风机基础知识.doc

-! 目录 第1章 通风机选型基础知识 2 1．2．1 离心通风机的名称、型号及结构型式 3 1．3 通风机的主要性能参数 7 电机配套轴承表 13 室内通风风量计算法 14 单 位 换 算 表 15 风机检查与维护 16 风机的安装和使用 18 第1章 通风机选型基础知识 风机是各个工业领域中不可缺少的设备，应用面极其广泛而且量大。为使用风机的风机高效运行，首先要了解风机的特性，本章将着重叙述风机的基本知识。 1．1 通风机的分类 1．1．1 按气流运动方向分类 1． 1． 离心通风机 气流进入旋转的叶片通道，在离心力作用下气体被压缩并沿着半径方向流动。 2． 2． 轴流风机 气流轴向进入风机叶轮后，在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动的通风机。相对于离心通风机，轴流通风机具有流量大、体积小、压头低的特点，用于有灰尘和腐蚀性气体场合时需注意。 3． 3． 斜流式（混流式）通风机 在通风机的叶轮中，气流的方向处于轴流式之间，近似沿锥流动，故可称为斜流式（混流式）通风机。 这种风机的压力系数比轴流式风机高，而流量系数比离心式风机高。 1．1．2 按压力分类 1． 1． 低压离心通风机 风机进口为标准大气条件，通风机全压PtF≤1kPa的离心通风机。 2． 2． 中压离心通风机 风机进口为标准大气条件，通风机全压为1kPa＜PtF＜3kPa的离心通风机。 3． 3． 高压离心通风机 风机进口为标准大气条件，通风机全压为3kPa＜PtF＜15kPa的离心通风机。 4． 4． 低压轴流通风机 风机进口为标准大气条件，通风机全压为PtF≤0.5kPa的轴流通风机。 5． 5． 高压轴流通风机 风机进口为标准大气条件，通风机全压为0.5kPa＜PtF＜15kPa的轴流通风机。 1．1．3 按比例大小分类 比转速是指要达到单位流量和压力所需的转速。 1． 1． 低比转速通风机（ns=11~30） 2． 2． 中比转速通风机（ns=30~60） 3． 3． 高比转速通风机（ns=60~81） 1．1．4 1．1．4 按用途分类 按通风机的用途分类，可分为引风机、纺织风机、消防排烟风机等。通风机的用途一般以汉语拼音字头代表（有的企业以其它方式表示）。 通风机按按用途分类 序号 通风机名称 代 号 用 途 通风机类型 汉字 缩写 1 通用通风机 通用 T 一般通用通风换气 离心式、轴流式 2 高温通风机 高温 W 高温气体输送 离心式、轴流式 3 冷却通风机 冷却 L 工业冷却水通风 一般为轴流式 4 防爆通风机 防爆 B 易爆气体通风换气 离心式、轴流式 5 防腐通风机 防腐 F 腐蚀气体通风换气 离心式、轴流式 6 排尘通风机 尘 C 林屑、纤维及含尘气体、输送 多为离心式 7 消防排烟风机 消防排烟 XP 高层建筑、车库、暖房等消防排烟 轴流、离心式 1．2．1 离心通风机的名称、型号及结构型式 1． 1． 名称 名称包括用途、作用原理和在管网中的作用等三部分。 表示通风机在管网中作用（分通风机和引风机） 表示通风机叶轮作用原理（离心式） 表示通风机的用途 2． 2． 型号 由型式和规格组成。型式又由通风机用途代号、压力系数、比转速和顺序号组成。 离心通风机型号组成顺序号关系 型 式 规 格 表示通风机设计顺序号 表示通风机比转数 表示通风机压力系数 表示通风机用途代号 №　　　 　　　　　表示通风机机号 说明： 1） 1）用途代号按有关规定（一般按用途名称拼音的第1个大写字母）。 2） 2）压力系数的5倍化整后采用一位数。个别前向叶轮的压力系数的5倍化整后大于10时，也可用二位整数表示。 3） 3）比转速采用两位整数。若用二叶轮并联结构，或单叶轮双吸入结构，则用2乘比转速表示。 4） 4）若产品的型式有重复代号或派生型时，则在比转速后加注序号，采用罗马数字Ⅰ、Ⅱ等表示。 5） 5）设计序号用阿拉伯数字“1”、“2”等表示。供对该产品有重大修改时用。若性能参数、外形尺寸、地基尺寸、易损件没有更动时，不应使用设计序号。 6） 6）机号用叶轮直径的分米（dm）数表示。 3． 3． 心通风机的名称型号表示。 型号表示举例 序号 名称 型号 说明 型式 规格 1 （通用）离心通风机 4-72-1 №20 某厂对原4-72型产品有重大修改，为便于区别后加用“-1”设计序号表示其他参数同1条 4． 