第四章_风机

叶轮之后主要沿径向流动；
②轴流式，气流轴向进入风机
叶轮之后近似地在圆柱形截面上沿 轴向流动；
③混流式，在风机的叶轮中，
气流的方向处于离心式和轴流式之 间，近似地沿锥面流动。
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离心式通风机
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离心通风机的外形结构
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2)按风机出口压力的大小分为： ①通风机，排气压力小于或等 于15kPa； ②鼓风机，排气压力为15～ 290kPa； ③压气机，排气压力在290kPa 以上； ④真空泵，进气压力低于大气 压力，排气压力一般为大气压 力。
通用机械设备
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第四章 风机
§4－1 概述 §4－2 离心通风机的结构及分类 §4－3 离心通风机的型号和选择 §4－4 离心通风机的运行和调节 §4－5 离心通风机的常见故障与排除
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教学目标
了解离心通风机的总体结构和工作原理、故障 维修的工作流程，会应用故障树对离心通风机风量 故障的状态进行分析、检测和诊断，并作相应处理， 能完成离心通风机的安装和维护。
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图4-12管路特性曲线
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二、离心通风机的调节
★通风机调节的目的是为了改变通风机的风量，以满足实 际工作的需要。调节方法有：
(1)节流调节这种调节方法是靠改变出气管或进气管中调 节闸门或挡板开启程度，以减小或增大管网的阻力，达到改变 通风机流量的目的。
(2)变速调节改变通风机转速后，通风机的流量、压力和 功率都发生变化。而通风机的效率仍保持不变，并且不产生其
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离心式鼓风机
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离心通风机的工作原理和特点
• 离心通风机是运用广泛的一种空气传输设备，它的作用是借助叶轮带 动气体旋转时产生的离心力把能量传递给气体 。
• 与轴流式风机相比，离心通风机具有风压高、风量小、气体沿轴向进 入风机，而在叶轮内沿径向流动的特点。
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三、离心水泵的总体结构与主要部件
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。
图4-3 叶轮结构形式示意图 a)平板式前盘 b)锥前盘 c)弧形前盘
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弧形前盘效 率最高，但 工艺比较复 杂。
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叶轮按叶片弯曲方式分为3种
有后向叶轮(叶片弯曲方向 与旋转方向相反，叶片出口安 装角β2a < 90。)；
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§4－ 3 离心通风机的型号和选型
一、离心通风机的型号
离心通风机的全称包括名称、型号、机号、传动方式、 旋转方向和风口位置等六个部分。
现以T4—72一11N08C顺900一般通风换气用通风机为 例来讨论其命名方法。
(1)名称 指通风机的用途，以用途字样的汉语拼音字母的第一个 字母表示，示例字母T表示一般通风换气用通风机，可省略。
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三、过流部件的结构
1．叶轮
叶轮是通风机的心脏 部件，它的尺寸和几何形 状对通风机的特性有着重 大的影响。
离心通风机的叶轮一 般由前盘、叶片、后盘和 轴盘等组成，其结构有焊 接的和铆接的两种形式，
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采用锥形前盘，效率将有所增加，但并不显著。
平板式前
盘效率最
低，因为
气滴从轴
向进入叶
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径向叶轮(叶 片出口安装角β2a = 900)；
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前向叶轮(叶片弯曲 与旋转方向相同，叶片 出口安装 β2a > 900)。
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后向叶轮与前向叶轮在相同条件(例如叶轮直径、 转速、入口条件等)下，前向叶轮产生的风压、风量大 (风速大)。如要得到相同的风压和风量则前向叶轮风机 体积较小，质量较轻。因此高压通风机都是用前向叶 轮。
3小时
学习理解日常维修内容和方法，教师讲解和辅导。
50分钟
教师、学生共同评价。
60分钟
