軸流式風機道理及運轉(zhuǎn)

1、軸流式風機原理及運行一軸流式風機的結(jié)構(gòu)特點 軸流送風機為單級風機，轉(zhuǎn)子由葉輪和葉片組成，帶有一個整體的滾動軸承箱和一個液壓葉片調(diào)節(jié)裝置。主軸承和滾動軸承同置于一球鐵箱體內(nèi)，此箱體同心地安裝在風機下半機殼中并用螺栓固定。在主軸的兩端各裝一只支承軸承，為承受軸向力。主軸承箱的油位由一油位指示器在風機殼體外示出。軸承的潤滑和冷卻借助于外置的供油裝置，周圍的空氣通過機殼和軸承箱之間的空隙的自然通風，以增加了它的冷卻。葉輪為焊接結(jié)構(gòu)，因為葉輪重量較輕，慣性矩也小。葉片和葉柄等組裝件的離心力通過推力軸承傳遞至較小的承載環(huán)上，葉輪組裝件在出廠前進行葉輪整套靜、動平衡的校驗。風機運行時，通過葉片液壓調(diào)節(jié)裝置，

2、可調(diào)節(jié)葉片的安裝角并保持這一角度。葉片裝在葉柄的外端，葉片的安裝角可以通過裝在葉柄內(nèi)的調(diào)節(jié)桿和滑塊進行調(diào)節(jié)，并使其保持在一定位置上。調(diào)節(jié)桿和滑塊由調(diào)節(jié)盤推動，而調(diào)節(jié)盤由推盤和調(diào)節(jié)環(huán)所組成，并和葉片液壓調(diào)節(jié)裝置的液壓缸相連接。風機轉(zhuǎn)子通過風機側(cè)的半聯(lián)軸器、電動機側(cè)的半聯(lián)軸器和中間軸與電機連接。風機液壓潤滑供油裝置由組合式的潤滑供油裝置和液壓供油裝置組成。此系統(tǒng)有2臺油泵，并聯(lián)安裝在油箱上，當主油泵發(fā)生故障時，備用油泵即通過壓力開關(guān)自動啟動，2個油泵的電動機通過壓力開關(guān)聯(lián)鎖。在不進行葉片調(diào)節(jié)時，油流經(jīng)恒壓調(diào)節(jié)閥而至溢流閥，借助該閥建立潤滑壓力，多余的潤滑油經(jīng)溢流閥回油箱。風機的機殼是鋼板焊接結(jié)構(gòu)，

3、風機機殼具有水平中分面，上半可以拆卸，便于葉輪的裝拆和維修。葉輪裝在主軸的軸端上，主軸承箱用螺釘同風機機殼下半相連接，并通過法蘭的內(nèi)孔保證對中，此法蘭為一加厚的剛性環(huán)，它將力(由葉輪產(chǎn)生的徑向力和軸向力)通過風機底腳可靠地傳遞至基礎(chǔ)，在機殼出口部分為整流導(dǎo)葉環(huán)，固定式的整流導(dǎo)葉焊接在它的通道內(nèi)。整流導(dǎo)葉環(huán)和機殼以垂直法蘭用螺釘連接。進氣箱為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，它裝置在風機機殼的進氣側(cè)。在進氣箱中的中間軸放置于中間軸罩內(nèi)。電動機一側(cè)的半聯(lián)軸器用聯(lián)軸器罩殼防護。帶整流體的擴壓器為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，它布置在風機機殼的排氣側(cè)。為防止風機機殼的振動和噪聲傳遞至進氣箱和擴壓器以至管道，因此進氣箱和擴壓器通過撓性連接

4、(圍帶)同風機機殼相連接。為了防止過熱，在風機殼體內(nèi)部圍繞主軸承的四周，借助風機殼體下半部的空心支承使其同周圍空氣相通，形成風機的冷卻通風。主軸承箱的所有滾動軸承均裝有軸承溫度計，溫度計的接線由空心導(dǎo)葉內(nèi)腔引出。為了避免風機在喘振狀態(tài)下工作，風機裝有喘振報警裝置。在運行工況超過喘振極限時，通過一個預(yù)先裝在機殼上位于動葉片之前的皮托管和差壓開關(guān)，利用聲或光向控制臺發(fā)出報警信號，要求運行人員及時處理，使風機返回到正常工況運行。軸流風機如下圖所示1葉輪葉輪是軸流送風機的主要部件之一，氣體通過葉輪的旋轉(zhuǎn)才能獲得能量，然后離開葉輪作螺旋線的軸向運動。葉輪由動葉片、輪轂、葉柄、軸承及平衡重錘等組成。將許多