4． 结构型式 （1）传动型式 离心通风机的传动型式通常有电动机直联、带轮、联轴器等三种型式。各种传动型式的代表符号与结构说明见表与图。 离心通风机传动型式代表符号与结构说明 传动形型式 符号 结 构 说 明 电动机直联 A 风机叶轮直接装在电动机轴上 带 轮 B 带轮在两轴承中间 C 带轮是悬臂安装在轴的一端，叶轮悬臂安装在轴的另一端 E 带轮悬臂安装、叶轮安装在两轴承之间 联 轴 器 D 叶轮悬臂安装 F 叶轮安装在两轴承之间 （2） 离心通风机出气口安装位置 按叶轮轮旋转方向，根据安装角的不同各规定8种基本位置（从原动机侧看）。 例图： 本例为右90度即顺90度 1. 2．2 轴流通风机的名称、型号结构型式 1． 1． 名称 名称包括用途、作用原理和在管网中的作用三部分。 表示通风机在管网中的作用（分通风机和引风机） 表示通风机叶轮作用原理（轴流式） 表示通风机的用途 2． 2． 型号 由型式和规格组成。型式又由通风机叶轮数代号、用途代号、叶轮毂比、转子位置代号和通风机设计顺序号组成。 轴流通风机型号组成 型 式 规 格 表示通风机顺序号 表示通风机转子位置代号 表示通风机叶轮毂比 表示通风机用途代号 表示通风机叶轮数代号 № 表示通风机机号 说明： 1） 1） 叶轮数代号，单叶轮不表示，双叶轮用“2”表示。 2） 2） 用途代号如前所述。 3） 3） 叶轮毂比为叶轮叶片底径与叶轮叶片外径比。 4） 4） 转子位置代号，卧式用“A”表示，立式用“B”表示，同系列产品转子无位置变化则不表示。 5） 5） 若产品的型式中有重复代号或派生型时，则在叶轮毂比数后加注序号， 采要用罗马数字Ⅰ、Ⅱ……表示。 6） 6） 设计顺序号用阿拉伯数字1、2……表示。供对该型产品有重大修改 时用；若性能参数、外形尺寸、地基尺寸、易损部件都无变更，则不采用设计顺序号。 7） 7） 机号用叶轮外径的分米（dm）数。 1．3 通风机的主要性能参数 1．3．1 通风机的流量 通风机的流量通常是指单位时间内流过通风机的气体容积，用qV表示。它的单位是m3/h、m3/min、m3 /S。 如无特殊说明，通风机的体积流量，特指通风机进口处的体积流量。 1．3．2 通风机的压力 1． 1． 通风机的动压 通风机出口截面上气体的动能所表征的压力称之为动压，用表示qdF表示。即 C 22 PdF= ρ2 2 2． 2． 通风机的静压 通风机的静压是指通风机的全压与通风机出口动压之差，用PsF表示。即：PsF=PtF－PdF 3. 通风机的全压 通风机的全压指通风机出口截面与通风机进口截面的全压之差,用PtF表示。 1.3.3 通风机的功率 1． 1． 通风机的有效功率 通风机所输送的气体，在单位时间内从通风机中所获得的有效能量，叫作通风机的全压有效功率，用Pe（kW）表示。 2．通风机的内功率 计入流动损失和泄漏损失，单位时间里传给气体的有效功叫作通风机的内功率用Pin表示，即内功率等于有效功率Pe加上通风机的内部流动损失功率△Pin。 3． 3． 风机的轴功率 单位时间内原动机传递给通风机轴的能量，叫做通风机的轴功率Psh，它等于通风机的内功率Pin加上轴承和传动装置的机械损失功率△Pme。 1．3．4 通风机的效率 1． 1． 通风机全压效率ηtF 等于通风机全压有效功率PetF与轴功率Psh之比，即 ηtF=PetF / Psh=PtFqv / 1000Psh 或 ηtF=ηinηme 其中ηme机械效率，且ηme=Pin/Psh=PtFqv/1000ηin Psh 机械效率表征通风机轴承损失和传动损失的好坏，是通风机机械传动系统设计的主要指标，根据通风机的传动方式，表中列出了机械效率的选用值，供设计时参考。当风机转速不变而运行于低负荷工况时，因机械损失不变，故机械效率的选用值还将降低。 传动方式机械效率 传动方式 机械效率ηme 传动方式 机械效率ηme 电动机直联 联轴器直联传动 1． 1．0 0．98 减速器传动 V带传动 0． 0．95 0． 0．92 2．通风机的静压效率 通风机的静压效率ηsF，等于通风机静压有效功率与通风机轴功率之比，即 ηsF=PesF / Psh=psFqv / 1000Pin 3．