軸流式通風(fēng)機(jī)的項(xiàng)目策劃書(shū)

1、軸流式通風(fēng)機(jī)的軸流式通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)人員：設(shè)計(jì)人員：設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是對(duì)軸流式通風(fēng)機(jī)總體方案和通風(fēng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)械傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)，對(duì)軸流風(fēng)機(jī)工作原理，主要工況參數(shù)的意義的掌握。具體內(nèi)容包括：通風(fēng)方式的選擇，總體結(jié)構(gòu)方案的確定，軸的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算，葉輪的設(shè)計(jì)，導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)，疏流罩、擴(kuò)散器和集流器的設(shè)計(jì)和選擇，殼體的設(shè)計(jì)，通風(fēng)機(jī)消聲裝置的設(shè)計(jì)，電機(jī)的選擇和固定方式的設(shè)計(jì)，聯(lián)軸器等零件的選型校核。 設(shè)計(jì)通風(fēng)機(jī)的目的： 在煤礦井下開(kāi)采時(shí)，不但煤層中所含的有毒有害氣體（如等CH4、CO、H2、SCO2等）會(huì)大量涌出，而且伴隨著采煤過(guò)程還會(huì)產(chǎn)生大量易燃

2、易爆的煤塵；同時(shí)，由于地?zé)岷蜋C(jī)電設(shè)備散發(fā)的熱量，石井下的空氣溫度和濕度也隨之升高。這些有毒的氣體、過(guò)高的溫度以及容易引起爆炸的煤塵和瓦斯，不但嚴(yán)重影響井下工作人員的身體健康，而且對(duì)礦井安全也產(chǎn)生了很大的威脅。因此，通風(fēng)在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中具有不可忽視的作用。 設(shè)計(jì)通風(fēng)機(jī)的意義： 礦井通風(fēng)的主要?jiǎng)恿κ峭L(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)是用于輸送氣體的機(jī)械，從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，它是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w能量的一種機(jī)械?？梢哉f(shuō)它是礦井的“肺臟”。其日夜不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，加之其功率大，因此其能耗很大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)部屬煤礦主要通機(jī)平均電耗約占礦井電耗的16%。風(fēng)機(jī)用電約占全國(guó)發(fā)電量的10%；另?yè)?jù)1988年原冶金部的規(guī)劃資料，我國(guó)金

3、屬礦山的風(fēng)機(jī)用電量占采礦用電的30%；鋼鐵工業(yè)的風(fēng)機(jī)用電量占其生產(chǎn)用電的20% ；煤炭工業(yè)的風(fēng)機(jī)用電量占全國(guó)煤炭工業(yè)用電的17%。因此研究設(shè)計(jì)一個(gè)好的風(fēng)機(jī)對(duì)節(jié)能有很重大的意義。所以合理的設(shè)計(jì)、選擇和使用通風(fēng)機(jī)，不僅關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)和煤礦職工的身體健康，而且對(duì)礦井的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也有一定影響，并且對(duì)加快四化建設(shè)也有十分重要的意義。通風(fēng)機(jī)的發(fā)展歷史 中國(guó)在公元前許多年就已制造出簡(jiǎn)單的木制礱谷風(fēng)車(chē)，它的作用原理與現(xiàn)代離心通風(fēng)機(jī)基本相同。1862年，英國(guó)的圭貝爾發(fā)明離心通風(fēng)機(jī)，其葉輪、機(jī)殼為同心圓型，機(jī)殼用磚制，木制葉輪采用后向直葉片，效率僅為40左右，主要用于礦山通風(fēng)。1880年，人們?cè)O(shè)計(jì)出用

