风机原理与风机知识简介PPT课件.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,宝钢人才开发院,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,宝钢人才开发院,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,宝钢人才开发院,交流材料,风机与泵实验实训室,二一年九月,钢铁行业风机应用技术,1,1,、风机的结构、组成与材料,2,、风机的性能参数与现场试验,3,、风机在宝钢生产线上的应用,4,、风机的日常点检与常见故障,5,、风机的故障诊断技术,6,、风机的能效分析与节能技术,目录,2,1,风机分类,1.1,按压力分类,我国机械行业标准,JB/T2977-92,中规定：,a,、压力小于或等于,15000Pa,表压者称为通风机；,b,、压力大于,15000Pa,到,0.2MPa,表压者称为鼓风机；,c,、的压力大于,0.2MPa,表压者称为压缩机。,1.2,按工作原理分类,按工作原理的不同，分为容积式和叶片式两类。,a,、容积式是通过机械内部的工作容积不断发生变化，从而吸入或排出气体。包括：,往复式（活塞式、柱塞式、隔膜式）；,回转式（罗茨式、螺杆式、滑片式）。,b,、叶片式风机的主要结构是可旋转的、带叶片的叶轮和固定的机壳。通过叶轮的旋转对气体作功，从而使气体获得能量。根据气体在叶轮中的流动方向，分为：,离心风机；,轴流风机；,混流风机。,风机的结构、组成与材料,3,2,风机型号,每台风机都有各自的型号，风机型号分标准型号与专用型号两种。标准型号是由风机行业制定的统一标准来编制，包含风机用途、特性、结构形式等信息，针对国内联合设计的产品。专用型号是由每个风机厂家根据风各自编制方法对风机型号进行命名。本课程介绍标准型号的编制方法。,2.1,离心风机型号,单台产品型号用形式和品种表示。离心风机型号组成,风机的结构、组成与材料,4,a,、产品用途代号。,b,、压力系数化整数后，小于,10,的用一位数表示，等于或大于,10,的用二位数表示。,c,、比转数用两位数表示，双吸风机（双叶轮并联或单叶轮双吸结构），用,2,乘比转数来表示。,d,、若产品的型式中产生有重复代号或派生型式时，在比转数后加序号，用罗马数字,、,来表示。,e,、设计序号用,“,1,”,，,“,2,”,来表示，供对该型产品用重大修改时用。,f,、机号用叶轮直径分米数（,dm,）来表示。风机产品用途代号（部分）,序号,用途类别,代号,序号,用途类别,代号,1,工业冷却水通风,L,6,高温风机,W,2,一般用途通风换气,T,（省略）,7,烧结炉烟气,SJ,3,锅炉通风,G,8,高炉鼓风,GL,4,锅炉引风,Y,9,转炉鼓风,ZL,5,工业锅炉引风,GY,10,化工气体输送,HQ,风机的结构、组成与材料,5,离心风机型号举例,序号,名称,型号,说明,形式,品种,1,离心通风机,4-68,16,一般通风换气，压力系数乘,5,后化整数为,4,，比转速,68,，机号为,16,即叶轮直径,1600mm,2,锅炉引风机,Y4-68,16,锅炉引风用,3,锅炉引风机,Y4-268,16,双吸结构风机,4,离心通风机,4-68-1,16,对原,4-68,型风机作重大修改，为了区别加,“,-1,”,设计序号,风机的结构、组成与材料,6,单台离心风机产品的型号中，还表明风机的传动方式，旋转方向，出口角度。对带进气箱结构的风机还表明风机进气角度。例：,Y4-7316F,顺,45,/135,a,、,“,Y4-7316,”,为前面描述的型号；,b,、,“,F,”,为传动方式。