5、相同翼型的葉片，排列成彼此間距離相等的一組葉片，稱為葉柵。軸流送風機輪轂上裝有葉片，組成環(huán)列葉柵。軸流風機葉片通流部分高度，軸流式引風機的葉片通流部分高度要比送風機大些，這樣可以保證引風機通過較送風量大些的煙氣量。軸流送風機的動葉是扭曲的，整個葉片沿著徑向扭曲一定的角度，并且沿著葉片的翼展方向，其葉片寬度及葉片厚度是逐漸減小的。我們在前面已經(jīng)敘述了，為了使風機葉片的不同半徑的各個斷面所產(chǎn)生的能頭相同，即各斷面上的速度環(huán)量相等。因此靠近輪轂處葉片半徑小、柵距也小，圓周速度亦減小。為了使速度環(huán)量與葉片頂部相同，則勢必要增大葉片根部的安裝角和葉弦長度，所以葉片制成空間扭曲形狀。當然沿著翼展方向的葉片

6、寬度及厚度的減少，這樣也可以減少葉片所產(chǎn)生的離心力，不使葉柄和推力軸承受力過大，同時又保證了葉片的足夠強度。軸流風機葉片做成扭曲形，它的效率也較高，損失較小。因為葉輪轉(zhuǎn)動時，葉頂處的速度大于葉根的圓周速度，圓周速度大產(chǎn)生的風壓大，圓周速度小產(chǎn)生的風壓小，這樣在葉片的流道中沿著葉片的徑向氣流的能量不相等，于是產(chǎn)生了從葉頂向葉根部分的流動，形成軸向旋渦造成能量損失。而將葉片做成扭曲形狀，葉根處的葉片安裝角大一些，那么產(chǎn)生風壓可增大些；反之，葉頂處葉片的安裝角小一些，風壓可降低些。葉根處葉片安裝角大一些，但圓周速度??；葉頂處葉片安裝角小一些，但圓周速度大，這兩個因素相互制約，使葉頂與葉根處產(chǎn)生的風壓

7、幾乎相等，避免了軸向旋渦。軸流風機的動葉片表面要求光滑，這能夠降低氣流的摩擦損失與氣流離開翼型表面流動所產(chǎn)生的分離損失。葉片的根部用螺栓與葉柄連接起來，葉片和葉柄放入輪轂的圓孔中，然后裝上平衡重塊、支承軸承、導(dǎo)向軸承、安全環(huán)、保險片與調(diào)節(jié)桿。軸流風機動葉片的支承軸承是承受動葉片、葉柄所產(chǎn)生的離心力。而動葉片上的導(dǎo)向軸承，因為動葉片及葉柄較長，導(dǎo)向軸承是保證它們中心不偏斜，導(dǎo)向軸承還能承受一定的離心力。為了使動葉片在調(diào)節(jié)時能轉(zhuǎn)動靈活，導(dǎo)向軸承和支承軸承均采用摩擦力小的滾珠軸承。每只動葉片的葉柄部位裝有一平衡重塊，平衡重塊的中心線與動葉片的翼型平面近乎垂直，它的作用能平衡動葉片所產(chǎn)生的較大關(guān)閉力矩

8、，使動葉片在旋轉(zhuǎn)時亦能動作輕快。在保證密封及潤滑，在導(dǎo)向軸承、支承軸承內(nèi)注有潤滑劑，在葉柄穿過輪轂處的間隙內(nèi)亦充有潤滑脂。動葉片與外殼的徑向間隙要求小于3mm，這個間隙不能太大，否則會造成較大的漏風損失，降低風機的效率。為了保證整個葉輪的動平衡，在更換葉片時，相同重量的葉片可放在對稱位置，并進行動平衡校驗。動葉外殼為鋼板焊接的機殼，機殼上設(shè)有檢視孔，可以檢查并能拆、裝動葉片。風機外殼的上半部是可以拆卸的，便于快速裝卸葉輪。2導(dǎo)葉從動葉片流出的氣流為螺旋狀沿軸向流動，這個氣流運動可以分解為沿軸向的運動和圓周方向的運動。沿軸向的運動是我們所要求的，但圓周方向的運動是一個能量損失。為了減少能量損失，