通风机的全压内效率 通风机的全内压效率ηin，等于通风机全压有效功率与通风机内部功率之比：ηin=PetF / Pin= ptFqv / 1000Pin 1．3．5 通风机所需功率 通风机所需功率P，应根据其轴功率大小，使所选配的电动机留有一定的功率储备。选配的电动机功率为： P≥KPsh=K ptFqv / 1000ηtF 或 P≥KPsh=K psFqv / 1000ηsF 式中K—功率储备系数，其值可按表选取。 功率储备系数K 电动机功率/kw 功率储备系数K 离 心 式 轴流式 一般用途 灰 尘 高 温 ＞0.5 0.5~1.0 1.0~2.0 2.0~5.0 ＞5 1.5 1.4 1.3 1.2 1.15 1.2 1.3 1.05~1.10 1.3.6 通风机的转速 通风机的流量、压力、功率等参数都随着通风机的转速而改变。因此，通风机的转速也是一个特性参数，通常用n表示，单位为r / min。 1.3.7 通风性能曲线 通风机的压力p、功率P和效率η等随通风机流量qV的不同而变化的关系曲线，称通风机的性能曲线（或特性曲线）。性能曲线一般都是通过试验测得的，称通风机实际性能曲线，用它来检验设计参数与实测参数之间的一致程度，也可制定通风机的适应性，例如要求通风机效率曲线尽可的平坦，高效率区间尽可能大些，以适应工况的变化，使通风机在较佳状况下工作。 　 上图为一台离心通风机的性能曲线，其横坐标轴表示流量qv（m3/h），纵坐标轴分别表示通风机的全压qtF（Pa）、静压qSF（Pa）、全压效率η（%），轴功率P（kW），该通风机的运行转速为1450r/min。 1．4 通风机性能参数的相似换算 两台相似通风机的无因次参数ψ、 φ、 λ、η均相等，在其转速n、叶轮直径D、气体密度ρ发生变化时，压力p、流量qv、功率p之间的关系可利用相似原理进行性能换算。 通风机性能换算表 序 号 1 2 3 换算条件 D≠D΄ n≠n΄ ρ≠ρ΄ D= D΄ n ≠n΄ ρ≠ρ΄ D≠D΄ n =n΄ ρ≠ρ΄ 流量换算 qv=q΄v n/n΄ (D/D΄)3 qv=q΄v n/n΄ qv=q΄v (D/D΄)3 全压换算 （静、动压亦同） PtF=p΄tF ρ/ρ΄（n/n΄）2（D/D΄）2 PtF=p΄tF ρ/ρ΄（n/n΄）2 PtF=p΄tF ρ/ρ΄（D/D΄）2 内功率换算 Pin=p΄in ρ/ρ΄（n/n΄）3（D/D΄）5 Pin=p΄in ρ/ρ΄（n/n΄）3 Pin=pˊin ρ/ρ΄（D/D΄）5 内效率 （内静压效率亦同） ηtFin=η΄tFin ηtFin=η΄tFin ηtFin=η΄tFin 序 号 4 5 6 7 换算条件 D≠D΄ n≠n΄ ρ=ρ΄ D= D΄ n =n΄ ρ≠ρ΄ D=D΄ n≠n΄ ρ=ρ΄ D≠D΄ n =n΄ ρ=ρ΄ 流量换算 qv=q΄v n/n΄ (D/D΄)3 qv=q΄v qv=q΄v n/n΄ qv=q΄v (D/D΄)3 全压换算 （静、动压亦同） PtF=p΄tF （n/n΄）2（D/Dˊ）2 PtF=p΄tF ρ/ρ΄ PtF=p΄tF （n/n΄）2 PtF=p΄tF （D/D΄）2 内功率换算 Pin=p΄in （n/n΄）3（D/D΄）5 Pin=p΄in ρ/ρ΄ Pin=p΄in （n/n΄）3 Pin=p΄in （D/D΄）5 内效率 （内静压效率亦同） ηtFin=η΄tFin ηtFin=η΄tFin ηtFin=η΄tFin ηtFin=η΄tFin 电机配套轴承表 机座号 电机轴伸端轴承型号 电机非轴伸端轴承型号 2极电机 4，6，8极电机 2极电机 4，6，8极电机 80 180204K—Z2（6204—2Z） 180204K—Z2（6204—2Z） 90 180205K—Z2（6205—2Z） 180205K—Z2（6205—2Z） 100 180206K—Z2（60206—2Z） 180206K—Z2（60206—2Z） 112 180306K—Z2（60306—2Z） 180306K—Z2（60306—2Z） 132 180308—Z2（60308—2Z） 180308—Z2（60308—2Z） 160 309—Z2（6309） 309—Z2（6309） 180 311—Z2（6311） 311—Z2（6311） 