风机传动方式共有六种，分别是,A,式、,B,式、,C,式、,D,式、,E,式和,F,式。,A,式、,B,式、,C,式、,D,式传动，叶轮处于两轴承以外位置（悬臂）；,E,式、,F,式传动，叶轮处于两轴承中间位置（双支撑结构）。,离心风机传动方式,风机的结构、组成与材料,7,c,、,“,顺,”,为风机旋转方向，风机的旋转方向有两种，顺时针（右）和逆时针（左），以原动机看风机旋转方向的而定。,d,、,“,45,”,为出风角度，以出风口位置而定。,离心风机出风口角度示意图,离心风机进气箱角度示意图,e,、,“,135,”,为进气角度，以进气箱位置而定（仅对带进气箱风机而言，用来改变进气气流方向）。,风机的结构、组成与材料,8,2.2,轴流风机型号,单台产品型号用形式和品种表示：轴流风机型号组成,a,、叶轮数代号，单叶轮的不表示，双叶轮用,“,2,”,表示。,b,、用途代号与离心风机用途代号相同。,c,、叶轮毂比为叶轮的底径与外径之比，乘,100,后取两位整数。,d,、转子位置代号，卧式用,“,A,”,表示，立式用,“,B,”,表示。无转子位置变化可不表示。,e,、若产品的形式中产生有重复代号或派生型时，则在设计序号前加注序号，采用罗马数字体,、,来表示。,f,、设计序号表示方法与离心风机型号编制规则相同。,风机的结构、组成与材料,9,轴流风机型号举例,序号,名称,型号,说明,形式,品种,1,矿井轴流风机,K70,20,矿井引风用，叶轮毂比,0.7,，机号为,20,即叶轮直径,2000mm,2,矿井轴流风机,2K70,20,双叶轮结构,3,矿井轴流风机,2K70,20,该型式产品的派生型，用,代号区分。,4,矿井轴流风机,2K70-1,20,对原,2K70,型产品有重大修改，用,“,-1,”,设计序号表示。,风机的结构、组成与材料,10,3,风机的结构型式,3.1 A,式传动（直联）离心风机,特点：叶轮直接装配在电机轴上，结构简单、紧凑。由于电机承载能力或受介质（如高温）限制，只适合于介质无特殊要求的小型风机。,带支架的,A,式传动风机,1-,机壳；,2-,进风口；,3-,叶轮；,4-,电动机；,5-,支架,风机的结构、组成与材料,11,3.2 C,式传动（皮带传动）离心风机,特点：与直联与联轴器传动相比，风机转速可以根据需要做成任意转速，满足性能要求，但机械传递效率相对要低。,带支架的,C,式传动风机,1-,调风门；,2-,进风口；,3-,机壳；,4-,叶轮；,5-,传动组；,6-,支架；,7-,皮带轮；,8-,三角胶带；,9-,皮带罩,风机的结构、组成与材料,12,3.3 D,式传动（联轴器传动）离心风机,特点：传递效率比皮带传动效率高，风机转速与电机转速相同。,1-,进风口；,2-,叶轮；,3-,机壳；,4-,后密封,5-,传动组；,6-,联轴器；,7-,地脚螺栓,D,式传动风机,带底座,D,式传动风机,风机的结构、组成与材料,13,3.4 F,式传动（联轴器传动）离心风机,特点：与,D,式传动相比，轴承的径向载荷小。,1-,调风门；,2-,轴封；,3-,进气箱；,4-,进风口,5-,叶轮；,6-,机壳；,7-,传动组；,8-,联轴器,单吸,F,式传动风机,带底座,D,式传动风机,风机的结构、组成与材料,14,3.5,直联式轴流风机,特点：结构简单，单级叶轮风机压力低，适合于介质无特殊要求的通风场合。,直联式轴流风机,1-,集流器；,2-,机壳；,3-,叶轮；,4-,电机。,风机的结构、组成与材料,15,3.6,子午加速轴流风机,特点：气流在子午面上作加速运动，风机压力高。