9、回收圓周方向運動的能量，因此在動葉片出口端裝置導(dǎo)葉后置導(dǎo)葉。大容量軸流風機較多采用葉輪(動葉)加后置導(dǎo)葉的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)葉是靜止不動的，裝置在動葉片的后面。氣流在葉輪的進口是沿軸向的(如不考慮先期旋繞)，經(jīng)過葉輪動葉的旋轉(zhuǎn)運動，氣體獲得了能量，爾后再進人導(dǎo)葉。導(dǎo)葉的進口角與氣體從葉片流出時的方向一致，導(dǎo)葉的出口角與軸向一致，所以氣流從導(dǎo)葉流出時也是軸向的。這樣氣流的圓周運動分量在導(dǎo)葉中完全轉(zhuǎn)換成軸向運動。動葉片是扭曲的，而且動葉片的高度也大，所以氣流從動葉片流出時，沿著葉片高度方向氣流的流出角也是變化的。為了減少導(dǎo)葉人口處的氣流撞擊、旋渦損失，提高風機效率，因而軸流風機的出口導(dǎo)葉沿著葉片高度方向也是

10、扭曲的，其安裝角沿著葉片高度逐漸減小。氣流經(jīng)過導(dǎo)葉流人擴壓器，擴壓器是一個截面逐漸擴大的圓錐體，為了防止氣體在擴壓器中流過時在擴壓器壁附近產(chǎn)生旋渦；造成局部能量損失，因此一般氣流經(jīng)過導(dǎo)葉后的流動不會絕對沿著軸向，而略帶有旋繞運動，由于旋繞運動會產(chǎn)生一定的離心力，氣流充滿擴壓器，減少旋渦的產(chǎn)生，限制旋渦及脫流區(qū)的擴大，改善了擴壓器的工作，提高流動的效率。導(dǎo)葉的靜葉片數(shù)目不能與動葉片數(shù)相一致，這樣能避免氣流通過時產(chǎn)生共振現(xiàn)象。軸流風機當工況變動時，動葉角度發(fā)生變化，氣流從葉片出來進入導(dǎo)葉的進口角也發(fā)生變化。但是導(dǎo)葉是固定在導(dǎo)葉外環(huán)和內(nèi)環(huán)間，安裝角度不能有相應(yīng)的變化。所以，在工況變動時，氣流在導(dǎo)葉的

11、進口處產(chǎn)生撞擊和旋渦能量損失是不可避免的，動葉調(diào)節(jié)角度范圍越大，撞擊、旋渦的能量損失亦越大。3擴壓器(擴散管)經(jīng)由導(dǎo)葉流出的氣體具有一定的風壓及較大的動能。根據(jù)流體力學知識可知，氣流的動能越大，則氣流流動時所產(chǎn)生阻力損失也越大，阻力損失與氣流的速度平方成正比。為了提高風機的流動效率，適應(yīng)鍋爐工作的要求，應(yīng)將氣流的動能部分轉(zhuǎn)換為壓力能。因此軸流風機在導(dǎo)葉出口處都設(shè)置了擴壓器，擴壓器是一個截面沿氣流方向不斷擴大的容器，所以氣流的速度不斷下降，壓力不斷上升。擴壓器由外錐筒、圓柱形內(nèi)筒組成，全部為焊接結(jié)構(gòu)。軸流送風機的擴壓器型式為外擴壓(如果擴壓器的外筒為圓柱形，內(nèi)筒是沿著氣流方向直徑逐漸縮小的圓錐簡

12、體，則稱為內(nèi)擴壓)。軸流風機擴壓器的內(nèi)、外筒體均有檢視門，如果要進行動葉機構(gòu)及內(nèi)部檢修，可以從外錐筒體及內(nèi)筒體的檢視門而進入筒體。為了防止風機機殼振動和物體聲音傳遞至擴壓器以至風道，因此導(dǎo)葉與擴壓器的外殼連接處為撓性聯(lián)接(圍帶)，而擴壓器與風道聯(lián)接處設(shè)置一節(jié)膨脹節(jié)作熱脹冷縮的補償。軸流送風機的動葉、導(dǎo)葉及擴壓器的外殼均裝設(shè)隔音層，減少噪聲。4. 進氣室氣體的能量是在葉輪中獲得的，氣體在葉輪中的運動情況對風機工作影響較大。風機進氣室的氣體運動狀況，對于氣流正確進入葉輪有很大影響，因而進氣室形狀的優(yōu)劣對風機效率有較大的影響。進氣室的大小、形狀應(yīng)該考慮氣流在損失最小的情況下，平穩(wěn)地同時充滿整個流道而