4、于礦井排送風(fēng)的蝸形機(jī)殼，和后向彎曲葉片的離心通風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu)已比較完善了。1892年法國(guó)研制成橫流通風(fēng)機(jī)；1898年，愛(ài)爾蘭人設(shè)計(jì)出前向葉片的西羅柯式離心通風(fēng)機(jī)，并為各國(guó)所廣泛采用；19世紀(jì)軸流通風(fēng)機(jī)已應(yīng)用于礦井通風(fēng)和冶金工業(yè)的鼓風(fēng)，但其壓力僅為100300帕，效率僅為1525，直到二十世紀(jì)40年代以后才得到較快的發(fā)展。 風(fēng)機(jī)方面，我國(guó)國(guó)情不同于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，中小型風(fēng)機(jī)是勞動(dòng)力密集型產(chǎn)品，附加值較低，先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家不會(huì)再在技術(shù)和工藝方面大量投資，但仍在提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、便于維護(hù)、環(huán)保四個(gè)方面注重對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)。國(guó)外先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家主要對(duì)技術(shù)含量高的離心、軸流壓縮機(jī)等大型風(fēng)機(jī)較為關(guān)注。一些著名廠商，

5、如瑞士蘇爾壽公司不但生產(chǎn)風(fēng)機(jī)，還生產(chǎn)汽輪機(jī)、鍋爐、大型柴油機(jī)等用于大型項(xiàng)目的設(shè)備。對(duì)于風(fēng)機(jī)產(chǎn)品，國(guó)外公司在質(zhì)量上注重于提高機(jī)械效率及延長(zhǎng)使用壽命，向節(jié)約資源和節(jié)省能量方向發(fā)展；在成本上則加強(qiáng)新材料的研制，降低物耗，并注重整個(gè)系統(tǒng)總成本的降低；在維護(hù)上從部件的通用化、維護(hù)換件簡(jiǎn)易化向自動(dòng)化、無(wú)需維修、節(jié)省人力方向發(fā)展；在環(huán)保方面，注重于謀求安全可靠、向低噪聲、低振動(dòng)等防公害技術(shù)方向發(fā)展。 近幾年我國(guó)風(fēng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)加大科研投入，加強(qiáng)科研攻關(guān)和技術(shù)改造，采用新技術(shù)、新工藝、新材料努力開(kāi)發(fā)適銷(xiāo)對(duì)路產(chǎn)品，同時(shí)采用引進(jìn)技術(shù)、與國(guó)外合作等方式發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)品，使我國(guó)風(fēng)機(jī)行業(yè)企業(yè)在產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用

6、化、大型化、高效、節(jié)能、低噪聲等方面有了長(zhǎng)足進(jìn)步，出現(xiàn)了一大批處于國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)品，縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。但就行業(yè)整體而言，一些歷史長(zhǎng)、包袱重的國(guó)有企業(yè)受資金、體制等因素困撓，技術(shù)水平較低。通風(fēng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1.進(jìn)一步提高通風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗2.用動(dòng)葉可調(diào)的軸流通風(fēng)機(jī)代替大型離心通風(fēng)機(jī)3.降低通風(fēng)機(jī)噪音4.提高排煙、排塵通風(fēng)機(jī)葉輪和機(jī)殼的耐磨性5.實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)變速調(diào)節(jié)和自動(dòng)化調(diào)價(jià)礦井用通風(fēng)機(jī) 它有兩種：它有兩種： 一種是主通風(fēng)機(jī)（又稱主扇），用來(lái)向井下輸送新鮮空氣，其流量較大，采用軸流式較合適，也有用離心式的；另一種是局部通風(fēng)機(jī)（又稱局扇），用于礦井工作面的通風(fēng)，其

7、流量、壓力均小，多采用防爆軸流式通風(fēng)機(jī)。 軸流通風(fēng)機(jī)原理 軸流式通風(fēng)機(jī)原理是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)，葉片產(chǎn)生升力來(lái)輸送流體，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體能量。由于流體進(jìn)入和離開(kāi)葉輪都是軸向的,故稱為軸流式風(fēng)機(jī)。軸流風(fēng)機(jī)屬于高比轉(zhuǎn)數(shù)，其特點(diǎn)是流量大，風(fēng)壓低。軸流式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓一般在450 Pa4500 Pa 之間，主要用于礦井、隧道、船艦倉(cāng)室的通風(fēng)；紡織廠通風(fēng)、工業(yè)作業(yè)場(chǎng)所的通風(fēng)、降溫；化工氣體排送；熱電廠鍋爐的通風(fēng)、引風(fēng)；熱電站、冶金、化工等冷卻塔通風(fēng)冷卻。 軸流通風(fēng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 通風(fēng)方式的確定：通風(fēng)方式的確定： 局部通風(fēng)機(jī)是井下局部地點(diǎn)通風(fēng)所用的通風(fēng)設(shè)備。局部風(fēng)機(jī)通風(fēng)是利用局部通風(fēng)機(jī)作動(dòng)力，用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)把新鮮風(fēng)