,子午加速轴流风机,1-,电机；,2-,联轴器；,3-,轴承箱；,4-,进气箱,5-,前导器；,6-,进风口；,7-,机壳；,8-,叶轮,9-,润滑装置；,10-,后导叶；,11-,扩散器；,12-,冷却风管,风机的结构、组成与材料,16,3.7,动叶可调轴流风机,特点：叶片角度可根据负荷变化作动态改变，运行效率高。,动叶可调轴流风机,1-,电机；,2-,联轴器；,3-,进气箱；,4-,中间轴,5-,进风口；,6-,导流罩；,7-,传动组；,8-,前导叶,9-,叶轮；,10-,后导叶；,11-,叶片调节装置；,12-,扩散器,风机的结构、组成与材料,17,4,风机主要零部件结构与材料,风机的部件分为转子件和静止件两大类。转子件是旋转件，其中叶轮是对气体作功的唯一部件，转子的结构形式决定了风机使用的安全性和经济性。静止件是风机的辅助部件，起引导气流，支撑和隔离转子件的作用，静止件对风机的正常使用也起着重要作用。,4.1,离心风机主要零部件结构,4.1.1,叶轮 叶轮是风机的心脏。它由原动机驱动。叶轮旋转时便将原动机的机械能传递给气体，使气体压力升高，表现为气体压力的增加，速度和密度的变化。考虑到叶轮的重要性，选择和设计的基本原则是运行稳定，使用寿命长，效率高。叶轮由叶片、轮盖（前盘）、轮盘（中盘、后盘）及轴盘（轮毂）组成。没有轮盖的叶轮称为半开式叶轮。没有轮盖和轮盘的叶轮称为浆叶式叶轮。叶片是对气体作功的唯一部件，叶片的形状基本决定了叶轮的效率和使用环境。常用叶片有六种形状，用得最广泛的是后向弯曲叶片和机翼形叶片。随着新技术、新材料和新工艺的开发和应用，界限会越来越小，效率会越来越高。,风机的结构、组成与材料,18,各种形式叶轮示意图,风机的结构、组成与材料,19,叶轮旋转方向判定,叶轮的方向性：机壳的出口方向决定叶轮的旋转方向，即决定叶片的布置方向。叶片的布置方向遵循以下原则：进口气流的能量损失最小。,风机的结构、组成与材料,20,轮盖的作用是引导和改善气流，同时加强叶片的强度和刚度。轮盖的形状由叶片形状决定，有三种形状，国外风机叶轮用得最广泛的是直轮盖和锥形前盘，国内的标准叶轮采用圆弧形轮盖。,直轮盖：效率中等，制造成本最低；,锥轮盖：效率中等，制造成本中等；,圆弧形轮盖：效率最高，制造成本最高。轮盖的进口圈结构形式是根据强度来决定的：钢板旋压件、旋压件加斜撑、锻件。轮盘的作用是支撑和引导气流。轮盘在双吸叶轮中也叫中盘，在单吸叶轮中也叫后盘。在此需要指出的是，在单吸叶轮（压力高的风机）支撑盘背面一般焊有多个小叶片（一般为,8,片），是用于减小叶轮的轴向力，同时要求小叶片对叶轮的性能无明显影响。轴向力的减少可大大提高轴承寿命，如减少,50%,的轴向力至少能提高,1/3,轴承寿命。轴盘是用来叶轮与主轴的联接，大型双吸双支撑风机叶轮的轮盘直接与主轴通过法兰形式联接，以减少转子件重量，减轻轴承载荷，提高主轴临界转速。,风机的结构、组成与材料,21,4.1.2,主轴 主轴的作用是支撑叶轮旋转和传递动力装置的机械能。主轴必须有足够的强度和刚度来传递机械能和支撑叶轮旋转不发生振动。大型风机主轴采用高强度的合金钢锻造和精加工而成。叶轮和主轴有两种连接方式：采用轮毂结构的叶轮是通过轴上的键连接；采用法兰结构的叶轮是通过高强度的铰制螺栓连接，在足够的拧紧力矩下可保证叶轮和主轴紧密连接，铰制螺栓起到连接和定位作用。这两种连接方式在双支撑风机中都有采用。悬臂式风机则都采用轮毂结构的叶轮，键连接。,叶轮与轴联接方式,风机的结构、组成与材料,22,4.1.3,机壳 机壳的作用是将叶轮排出的高能气体汇聚起来，引到出口管道上，同时将一部分动能转化为静压能。机壳主要是由两侧板和一圈板焊接而成的结构件，其圈板形状是蜗壳形的。