13、進入葉輪，這樣氣流在葉輪進口的速度與壓力分布才能均勻。軸流送風機進氣室的進風口為長方形，而一般進風口面積約為葉輪入口面積的一倍左右，其目的使氣流在進氣箱及收斂器內(nèi)有一個加速，有利達到葉輪進口處速度及壓力分布均勻的目的。氣流由進風口沿著徑向入內(nèi)，在收斂器前的局部區(qū)域產(chǎn)生漩渦，引起能量損失。由于進氣室的兩側(cè)鋼板為圓弧形，近電動機側(cè)的鋼板亦為弧形，這種形狀有利于減少旋渦，既可達到減少能量損失，又可使氣流流動平順。氣體經(jīng)過收斂器得到一個合理的加速，并使氣流轉(zhuǎn)向。收斂器的形狀應(yīng)為流線型，以使氣流平順通過。軸流送風機進氣室在有氣體流動的空間是沒有加強筋等支撐件，只有在進氣室與大氣接觸側(cè)的鋼板上焊接了許多有

14、規(guī)則形狀的加強筋以提高進氣室外殼鋼板的剛度。這樣的結(jié)構(gòu)對氣流流動極為有利。因為在氣流流動的空間里如裝設(shè)圓管形(一般采用的形狀)的支撐件，那么其一增加了氣流流動的阻力，造成能量損失；其二氣流流過支撐件時會產(chǎn)隼許多旋渦，而這些旋渦又以一定頻率釋放，如果條件合適，風機會產(chǎn)生振動和噪聲，甚至會損壞風機設(shè)備。為防止風機機殼的振動物體聲傳遞至進氣室，則進氣室和風機機殼通過撓性連接(圍帶)。進氣室和消聲器、進風道的連接處設(shè)置膨脹節(jié)，作為熱脹冷縮之補償。軸流送風機進氣室進口裝設(shè)消聲器，消聲器是臥式水平放置在送風機進氣室的進口處風道上。消聲器內(nèi)有許多按一定距離排列柵格的吸聲片，氣流通過吸聲片后，它能吸收氣流噪聲

15、的能量，從而使噪聲降低。為了獲得好的消聲效果，一定要徹底地使復(fù)板中的孔暢通，而且這樣還可降低消聲器的阻力。5軸與軸承軸流送風機的葉輪裝在主軸上，風機的軸通過中間軸與電動機軸連接。軸與軸之間的聯(lián)軸器為一種平衡聯(lián)軸器，能夠平衡運行時所引起的軸撓度和軸向變形等所帶來的誤差。此彈性聯(lián)軸器的連接是緊固的，正確公差的彈簧片是由特種高級彈簧鋼制成，彈簧片是成對配置，可使連接部件在三個方向自由移動。這種聯(lián)軸器不用潤滑，風機運行溫度在150以下不會發(fā)生故障。軸流送風機轉(zhuǎn)軸的支承形式為懸臂式，在葉輪的進氣側(cè)裝有徑向軸承，風機軸與電動機軸間的中間軸上無徑向軸承。在電動機的兩個軸端各有一道徑向軸承。這種懸臂式的結(jié)構(gòu)，

16、省去了動葉出氣側(cè)的軸承，有利于風機結(jié)構(gòu)布置。但懸臂式結(jié)構(gòu)的軸承受力狀況不佳，所以應(yīng)采用雙軸承的結(jié)構(gòu)。在葉輪進氣側(cè)的主軸上裝有支承軸承，它們同置于一個箱體內(nèi)，此箱體同心地安裝在風機下半機殼中，并用螺栓固定。在軸承箱的兩端各裝有兩列支承軸承，支承軸承的形式為滾動軸承。滾動軸承具有啟動摩擦阻力小、軸向尺寸小、軸承摩擦系數(shù)小，維護簡便等優(yōu)點。但滾動軸承承載能力不夠大，承受沖擊、振動載荷能力低于滑動軸承。而滑動軸承徑向尺寸小，能承受沖擊振動載荷，適用于高速、高載荷的需要。軸流風機在運轉(zhuǎn)中，由于葉片對氣流作功使氣流的能量提高，因而在動葉片的進口側(cè)和出口側(cè)存在著一個壓力差，此壓力差指向為逆氣流方向。由于壓力