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§4－1 概述
★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的一种机械。根据生产的需要，风 机有各种各样的形式。
一、风机的分类及主要性能参数
1．风机的分类 1)按气流运动方向分为： ①离心式，气流轴向进入风机
§4－4 离心通风机的运行和调节
一、管路特性曲线和风机的工作点 1．管路特性曲线
通风机均在某一管网中使用，而通风机的出风压力，也 是用于克服管网阻力损失和提供工艺流程所必需的压力。如 果通风机系统只要求克服管网阻力损失，则管网的特性线可 用如下形式表达：
式中，Kq2v为管网的阻力损失，它与 速度(相应地用体积流量qv表示)的平方 成正比，K为管网阻力损失系数。 图4—12所示的管网特性曲线为通过坐 标原点的抛物线。
图4-6集．流器的彤式 a)筒形 b)锥形 c)筒锥形 d)弧形 e)筒弧形 f)弧锥形
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4．进气箱
进气箱一般应用于大型离心通
风机上。生产上常会遇到这样的情形， 由于工艺或设备及管网布置上的原因， 在通风机进口之前需接一弯管，这时 因气流转弯，致使叶轮进口截面上的 气流分布很不均匀，若在进口集流器 之前装有进气箱则可改善这种状况。
(2)型号
由基本型号和补充型号组成。共分三组，中间用短横线
隔开。基本型号占二组，是通风机的压力系数乘10和比转数
(取二位整数)。补充型号占一组，是表示通风机的进气方式
和设计序号。。
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(3)机号 用通风机叶轮直径的分米(dm)数表示，尾数四舍五入，数 字前冠以№，示例中的“N08'’，表示该通风机叶轮外径为 8dm=800mm。 (4)传动方式 示例中的“c”表示传动方式是c型，带传动式。
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叶片的形式有三种
a)平板形叶片
图4-5叶片形状 b)弧形叶片
c)机翼形叶片
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见图4-5。一般前向叶轮用弧形叶片，后向叶轮用机翼形 和平板形叶片。机翼形叶片叶轮强度高，可以在比较高的转 速下运转，并且风机效率高，缺点是不易制造。如果是空心 机翼形叶片被磨漏的话，灰尘进入叶内心，会造成叶轮振动， 影响风机寿命。
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1.电动机直联型
A式：风机的叶轮直接安装在电动机轴上（见图A型）。
2.皮带传动型
通过皮带和皮带轮驱动的风机。具体又分：B型、C型、E
型和F型。
1）B型：皮带轮在两轴承中间，叶轮悬臂安装（ 见图B
型）。
2）C型：皮带轮悬臂安装在轴的一端，叶轮悬臂安装在
轴的另一端（ 见图C 型）
3）E型：皮带轮悬臂安装，叶轮安装在两轴承之间（ 见
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2．风机的主要性能参数
风机性能是在标准状态下的性能。标准状态即指风机 进口处气体压力为101325Pa，温度为20℃，密度为1．205g ／m3，相对湿度为50％。
(1)风量qv 单位时间内从进口处吸入气体的体积，也称为体积流 量，单位为m3／h，m3／s。 (2)风机的全压PtF， 单位体积气体流过风机叶轮所获得的能量。 (3)风机的转速 n 每分钟叶轮的旋转圈数，单位为r／min。
了解离心通风机的结构和工作原理，教师讲解，学生自
主学习。
60分钟
课余时间自主学习2小时。
分小组讨论，根据设备结构和工作原理分析故障原因， 30分钟 教师点评。
分小组讨论，应用故障树详细分析故障原因，教师辅导 50分钟 并到入故障树分析法。
分小组讨论，确定故障检测维修步骤和内容，并实施维 修，教师实时辅导。
他调节方法所带来的附加损失，所以改变转速的调节方法是最 合理的。
(3)变导流器叶片角度调节通风机采用的导流器，最常用 的有轴向导流器和径向导流器两种。通过改变导流器叶片的开 启角度，可调节进气大小及进口处气流的方向。
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故障树分析
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§4－5离心通风机的常见故障与排除
图E型）。
4）F型：叶轮安装在两轴承之间（见图F型）。
3.联轴器传动型
电动机与风机用联轴器联接驱动。
D 型： 叶轮悬臂安装（ 见图D型）。
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图4-9 通风机机壳出口位置表示法
a)叶轮顺时针旋转
b)叶轮逆时针旋转
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二、离心通风机的选型
选择风机之前，首先要按现场输气管道的布置和生产上 提出的要求，由专业人员进行实测或理论计算求得通风机的 流量和全压。考虑到测试和计算的误差及运行时工况的变化 等，所以选型的计算流量、计算全压比最大所需流量、全压 还应大些，以留有一定的储备。一般取
表4—1 离心通风机常见故障与排除方法
故 障 原因
排除方法
振动
1)风机与电动机轴不同心，造成 联轴器歪斜
2)轮盘与叶轮松动；联轴器螺栓 松动