8、流送入掘進(jìn)工作面。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)按其工作方式不同分為壓入式、抽出式、混合式三種。 壓入式通風(fēng)安全可靠性較好，故在煤礦中得到廣泛應(yīng)用?？紤]到本風(fēng)機(jī)應(yīng)用環(huán)境為礦井掘進(jìn)段，瓦斯含量較高故采用壓入式。 確定壓入式通風(fēng)機(jī)：壓入式通風(fēng)是把局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置安裝在離掘巷道口10m外的進(jìn)風(fēng)側(cè)，局部通風(fēng)機(jī)把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進(jìn)工作面，污風(fēng)沿巷道排出。工作面爆破后，煙塵充滿迎頭形成炮煙拋擲區(qū)。風(fēng)流由風(fēng)筒射出后，按紊動(dòng)射流的特性使炮煙被卷吸到射出的風(fēng)流中，二者摻混共同向前移動(dòng)。用于以排出瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)通風(fēng)。其機(jī)構(gòu)如圖2-1所示： 圖1 壓入式通風(fēng)壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置都位于新鮮風(fēng)

9、流中，不易引起瓦斯和煤塵爆炸，安全性好；風(fēng)筒出口風(fēng)流的有效射程長(zhǎng)，排煙能力強(qiáng)，工作面通風(fēng)時(shí)間短；可用柔性風(fēng)筒，其成本低、重量輕，便于運(yùn)輸， 而抽出式通風(fēng)的風(fēng)筒承受負(fù)壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，成本高，重量大，運(yùn)輸不便。缺點(diǎn)是污風(fēng)沿巷道排出，污染范圍大；炮煙從掘進(jìn)巷道排出的速度慢，需要的通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)。適用于以排出瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)通風(fēng)。 壓入式通風(fēng)的缺點(diǎn)是污風(fēng)沿巷道排出，污染范圍大；炮煙從掘進(jìn)巷道排出的速度慢，需要的通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)。適用于以排出瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)通風(fēng)。風(fēng)機(jī)方案簡(jiǎn)圖 1-軸；2-殼體；3-中導(dǎo)輪；4-后導(dǎo)輪；5-擴(kuò)散器；6-葉片；7-葉輪；8-集流器

10、；9-流線體 葉輪葉輪 葉輪是風(fēng)機(jī)的主要部件，決定著風(fēng)機(jī)性能的主要因素是風(fēng)機(jī)翼型，葉輪外徑，外徑對(duì)輪轂直徑的比值和葉輪轉(zhuǎn)速。適用于礦用風(fēng)機(jī)的翼型有對(duì)稱翼型，CLARK-Y翼型，LS翼型和RAF-6E等。葉輪外徑和風(fēng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速?zèng)Q定圓周速度，直接影響到風(fēng)機(jī)全壓。輪轂比與風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)。一般說(shuō)來(lái),輪轂比大時(shí),軸向速度Ca增大，葉片數(shù)目z和葉片相對(duì)寬度b/l(b為弦長(zhǎng)，l為葉展)也相應(yīng)增大,風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓系數(shù)提高；反之，輪 轂比小,多數(shù)取0.6，風(fēng)壓系數(shù)也 較低。葉輪葉片安裝角直接影響 旋繞速度的增量，影響風(fēng)機(jī)全壓。 通常，可在1045范圍內(nèi)調(diào)整。進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)口(集流器和整流罩集流器和整流罩) 集流器是強(qiáng)力風(fēng)