17、差作用在葉片上，使葉輪產(chǎn)生了軸向推力，使轉(zhuǎn)子向進氣側(cè)竄動。要承受葉輪上的軸向推力，在靠聯(lián)軸器端的軸承箱上布置一個能夠承受二個方向上的軸向推力的止推軸承。徑向軸承與止推軸承全由潤滑油潤滑與冷卻。潤滑油與壓力油由齒輪油泵供給，齒輪油泵有2臺，其中一臺備用。當油管壓力降低，則備用油泵通過壓力開關(guān)能自動啟動投入運行。油泵供給的壓力油，一路送至伺服閥(液壓缸、動葉調(diào)節(jié)機構(gòu))，另一路送至風機的主軸承進行潤滑。在不進行動葉調(diào)節(jié)時，油經(jīng)恒壓調(diào)節(jié)閥送至軸承。在動葉調(diào)節(jié)時，由于恒壓閥的作用，油自動流向液壓缸，保證動葉能順利地進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)油泵出口的安全閥的設(shè)定油壓，可限制油泵的最高壓力；調(diào)節(jié)恒壓閥，可限制液壓缸最

18、高進油壓力；調(diào)節(jié)全軸承前油管上安全閥，可限制進主軸承的潤滑油的壓力。二.軸流風機的運行(一)、風機特性曲線與工作點 風機特性曲線就是風壓、效率和功率與流量之間的關(guān)系曲線，如圖所示。圖中p-Q曲線為風壓一流量特性，它表明風機的風量在實用范圍內(nèi)減小時全風壓升高，風量增大時全風壓降低。在運行中只要測出全風壓后就可從曲線上查出(單風機運行)或計算出(并聯(lián)運行)流量的多少。 風機的軸功率P與風壓p和流量Q的乘積成正比，與效率成反比。離心式風機隨著Q的增大p降低，但p與Q的乘積是增大的，所以P隨著Q的增大而增加。軸流風機的特性曲線較陡，風量增加時風壓下降很快，故P隨著Q的增大是減小的。 當風量增加時，風機

19、效率開始上升，過了最高點后隨著風量的增加而下降。只有當系統(tǒng)在風機的設(shè)計工況下運行時，才能有最高效率，運行中偏離設(shè)計工況時，都會使風機效率降低。必須指出，上述各曲線的定量關(guān)系是風機轉(zhuǎn)速或動葉角度的函數(shù)。當風機轉(zhuǎn)速或動葉角度變動到另一個值時則各特性曲線均跟著變化，但定性的關(guān)系不變，如圖所示。風機特性曲線對于選擇風機、了解風機性能及風機經(jīng)濟運行，起著很重要的作用。 將管路通流量Q與壓頭損失p之間的關(guān)系稱為管路特性，其一般方程為 p=K0+K1Q+K2Q2 式中 K0、K1、K2常數(shù)。 如圖中阻力曲線所示，當Q增加時，壓頭損失p近似按平方關(guān)系增加。在運行中，管路特性可能由調(diào)節(jié)風量擋板而改變(如燃燒器各

20、層小風門)，或者因為風、煙道積灰、沾污使阻力增大而改變。當進、出口風量擋板誤動作時，也相當于使管路特性曲線上移。 單臺風機運行時，由于管路流量與風機流量相等、管路壓降與風機的全壓相等，所以，其工作點只能是風機的p-Q特性曲線與管路特性曲線的交點(見圖中B點)。兩臺風機并聯(lián)運行時，由于管路流量為兩臺風機的流量之和，所以工作點與管路特性曲線并不相交，但保持流阻相等(見圖中A點)。風機的各個性能參數(shù)由工作點確定。 (二)、風機的運行調(diào)節(jié) 在運行中，風機的工作狀況不可避免地要根據(jù)鍋爐負荷而經(jīng)常變動。為此，應(yīng)對風機的工作狀況進行調(diào)節(jié)，也即改變風機工作點的位置，使風機輸出的工作流量與實際需要的數(shù)值相平衡。

21、調(diào)節(jié)的基本方法有以下幾種。 1節(jié)流調(diào)節(jié) 節(jié)流調(diào)節(jié)就是在通風管路上裝置節(jié)流擋板，根據(jù)實際需要來改變節(jié)流擋板的開度，以達到調(diào)節(jié)風機風量的目的。節(jié)流擋板可以裝在風機的出口管路上或進口管路上。節(jié)流擋板 動作時，管路的阻力特性將隨之改變，而風機的特性曲線不改變。因此風機的工作點也就相應(yīng)改變。若需減小流量，可關(guān)小風機入口擋板，這種調(diào)節(jié)方法簡單可靠，但由于關(guān)小擋板增加了局部阻力，所以不經(jīng)濟。 2變速調(diào)節(jié) 變速調(diào)節(jié)是通過改變風機的轉(zhuǎn)速，使風機的特性曲線變化的，用以改變風機的工作點，達到調(diào)節(jié)風量的目的。 3入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié) 離心式風機常采用入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式。這種調(diào)節(jié)方法是在風機進口的前面裝置人口導(dǎo)葉(導(dǎo)流器)，它的

