风机基础知识汇集
风机的类型:
离心式:流量小;风压大;高效率区宽;体积大;叶轮外径大;流道窄而长。
轴流式:流量大;风压小;高效率区窄;但对于动叶可调式轴流风机则高效率区宽,适宜变工况运行;体积小;叶轮直径小,叶道短宽。
风机相关术语解释:
(1)压力:通风机的压力指压升(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。它有静压、动压、全压之分。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等表示。
(2)流量:单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。常用Q来表示,常用单位是:m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。有时候也用到“质量流量”,即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份、当地大气压、气体温度、进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
气体流量换算方法:
1)已知气体质量流量Qm,求气体体积流量Qv=?
计算公式:(Qv)= Qm /ρ (气体体积=气体质量/气体密度)
其中:ρ(气体密度)= P/R/T
P:气体压力;R:气体常数=287;
T:气体绝对温度 =(273+t)。
(2)已知温度在20℃条件下气体的体积流量,求在温度为 40℃条件下该气体的体积流量:
Qv(40℃)= Qv(20℃)×ρ(20℃)÷ρ(40℃)
备注:此换算的前提是在两种状态下气体的质量流量相同。
(3)转速:风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位为r/min (r表示转速,min表示分钟)
(4)功率:驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单位为Kw。
(5)风机标准进口状态:风机标准进口状态是指风的压力为一个大气压(101325Pa),温度为20℃,相对湿度为50%的空气状态, 其密度为ρ=1.2㎏/m3。
电机级数与转速对应关系:
2极电机(同步转速3000r/min );
4极电机(同步转速1500r/min );
6极电机(同步转速1000r/min );
8极电机(同步转速750r/min )。
风机的构造和工作原理:
风机主要由集流器、机壳、转子及电动机构成;根据其用途、机号大小及用户要求可以增加调节门、传动组、联轴器组、空气过滤器、出口逆止门(或三通门)、进出口软连接、液力偶合器、电动执行器、进风箱等配套零部件。叶轮是对空气做功的部件,由前盘、后盘和夹在两者之间的轮毂以及叶片组成。风流沿叶片间流道流动,在流道出口处,风流相对速度W2的方向与圆周速度u2的反方向夹角称为叶片出口构造角,以β2表示。根据出口构造角β2的大小,离心式通风机可分为前倾式(β2>90°)、径向式(β2=90°)和后倾式(β2<90°)三种,如图。β2不同,通风机的性能也不同。
叶片出口构造角与风流速度图:
进风口有单吸和双吸两种。在相同的条件下双吸风机叶(动)轮宽度是单吸风机的两倍。在进风口与叶(动)轮之间装有前导叶(有些通风机无前导器),使进入叶(动)轮的气流发生预旋绕,以达到调节性能之目的。
风机常见传动方式:
轴承箱典型结构:
轴流风机结构:
轴流风机基本调节方式:
1、变转速;2、动叶静态调节;3、动叶动态调节。
轴流风机原理:
轴流风机基元级理论全压方程:Pt.ths=ρu(C2u-C1u)
前导叶的作用:预旋;
后导叶的作用:减少出口扭速损失。
轴流风机性能特性:
转子质量不平衡的原因:
使用过程中造成的不平衡:
转子附着沉积物;
腐蚀、磨损;
热变形;长期搁置的转子,由于自重而弯曲变形。
设计问题:
在转子内部或外部有未加工表面;
零件在转子上的配合面粗糙和公差不合适;
配合键短于键槽,造成局部金属空缺。
材料缺陷:
铸造有气孔,造成材料内部组织不均匀;
材质较差,易于磨损、变形。
加工与装配误差:
切削加工中的切削误差,焊接缺陷与变形;
转子热处理造成的残余应力未消除;
配合键短于键槽,造成局部金属空缺;
装配零件不一致造成的质量不对称(螺栓等);
联轴节安装不对中。
设备故障引起的机械振动:
A、力不平衡:
同频占主导,相位稳定。如果只有不平衡,1X 幅值大于等于通频幅值的80%,且按转速平方增大。
通常水平方向的幅值大于垂直方向的幅值,但通常不应超过两倍。
同一设备的两个轴承处相位接近。
水平方向和垂直方向的相位相差接近90度。
B、力偶不平衡:
同频占主导,相位稳定。振幅按转速平方增大。需进行双平面动平衡。
偶不平衡在机器两端支承处均产生振动,有时一侧比另一侧大
较大的偶不平衡有时可产生较大的轴向振动。
两支承径向同方向振动相位相差180。
C、动不平衡:
动不平衡是前两种不平衡的合成结果。
仍是同频占主导,相位稳定。
两支承处同方向振动相位差接近。
D、悬臂转子不平衡:
悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大 1X 振动。
轴向相位稳定,而径向相位会有变化。
悬臂式转子可产生较大的轴向振动,轴向振动有时甚至超过径向振动。
两支承处轴向振动相位接近。
往往是力不平衡和偶不平衡同时出现。
风机性能的选择和型号说明:
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