200 312—Z2（6312） 312—Z2（6312） 225 313—Z2（6313） 313—Z2（6313） 250 314—Z2（6314） 314—Z2（6314） 280 314—Z2（6314） 317—Z2（6317） 314—Z2（6314） 317—Z2（6317） 315 316—Z2（6316） 2319（NU319） 316—Z2（6316） 2319（NU319） 355 317—Z2（6317） 2322（NU322） 317—Z2（6317） 2322（NU322） 括号内为进口轴承型号 室内通风风量计算法 1． 1． 室内通风因房间用处的不同，单位时间换气的次数有所不同，故应当首先根据房间用处的性质确定每小时要求换气的次数。确定可参照下表。 换气场所 换气次数 换气场所 换气次数 食堂 餐厅 5~10 工厂 一般 6~12 厨房 40~60 机械 7~10 电影院 观众厅 5~10 木工 20~60 放映间 8~10 喷漆 60~120 家庭 客厅 5~10 铸造 10~30 餐厅 10~15 食品 8~12 浴室 3~5 其它 变电室 10~15 卫生间 10~15 室内车库 10~15 医院 病房 4~6 地下仓库 4~6 候诊室 10 养鸡场 6~10 手术室 10~15 酿造业 20~30 学校 图书馆 6~10 体育馆 5~10 教室 6~10 2． 2． 计算房间的容积。即房间的面积和房间高度的乘积。（立方米） 3． 3． 计算每小时所需风量。即每小时换气次数乘以房间容积。（立方米/小时） 单 位 换 算 表 流 量 m3/h (cmh) m3/min (cmm) ft3/h ft3/min (cfm) 3.6 0.060 127.14 21.192 1 0.0167 35.317 0.5881 60 1 2,119.183 35.3165 0.2728 0.0045 9.6342 0.1606 0.2271 0.0038 8.0208 0.1777 0.0283 0.0005 1 0.0167 1.6989 0.0283 60.0 1 压力 kgf/cm2 (abs) 气压 (atm) 水银柱 帕斯卡 水柱（15℃）H2O mmHg Pa mH2O ftH2O 1 0.9678 735.5 9.8067104 10.01 32.883 1.0333 1 760 1.0133105 10.34 33.933 0.0014 0.0013 1 1.3332102 0.0136 0.0446 0.0345 0.0334 25.4 3.3864103 0.3456 1.134 0.0999 0.0967 73.49 9.8067103 1 3.2808 0.0305 0.0295 22.404 2.9891103 0.3048 1 功 率 马 力 kw Kgfm/sec Kcal/sec 0.9859 0.7355 75 0.1757 1 0.746 76.07 0.1782 1.3405 1 101.97 0.2389 0.0132 0.0098 1 0.0023 0.0018 0.0014 0.1383 0.0332 5.611 4.186 426.9 1 1.414 1.055 107.6 0.2520 长 度 cm m mm 英尺 英吋 1 0.01 10 0.3937 0.0328 100 1 1,000 39.370 3.2808 0.100 0.0010 1 0.0394 0.0033 2.5400 0.0254 25.400 1 0.0833 30.480 0.3048 304.800 12 1 92.44 0.9144 914.4 36 3 面 积 cm2 m2 in2 ft2 1 0.001 0.1550 0.0011 10,000 1 1,550.0 10.764 6.3616 0.0006 1 0.0099 929.03 0.0929 144.0 1 8,361.0 0.8361 1.296 9 体 积 dm3 m3 ft3 1 0.001 0.0353 1,000 1 35.317 28.3153 0.0283 1 4.5465 0.0455 0.1606 3.7853 0.0038 0.1337 重 量 kg 公吨 吨（英） 吨（美） 1 0.001 0.00098 0.0011 1,000 1 0.98421 1.1023 0.4536 0.00045 0.00045 0.0005 1,016.0474 1.01605 1 1.12 907.185 0.90719 0.89286 1 风机检查与维护 　风机的日常检查与维护 1．