22、角度可控制進入風機前的氣流所產(chǎn)生的預(yù)旋的強弱。導(dǎo)葉開得越大，則入口氣流的切向速度越大，部分靜壓變?yōu)樗俣饶?，風機性能曲線越陡直。這種調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性，在低負荷時，比變速調(diào)節(jié)稍差，在高負荷時，比變速調(diào)節(jié)高，但都優(yōu)于節(jié)流調(diào)節(jié)。入口導(dǎo)葉的安裝方向必須與風機的旋轉(zhuǎn)方向一致。否則，氣流在通過導(dǎo)葉后要轉(zhuǎn)一個急彎進入葉輪，損失很大，使風機出力大大下降。運行中若發(fā)現(xiàn)風機帶不上負荷，或?qū)~開大時電流指示值反而減小等不正?，F(xiàn)象，則往往是導(dǎo)葉裝反的結(jié)果。 4可動葉片調(diào)節(jié) 軸流風機的流量調(diào)節(jié)普遍采用可動葉片調(diào)節(jié)方式。它是通過運行中改變動葉的安裝角，變動風機的性能曲線而達到調(diào)節(jié)風量的目的的。當動葉的安裝角增大時，特性曲線位置

23、向右上角移動，工作點變化，結(jié)果是流量、風壓和功率都增大。因此軸流風機啟動時，均采用減小或關(guān)閉動葉安裝角的方法來降低啟動功率。 (三)、風機工作的穩(wěn)定性風機工作的穩(wěn)定性是指當風機的工作條件波動時，風機的流量、壓力能在原工作點附近穩(wěn)定下來，而一旦工況波動消除，又恢復(fù)原工作點的性能。反之，若工況擾動后，風機的流量、壓力急劇變化，即使擾動消除也不能穩(wěn)定下來的情況，稱為不穩(wěn)定工作或進入不穩(wěn)定區(qū)。 如圖(a)所示，風機具有單調(diào)下降的性能曲線，工作點為A點。若電網(wǎng)頻率擾動使風機轉(zhuǎn)速減小(風機特性變?yōu)榍€2)，開始管路空氣壓力因其容量大，壓力來不及變化，在某一時期內(nèi)保持不變，所以管路輸出的流量仍為Q，但風機流

24、量確已減少到口。，這將引起管路壓力降低，隨之會增加風機流量，管網(wǎng)中壓力下降以后，風機的壓力、流量將沿BC變化，管路中的壓力、流量將沿AC變化，在C點達到新的平衡狀態(tài)。當轉(zhuǎn)速增加到原來的轉(zhuǎn)速時，按同樣的分析，工作點又恢復(fù)到A點。如果是管路的阻力特性擾動，見圖4-50(b)，如擋板擾動使特性曲線由1變?yōu)?，則在壓力F下，管路的輸出流量立即減至Q。，此時風機的輸出流量仍為口+，因為口a<Q+，故管路的壓力升高。隨之，管路的壓力、流量將沿BC變化，風機的壓力、流量將沿AC變化，在C點達到新的平衡。以上說明，只要風機工作點是落在一個單向下降的風機特性曲線上，其工作就是穩(wěn)定的。一般，風機的特性曲線都

25、是有轉(zhuǎn)折的。例如軸流風機的壓力性能曲線見圖。 左側(cè)呈馬鞍型，右側(cè)呈下坡型，其分界點為K點。K點左側(cè)為不穩(wěn)定區(qū)，K，點右側(cè)為穩(wěn)定區(qū)。軸流風機的最高效率點位置與不穩(wěn)定工作區(qū)K點相當接近。若風機蘋作點移動到K點左側(cè)的不穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，就會發(fā)生失速、喘振、搶風等現(xiàn)象，使風機工作惡化。(四)、風機的并聯(lián)運行為提高鍋爐運行的靈活性和可靠性，大型鍋爐的送、引風機和一次風機等均采用兩臺并聯(lián)運行方式。風機并聯(lián)后的性能曲線如圖所示。圖中曲線1為單臺風機的性能曲線，曲線2為并聯(lián)后總的性能曲線，曲線2表示的是兩臺風機的總流量與管路壓降的關(guān)風機并聯(lián)運行時的流量特性 系，它是由單臺的性能曲線在壓力相等的情況下，各流量疊加而得到

