风机概述

一、风机概述

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。

风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。

风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。

风机历史

风机已有悠久的历史。中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。1862年，英国的圭贝尔发明离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40％左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。

1892年法国研制成横流风机；1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心风机，并为各国所广泛采用；19世纪，轴流风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100～300帕，效率仅为15～25％，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。

1935年，德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风；1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机；旋轴流风机、子午加速轴流风机、斜流风机和横流风机也都获得了发展。

风机分类

风机分类可以按气体流动的方向，分为离心式、轴流式、斜流式和横流式等类型。

风机根据气流进入叶轮后的流动方向分为：轴流式风机、离心式风机和斜流(混流)式风机。

风机按用途分为压入式局部风机(以下简称压入式风机)和隔爆电动机置于流道外或在流道内，隔爆电动机置于防爆密封腔的抽出式局部风机(以下简称抽出式风机)。

风机性能参数

风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。流量也称风量，以单位时间内流经风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指风机的输入功率，即轴功率。风机有效功率与轴功率之比称为效率。风机全压效率可达90％。

未来风机发展将进一步提高风机的气动效率、装置效率和使用效率，以降低电能消耗；用动叶可调的轴流风机代替大型离心风机；降低风机噪声；提高排烟、排尘风机叶轮和机壳的耐磨性；实现变转速调节和自动化调节。

二、风机的主要故障原因

在风机的运转过程中，可能发生某些故障，对于所产生的故障，对于所产生的故障，必须迅速查明原因，及时解决，防止事故的发生。风机的主要故障有：

1、轴承箱剧烈振动

A：风机轴与电机轴不平行，皮带轮槽错位；

B：机壳或进风口与叶轮磨擦；

C：基础的刚度不够或不牢固；

D：叶轮铆钉松动或轮盘变形；

E：叶轮轴盘与轴松动；

F：机壳与支架、轴承箱与支架、轴承箱盖与座等联接螺栓松动；

G：风机进出气管道的安装不良；

H：转子不平衡。

2、轴承温升过高

A：轴承箱剧烈振动；

B：润滑油脂质量不良、变质、含有灰尘、粘砂、污垢等杂质；

C：轴承箱盖、座联接螺栓之紧力过大或过小；

D：轴与滚动轴承安装歪斜，前后二轴承不同心；

E：滚动轴承损坏。

3、电机电流过大和温升过高

A：开车时进气管内阀门或节流阀未关严；

B：流量超过规定值，或风管漏气；

C：风机输送气体密度过大；

D：电机输入电压过低或电源单相断电；

E：受轴承箱剧烈振动的影响；

F：风机工作情况恶化，或发生故障。

三、风机振动、电机电流过大或温升过高故障剖析

■风机振动

（原因及其检查→对策）

风机安装不水平有偏斜→重新找平，进行调整

基础刚度不够或不够牢固→进行加固

叶轮失去原平衡精度→重新校正平衡

风机支承部件联接松动或减震座破损→拧紧有关联接件或更换新的减震台座

风机进出口管道安装不良，产生共振→拧紧有关联接件

动叶积灰，污垢过量或腐蚀严重→重新调整或修理清洗或更换叶片

■电机电流过大或温升过高

流量超过规定值或风管漏风→关小调节阀，检查是否漏风

输出气体的密度增大，使压力增大→查明原因，如气温过低应于提高或减少风量

电机本身原因→检修或更换电机

通风机联合工作恶化或管网故障→查明原因、调整、检修

风道阻力过大，电机超负荷运行→调整管道

四、怎样对通风机进行维护

为了避免由于维护不当而引起人为故障的发生，预防风机及电机各方面的自然故障及事故的发生，从而充分发挥设备的性能，延长设备的使用寿命，必须加强风机的维护。

风机维护人员必须注意下列各点：

1、只有在风机设备完全正常情况下方可运转。

2、如风机设备在检修后开动时，则需注意风机各部位是否正常。

3、定期清除风机及气体输送管道内部的灰尘、污垢及水等杂质、并防止锈蚀。

4、对风机设备的修理，不许在运转中进行。

五、风机正常运转中的注意事项

风机正常运转中需要的注意事项如下：

1、如发现流量过大，不符合使用要求，或短时间内需要较小的流量，可利用节流装置进行调节。

2、对温度计及油标的灵敏性定期检查，并应控制轴承箱油位在规定的允许范围内。

3、在风机的开车、停车或运转过程中，如发现不正常现象时，应立即进行检查。

4、对检查发现的小故障，应及时查明原因，设法消除或处理，如小故障不能消除，或者发现大故障时，应立即进行检查。

5、除每次拆修后，应更换润滑油外，还应定期更换润滑油。

6、对E式传动的轴承座应定期（季度）检查，清洗和补加润滑油，以防轴承烧坏。

六、屋顶轴流风机的安装及维护说明

屋顶轴流风机的安装及维护说明如下：

1、安装基础须高出屋面，表面要求平整，以防渗水漏水，并须预埋好地脚螺栓。

2、风机底座与基础之间加垫一层5mm橡胶板，以减少振动，地脚螺栓应配有弹簧垫圈，防止使用时松动。

3、调试运转前应详细检查风机各部件，转动叶轮应无呆滞和卡、擦现象。

4、试运转初，先点动电机检查叶轮旋转方向是否正确（向下看叶轮应逆时针旋）。

5、试运转时或正常使用中应无异常，电压、电流、振动、噪声均应在正常范围内。

6、在运转中，碰到下列情况应立即停机，查明原因，待故障排队后方可启动。

① 发生强烈振动

② 噪声突然加大或发出异常响声

③ 电机冒白烟

④ 电机、轴承座温升过高。

7、当风门为电动风门，风机开启时先开风门；关闭时，先关闭风机再关闭风门。

8、开始运转72小时及每隔半年应检查风机连接件、紧固件有否松动，调整传动皮带松紧，添加润滑油（脂）。

9、如遇冬季下雪，冰冻日期，必须经常开动，以防大雪堵塞风机出口。

10、长期停机后应按调试方法重新检查后投入正常运行。

7、风机的选型

风机的选型一般按下述步骤进行：

1、计算确定隧道内所需通风量：

2、计算所需总推力It

It=△P×At(N）

其中，At：隧道横截面积（m2）

△P：各项阻力之和（Pa）；一般应计及下列4项：

1）隧道进风口阻力与出风口阻力；

2）隧道表面摩擦阻力，悬吊风机装置、支架及路标等引起的阻力；

3）交通阻力；

4）隧道进出口之间因温度、气压、风速不同而生的压力差所产生的阻力；

3、确定风机布置的总体方案

根据隧道长度、所需总推力以及射流风机提供推力的范围，初步确定在隧道总长上共布置m 组风机，每组n台，每台风机的推力为T。

满足m×n×T≥Tt的总推力要求，同时考虑下列限制条件：

1）n台风机并列时，其中心线横向间距应大于2倍风机直径。

2）m组（台）风机串列时，纵向间距应大于10倍隧道直径。

4、单台风机参数的确定

射流风机的性能以其施加于气流的推力来衡量，风机产生的推力在理论上等于风机进出口气流的动量差（动量等于气流质量流量与流速的乖积），在风机测试条件下，进口气流的动量为零，所以可以计算出在测试条件下，风机的理论推力：

理论推力=ρ×Q×V=ρQ2/A(N)