3)机壳与支架，轴承箱与轴承座 等联接螺栓松动
4)叶轮铆钉松动或叶轮变形 5)主轴弯曲 6)机壳或进风口与叶轮摩擦 7)风机进气管道的安装不良，产 生共振
8)基础的刚度不够或不牢固；当 用弹性基础时，弹性不均等
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(4)风机的功率
原动机的输出功率称风机的轴功率Psh；
★单位时间内从风机中所获得的有效能量，称为有效功
率 Pe，单位均为kW。
式中，PtF为全压，单位为Pa；qv为体积流量，单位为m3／s。
(5)风机全压效率ηtF 指全压有效功率与轴功率的比值
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二、离心通风机的基本原理
2．用风机选择曲线选择风机
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图4-10锅炉离心通风机G4—73系列性能选择曲线
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用选择曲线选择风机的步骤：
1)确定计算流量和计算全压
2)根据已定的流量和压力 参数的坐标点，即可选择风机 的机号、转速和功率。
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图4-11 风机选择曲线的使用方法
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为了减少损失，提高风机效率，进气箱通道截面最好做 成收敛形。图4-7。为普通进气箱结构，图4-7b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。
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吸入口和进气箱
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离心风机型号与主要性能参数
离心通风机型号的含义
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(5)旋转方向 示例中的“顺”表示从电动机一端看风机，叶轮顺时针旋 转。
(6)出风口位置 示例中的“900”表示出风口位置在900 处。
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离心通风机根据用途、结构要求等因素，传动方式可设计 为：电机直联型（A型）、皮带传动型（B、C、E、F型）和 联轴器传动型（D型）三种。具体描述如下：
2．蜗壳
蜗壳俗称机壳，主要有两个作用，一是
将叶轮中百度文库出来的气体导向通风机出口；二
是将叶轮出口的动压力(动能)转变为压力。 离心通风机蜗壳附近呈现一种蜗舌的结
构，其目的是防止部分气流在蜗壳内循环流
动。蜗舌中的流动较为复杂，对通风机的性
能影响也很大。
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3．集流器
集流器又称进口集流器，通俗的说法叫进风口，它的 作用是保证气流均匀地充满叶轮进口，减小流动损失提高 叶轮效率和降低进口涡流噪声。
式中，qv为计算流量，单位为m3／s；PtF为计算全压，单位为 Pa； qvmax为最大所需流量，单位为m3／s；pmax为最大所需全 压，单位为Pa。
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离心通风机的选型可用如下几种方法：
1．用风机性能表选择风机 1)确定计算流量和计算全压。 2)根据用途，查风机性能表选出合适型号的风机和它的参 数(包括叶轮直径、转速、功率等)。
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教学过程
序号 1 2
3
4 5 6 7 8
教学阶段
教学活动内容
学时
创设情境，布 置任务
确定工作方案
知识准备
初步分析故障 原因
故障详细分析
故障检查维修 日常维修 小组总结汇报
视频播放离心通风机风量小故障现象，激发学生学习热 20分钟 情。
分小组（5~6人一组）讨论故障维修处理方案和步骤，教 30分钟 师点评。
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7一主轴
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二、离心通风机的分类
离心式通风机按风压大小分为： (1)低压离心通风机 在标准状态下，
全压小于或等于0．98kPa。 (2)中压离心通风机在标准状态下，
全压在0．98～2．94kPa之间。 (3)高压离心通风机 在标准状态下， 全压在2．94～14．71kPa之间。
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图4一l 离心通风机结构示意图 1一叶轮2一集流器3一进气室
4一出口扩压器5一出气口 6一主轴7一蜗壳
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§4－2 离心通风机的结构及分类
一、离心通风机的结构及组成 传动部 件
支撑部件
过流部件
图4-2离心通风机结构示意图 1一集流器 2一前盘 3一叶片 4 一蜗壳 5一后盘 6一轴盘 8、9一轴承座 10一带轮 1 1一底座 12一出风口