26、的。曲線3為管路特性曲線。利用這些曲線，參考圖中虛線，可以得到整個管路系統(tǒng)的運行工況和各臺風機輸出的流量。風機并聯(lián)運行時的特點是壓頭相等，總流量等于各風機流量之和。如果在圖中標出一臺風機在管路中單獨運行時的工作點(C點)，和并聯(lián)運行時的工作點(B點)，進行比較，可知道并聯(lián)運行的一個重要流量特性，即在風機不調(diào)節(jié)的情況下，兩臺風機并聯(lián)后的總流量小于一臺風機單獨工作時流量的兩倍，而大于一臺風機工作的流量。并聯(lián)時的管路壓降也比一臺風機單獨工作時要高。其原因是管道的摩擦損失隨流量的增加而增大，需要每臺風機都提高它的壓頭來克服，故風機流量就相應(yīng)減少了。 風機在并聯(lián)運行時，尤其是鍋爐的送、引風機在并聯(lián)運行時

27、，為了保證兩臺風機都能安全穩(wěn)定運行，保持兩臺風機的壓頭和流量的相等是很重要的。當兩臺風機在流量不相等的情況下運行，流量小的風機可能會因為系統(tǒng)壓頭相對較高，而出現(xiàn)“喘振”現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在軸流風機中尤為嚴重。因此運行人員在運行中應(yīng)始終保持兩臺風機的流量相等。 并聯(lián)運行中的風機有一臺停運時，需將它的進、出口風門擋板關(guān)閉，與系統(tǒng)隔絕。否則，可能會發(fā)生部分氣流經(jīng)過停用風機而循環(huán)的現(xiàn)象，使運行風機的有效出力降低，影。向鍋爐的負荷，并使風機電耗增大。當一臺風機已運行，而再啟動另一臺風機時，要注意防止兩臺風機因壓頭的不平衡而產(chǎn)生“搶風”的現(xiàn)象。通常采用第一臺已投運的風機投入自動，第二臺風機啟動后手動慢慢開大動

28、葉角度或人口導(dǎo)葉，此時第一臺風機根據(jù)自動偏置，自動關(guān)小動葉角度或人口導(dǎo)葉；直至兩臺風機負荷相等。當流量減至一臺風機能滿足要求時，一般應(yīng)采取一臺風機單獨運行，因為這樣可節(jié)約一臺風機的空載耗功，運行經(jīng)濟性較好。如圖所示，在較低負荷下，兩臺風機并聯(lián)運行時的效率總是低于單臺風機運行。離心風機與軸流風機相比，由于低負荷下效率降低更多，故及時切換的效果要更大些。單臺風機的帶負荷能力與管路特性和風機特性都有關(guān)。管路的特性曲線越陡峭，或者風機的特性曲線越平坦，風機單獨工作時的流量就越大于并聯(lián)時總流量的一半。當然，低負荷下的風機運行方式，還要考慮機組的可靠性和其他要求。 (五)、風機運行的幾個問題 1.風機的啟

29、動和防止啟動過載 離心式風機必須在關(guān)閉調(diào)節(jié)擋板后進行啟動，以免啟動過載。待達到額定轉(zhuǎn)速、電流回到空載值后，逐漸開大調(diào)節(jié)擋板，直到滿足規(guī)定的負荷為止。動葉可調(diào)式軸流風機應(yīng)在關(guān)閉動葉及出口擋板的情況下啟動。風機達到額定轉(zhuǎn)速后，打開出口擋板，并逐漸開大動葉安裝角度。若在較小動葉角度下打開出口擋板，則可能會遇到不穩(wěn)定區(qū)。當一臺風機已在運行，需并列另一臺風機時，應(yīng)先降低運行側(cè)風機的壓頭至最低喘振壓力以下，然后啟動風機。待風機擋板打開后，逐漸增加啟動風機的動葉開度，相應(yīng)減小已運行風機的動葉開度，保持總風量相等，直至兩風機流量相等。 2.風機電流、參數(shù)的監(jiān)視與分析 風機在正常啟停和運行中，首先要監(jiān)視好風機電

30、流值。因為電流的大小不僅是標志風機負荷的大小，也是發(fā)生異常事故的預(yù)報器。此外，運行人員還應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視風機的進、出口風壓。根據(jù)p-Q曲線，正常情況下流量下降，壓頭上升。因此監(jiān)視好風壓有助于更好監(jiān)視風機的安全穩(wěn)定運行。例如，若運行中動葉開度、風機電流和風壓同時增大，說明鍋爐管路的阻力特性發(fā)生改變，可判斷是煙、風道發(fā)生了積灰堵塞。 風機的通流介質(zhì)密度按一次方關(guān)系對風機特性和管路特性同時發(fā)生影響，如圖所示。因此對于一次風機和引風機，若運行中介質(zhì)密度升高(如一次風溫降低或排煙溫度降低)，也會使風壓和風機電流升高，但風量和動葉安裝角(或風量擋板)不變。 (六)風機的運行異常 1喘振風機的喘振是指風機在不穩(wěn)定

