前流线体；7-整流器；8-扩散器
2、工作原理
当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度u 移动。处于叶片迎
安装角标志叶轮叶片安装角。
（二）轴流式通风机基本方程式
1、理论压头（风压） 不考虑任何损失的情况下，翼栅输入的功率 △P等于输出功率：
按照动量矩定理，在稳定流动中，单位时间内 气流动量矩的变化量等于同一时间的外力对同一轴 线的外力矩。则：
如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时 （当c1u与u同向时取“-”，c1u与u反向时取“+”） 2、基本方程式的能量意义
抽出式对旋轴流式通风机
• BD-Ⅱ-8No28
B——防爆型 D——对旋结构 Ⅱ——改进型 8——配用8级电机 No28——机号为28，叶轮直径为2800mm
• 70B2—11No18D
70——轮毂比为0.7 B——机翼型不扭曲叶片 2——叶型为第二次设计 1——第一个1表示叶轮级数为1级 1——第二个1表示风机结构为第一次设计 No18——通风机机号，即叶轮直径为1800mm D——传动方式