从蜗舌到出口的流通面积是从小到大，与流量的大小相匹配，最有效地提高风机的静压。机壳要有足够的刚度和强度防止变形过大和振动。在合适的圈板位置上开有人孔门（或检查孔），以方便安装检修和查看叶轮（出口）的使用情况。,4.1.4,进气箱 进气箱又称进风室，其作用是引导气流从径向转为轴向和隔离轴承与气体便于检修。进气箱主要是由两侧板和一圈板焊接而成的结构件，其结构形式有很多种，但基本设计原则都是气流能量损失小，气流能平稳匀速进入轴向；有足够的刚度和强度防止变形过大和振动。在进气箱的合适位置上开有人孔门，以便人员安装检修和查看叶轮进口使用情况。,风机的结构、组成与材料,23,4.1.5,进风口 风机的进风口又叫集流器，其作用是引导气流进入叶轮。进风口是钢板压成的结构件，其形状主要有两种，主要表现在与叶轮进口配合处的形状：平直形和圆弧形。国内外用的最多的是圆弧形的。进风口是收敛形的，这种形状能将气流均速后进入叶轮，以提高气流的稳定性。进风口与叶轮进口的轴向和径向间隙，因关系到气体的内泄露需要特别控制，防止因间隙不当而降低风机压力和效率。,4.1.6,前导器 有些风机进口处装有前导器。由可调节的叶片制成，其作用是调节叶片角度，改变进气介质密度与气流方向，获得不同的性能曲线。,4.1.7,扩散器 有的风机的出口装有扩散器,又称为扩压器。其作用是将出口气流的部分动压转化成静压，减少出口流动损失，提高风机静压效率。,风机的结构、组成与材料,24,4.2,轴流风机主要零部件结构 轴流风机与离心风机零部件有很多共同之处，如进气箱、主轴等。结构上差异较大的零部件有叶轮、机壳、前导叶及后导叶等。,4.2.1,叶轮 轴流风机叶轮主要由叶片，轮毂组成。叶片有单板圆弧型与机翼型两类，绝大多数叶片沿叶轮半径为扭曲型。钢制的叶片可以直接焊接在钢制的轮毂上。铝合金叶片采用螺栓固定在轮毂上。有些轴流风机叶轮气流入口端装有导流罩，能改善入口气流流动，提高风机效率。,4.2.2,机壳 轴流风机机壳为筒型结构（见图,1-10,），机壳进口处装有集流器。,4.2.3,前导叶与后导叶 前导叶的作用是让气流有预旋地进入叶轮，后导叶则是把从叶轮出来的带旋转气流引导到轴向方向上来。采用前导叶与后导叶，都能提高风机整体效率，减少噪声。,风机的结构、组成与材料,25,4.3,风机主要零部件常用材料,风机零部件材料选用从经济性、实用性、可靠性来考虑。要满足制造工艺要求（如材料焊接性、铸造性），满足强度和刚度要求，满足使用条件要求（如材料耐磨性、防腐性）等。风机主要零部件常用材料。,零部件,材料,使用条件,名称,牌号,叶轮,碳素结构钢,Q235A,强度要求,低合金钢,Q345,、,Q390,铝,LY12,、,ZL104,防爆,轴盘,不锈钢,1Cr18Ni9Ti,防腐、高温,灰口铸铁,HT200,、,HT250,按轴盘外缘线速度,球墨铸铁,QT500-7,铸钢,ZG270-500,机壳、进气箱、进风口,钢,Q235A,、,Q345,等,不锈钢,1Cr18Ni9Ti,防腐、高温,主轴,优质碳素结构钢,45,35CrMo,42 CrMo,强度要求,轴承箱,灰口铸铁,HT150,、,HT200,风机的结构、组成与材料,26,5,风机配套件,风机机组的配套件一般包括以下组件：,驱动机（包括异步电动机、同步电动机等）；,传动装置（包括轴承座、滚动轴承、滑动轴承、联轴器、皮带轮、三角皮带以及罩壳等）；,风量调节装置（包括进出口阀门和电动执行器、气动执行器、电液执行器）；,调速装置（包括液力偶合器、减速机、变频器）；,润滑装置；,密封装置；,冷却装置；,过滤消音装置；,进出口软连接；,风机启动方式；,在线检测装置。,附：风机配套件知识。,风机的结构、组成与材料,27,