31、工況區(qū)運行時，引起風量、壓力、電流的大幅度脈動，噪音增加、風機和管道激烈振動的現(xiàn)象。以單臺運行為例，喘振發(fā)生的原因可用下圖加以說明。當風機在曲線的單向下降部分工作時，其工作是穩(wěn)定的，一直到工作點K。但當負荷降到低于QK時，進入不穩(wěn)定區(qū)。此時，只要有微小擾動使管路壓力稍稍升高，則由于風機流量大于管路流量，工作點向右移動至K點，當管路壓力PA超過風機正向輸送的最大壓力PK時，工作點即改變到B點(與A點等壓)，風機抵抗管路壓力產(chǎn)生的倒流而做功。此時管路中的氣體向兩個方向輸送，一方面供給負荷需要，一方面倒送給風機，故壓力迅速降低。至C點時停止倒流，風機增加流量。但由于風機流量仍小于管路流量，即QC&l

32、t;QD，所以管路壓力仍下降至E點，風機的工作點將瞬間由E點跳到F點(與E點等壓)，此時風機輸出流量為QF。由于QF大于管路的輸出流量，因此管路風壓轉(zhuǎn)而升高，風機的工作點又移到K點。上述過程重復(fù)進行就形成風機的喘振。喘振時，風機流量在QB- QF范圍內(nèi)變化，而管路的輸出流量只在少得多的QEQA間變動。只要運行中工作點不進入上述不穩(wěn)定工作區(qū)，就可避免風機喘振。軸流風機當動葉安裝角改變時，K點也相應(yīng)變動。因此不同的動葉安裝角下對應(yīng)的不穩(wěn)定工作區(qū)(負荷)是不同的。大型機組一般設(shè)計了風機的喘振報警裝置。其原理是將動葉(或靜葉)各角度對應(yīng)的性能曲線峰值點平滑連接，形成該風機的喘振邊界線(如喘振

33、預(yù)報警示意圖中的實線所示)，再將該喘振邊界線向右下方移動一定距離，得到喘振報警線。為保證風機的可靠運行，其工作點必須在此邊界線的右下方。一旦在某一角度下的工作點由于管路特性一的改變或其他原因，沿曲線向左上方移動到喘振報警線時，即發(fā)出報警信號提醒運行人員進行處理，將風機工作點移回穩(wěn)定區(qū)。并聯(lián)風機的風壓都相等，因此負荷低的風機的動葉開度小，其性能曲線峰值點(K點)要低于另一臺風機，負荷越低，K點低得越多，因此負荷低的風機的工作點就容易落在喘振區(qū)以內(nèi)。所以調(diào)節(jié)風機負荷時，兩臺并列風機的負荷不宜偏差過大，以防止負荷低的風機進入不穩(wěn)定的喘振區(qū)(但發(fā)生“搶風”時例外)。當一臺風機運行，另一臺風機啟動時，要

34、求運行風機工況點壓力比風機最低喘振壓力(見圖靜壓性能曲線中C點)低10，否則不能正常啟動。如圖所示，當原運行風機工況點在A點時，并列過程中運行風機的工況點將沿直線AA1移動。因為AAl線在穩(wěn)定運行區(qū)，故并聯(lián)過程不會出現(xiàn)喘振。但當原運行風機在B點運行，而另一臺風機與之并聯(lián)時，則原風機的工況點將沿BB，線水平移動，BB1線和喘振失速區(qū)相交。 運行中煙、風道不暢或風量系統(tǒng)的進、出口擋板誤關(guān)或不正確，系統(tǒng)阻力增加，會使風機在喘振區(qū)工作；并列運行的風機動葉開度不一致或與執(zhí)行器動作不符、自控失靈等情況，則將引起風機特性發(fā)生變化，也會導(dǎo)致風機的“喘振”。此外，應(yīng)避免風機長期在低負荷下運行。由于風機特性不同，軸流式風機的喘振故障比離心式風機更容易發(fā)生。 2旋轉(zhuǎn)失速(脫流)軸流式風機葉片通常是流線型的，設(shè)計工況下運行時，氣流沖角。(即進口氣流相對速度的方向角與葉片進口安裝角