1风机的日常检查应有以下项目 a. 风机运转时声音的变化 b. 风机轴承及电机轴承的振动及噪音 c. 风机的振动（包括叶轮、联轴器） d. 各种轴承的温升（绝对温升应小于40゜C） e. 风机皮带的质量状况 f. 以上各项应坚持日巡检并做记录，经常巡检可以使你熟悉风机正常的状态，一旦发生异常可以迅速发现。 1．2 风机的日常维护 a. 定期加注润滑脂（请用户严格规定专人，定期定量加注润滑脂，形成制度） b. 注油量一般为每次30克~50克，时间间隔为2500~3000小时（工作时间），云南某A厂复烤车间的经验是，用油枪加油时，开始几下无压力感，待有压力感时再加注几下即可。云南某B厂复烤车间的经验是：平常不加油，每隔3个月将轴承座打开，将内部油脂全部清出，用柴油清洗干净并将轴承两侧及轴承室全部加满油脂。过度加油会导致轴承温升变高，但这是正常状态，运行一段时间后温度会恢复正常。 1. 风机的定期维护 2．1 风机应每年定期维护一次或二次。 2．2定期维护的准备，应以日常维护记录为依据确定重点维护项目，应备好各种备件，易损件。 2．3定期维护项目： a. 叶轮检查及更换。打开风机观察孔或进凤口进行清灰，观察叶片有无裂痕及过度磨损。 b. 风机轴承检查，更换及注油。 c. 联轴器检查及易损件更换。检查柱销及弹性套。开车前仔细检查左右联轴器的同心，用平尺 靠在联轴器的不同位置检查并调整，直到完全同心为止。 d. 电机轴承检查，更换及注油。 e. 皮带检查及更换。两个皮带轮要对正，严禁皮带扭曲。皮带张紧要适度。拆卸皮带应先将皮带轮中心距调小，严禁硬性装卸皮带。 2. 4试车前应先手动盘车，检查有无摩擦等异常，若正常可以通电试车。进凤口或出凤口敞开时试车应同时监测电流，避免电机超负荷。 　 　 风机的安装和使用 安装前：应对风机各部件进行全面检查，各部件联接是否牢固，传动部件是否运转灵 活。 安装时：风机进、出口管道联接应调整使之自然吻合，不得强行联接，必要时可采用 软联接。 安装后：1）应手动盘车，检查风机是否运转灵活，有无碰撞现象，方可试运转。 2）为了防止电机过载烧毁，风机启动时必须在无载荷情况下启动，如情况 良好逐渐增大载荷。 风机的操作： 1）风机启动前应将进气口关闭。 2）检查风机各部位是否正常。 3）风机在规定载荷下运转一段时间后，应检查轴承温度是否正常。当轴承 温度无特殊要求时，轴承温升一般不得高于环境温度40℃。轴承部位的 振动速度有效值Vrms≤7.1mm/s。如发现有剧烈振动、撞击，轴承温升 迅速上升等现象时必须紧急停车。 二、风机的维护与故障排除 1．风机维护工作中的注意项目： ① 风机只有在完全正常情况下方可运转。 ② 如果风机在维修后开动时，则需注意风机各部位是否正常。 ③ 定期清除风机内部积灰、圬垢等杂质，随时检查皮带松紧度，防止皮带打滑。 ④ 风机的维护必须在停车时进行。 ⑤ 风机运转过程中，如发现不正常现象时，应立即停车，进行检查。 ⑥ 除每次拆修后应更换润滑脂外，正常情况下每六个月更换一次润滑脂。 2．风机主要故障及产生的原因： ① 风机振动剧烈 a. 机壳或进风口与叶轮摩擦； b. 叶轮铆钉松动或变形； c. 风机进、出气口管道安装不良，产生共振； d. 叶片有积灰、污垢；叶片磨损；叶轮变形；轴弯曲使转子产生不平衡。 e. 两个皮带轮位置没有对正。 f. 联轴器安装不正确，联轴器两边中心没有对正；联轴器工作一段时间后，位置变化；联轴器的弹性元件变形过大、磨损过大。 ② 轴承温升过高 a. 轴承箱振动剧烈； b. 轴承损坏或轴弯曲； c. 润滑脂质量不良或含杂质。 d. 轴承缺油或轴承加油过量。 ③ 电机电流过大和温升过高 a. 开机时进、出口管道未关严； b. 输入电压过低或电源单相断电； c. 主轴转速超过额定值； d. 输入介质密度过大或温度过低。 e. 电机轴承损坏；轴承缺油或加油过量。 F．系统发生变化，导致风机负载变大，电机负载变大。