11、機(jī)上的一個(gè)關(guān)鍵部件，它是用2mm厚的A3鋼板，通過(guò)剪板、焊接、翻邊制成。 由于其直徑較大，板厚較薄，在翻邊時(shí)容易起皺和出現(xiàn)裂紋，這是不允許的。 以前生產(chǎn)廠家做了一付工裝，焊成喇叭口，將圓弧部分在工裝上用手工一點(diǎn)一點(diǎn)敲成的。作用是使氣流順利地進(jìn)入風(fēng)機(jī)的環(huán)行入口信道，并在葉輪入口處,形成均勻的速度場(chǎng)。目前，礦用通風(fēng)機(jī)集流器型線為圓弧形，疏流罩的型面為球面或橢球。擴(kuò)散器擴(kuò)散器 軸流通風(fēng)機(jī)級(jí)的出口動(dòng)壓在全壓中所占的比例比離心通風(fēng)機(jī)大的多，這是因?yàn)檩S流風(fēng)機(jī)工作時(shí)，通風(fēng)機(jī)級(jí)的出口氣流軸向速度相當(dāng)大，與之相對(duì)應(yīng)的動(dòng)壓約占通風(fēng)機(jī)全壓的30%50%。為了減少軸流風(fēng)機(jī)出口流速，提高靜壓，同時(shí)由于井下的空氣潮濕有毒

12、,所以作為擴(kuò)散器口消聲器的吸聲材料應(yīng)具有防潮，防腐和阻燃性質(zhì)。此外由于通風(fēng)機(jī)的出口處安裝擴(kuò)散器還可以顯著降低通風(fēng)機(jī)的排氣噪音。一般由錐形筒芯和筒殼組成,裝在風(fēng)機(jī)出口側(cè)。外殼外殼 風(fēng)機(jī)外殼呈圓筒形，重要的是葉輪外緣與外殼內(nèi)表面的徑向間隙應(yīng)盡可能地減小。通常徑向間隙和葉片展長(zhǎng)在0.010.06之間。 軸軸 軸是傳遞機(jī)械能的重要零件, 原動(dòng)機(jī)的扭矩通過(guò)它傳給葉輪。軸是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的主要零件，軸上裝有葉輪、軸套、軸承等零件。軸靠?jī)啥溯S承支承，在通風(fēng)機(jī)中作高速回轉(zhuǎn)，因而軸要承載能力大、耐磨、耐腐蝕。軸的材料一般選用碳素鋼或合金鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。通風(fēng)機(jī)的消音措施通風(fēng)機(jī)的消音措施 消音措施主要有吸音吸音、消音裝置

13、消音裝置、隔音和減振隔音和減振等。 吸音：吸音： 吸音就是用吸音材料飾面，使噪音被吸收而衰減降低。 多孔性材料飾應(yīng)用最廣闊的一種吸音材料，其種類繁多。依吸音效果的順序?yàn)椋翰Ａ?、礦渣棉、卡普隆纖維、海草、石棉、工業(yè)毛氈、加氣微孔耐火磚、吸聲磚、加氣混凝土、木屑、木絲板、甘蔗板等。 吸音材料的應(yīng)用方法是：把吸音材料固定在通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口（如擴(kuò)散器）的內(nèi)壁上，但應(yīng)使吸音材料不散落在氣流中，以免污染空氣。 消音裝置：消音裝置： 消音裝置是一種阻止、減弱聲音傳播而允許氣流通過(guò)的裝置。將消音裝置安裝在通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的擴(kuò)散通道中，可降低通風(fēng)機(jī)的噪音。 礦井通風(fēng)機(jī)采用的消音裝置，一般是用多孔性吸音材料制成的。若將多孔性材料制成消音板平行間隔地放入風(fēng)道中，即為排行式消音器，在排行式的基礎(chǔ)上增加水平消音板后，即為蜂窩式消音器，在擴(kuò)散他的迎風(fēng)面上貼敷消音板，就形成了消音彎頭。 使用消音裝置將增大通風(fēng)阻力。因而，若采用了消音裝置，在進(jìn)行通風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮因此而增大的風(fēng)阻值。 隔音：隔音： 隔音就是把通風(fēng)機(jī)封閉在一個(gè)小的空間中，使之與周?chē)h(huán)境隔絕起來(lái)。典型的隔音裝置有隔音罩和隔音間。 減振：減振： 機(jī)械振動(dòng)是通風(fēng)機(jī)的主要噪音之一。因此，提高通風(fēng)機(jī)的制造、安裝和維修質(zhì)量，