離心風機基本結(jié)構(gòu)工作原理性能曲線及常見故障案例分析市公開課一等獎省賽課微課金獎課件

一二三風機定義及分類離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理離心風機技術(shù)參數(shù)四離心風機性能曲線五離心風機操作調(diào)整六離心風機常見故障及排除離心風機工作原理及常見故障第1頁一、風機定義及分類風機是用于輸送氣體機械，從能量觀點看，它是把原動機機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w能量一個機械。而風機是對氣體壓縮和氣體輸送機械習慣性簡稱。風機定義將原動機機械能轉(zhuǎn)化為被輸送流體能量（壓能、動能），并實現(xiàn)流體定向輸送一個動力設備。

風機在工作中，氣流由風機軸向進入葉片空間，然后在葉輪驅(qū)動下首先隨葉輪旋轉(zhuǎn)；另首先在慣性作用下提升能量，沿半徑方向離開葉輪，靠產(chǎn)生離心力來做功風機稱為離心式風機。離心風機定義第2頁按工作原理分類葉片式風機（葉片對流體做功）容積式風機（工作室容積周期改變）離心風機軸流風機往復式柱塞式壓縮機回轉(zhuǎn)式羅茨風機螺桿風機1.按工作原理分類數(shù)據(jù)引用：《泵與風機》西安交通大學出版社一、風機定義及分類第3頁按出風口全壓壓縮機：高于290~340kpa（高壓）通風機：小于10~15kpa（低壓）鼓風機：10~15kpa至290~340kpa（中壓）2.按壓力分類數(shù)據(jù)引用：《泵與風機》西安交通大學出版社一、風機定義及分類第4頁123451、離心式風機；2、軸流式風機；3、羅茨風機；4、柱塞式風機；5、螺桿式風機。3.常見風機類型一、風機定義及分類第5頁4.第三工業(yè)園常見風機類型離心式風機一、風機定義及分類第6頁軸流式風機4.第三工業(yè)園常見風機類型羅茨風機一、風機定義及分類第7頁柱塞式風機4.第三工業(yè)園常見風機類型螺桿風機一、風機定義及分類第8頁離心風機普通采取單級單吸或單級雙吸葉輪，且機組呈臥式布置。單吸式：由前盤、后盤、輪轂、葉片焊接而成。風機進風口只有一個。只有一個進風口，一個出風口。雙吸式：包含兩個前盤和一個中盤，在前盤與中盤間焊有葉輪葉片。風機進風口有兩個。有兩個進風口，雙葉輪結(jié)構(gòu)，一個出風口。5.離心風機結(jié)構(gòu)型式一、風機定義及分類第9頁雙吸式離心風機二期捕金環(huán)境保護風機一、風機定義及分類第10頁1.離心風機基本結(jié)構(gòu)主要部件：進口導葉、集流器、葉輪、機殼、軸、軸承座等部件。二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第11頁

在離心式風機葉輪前進口附近，有可調(diào)整轉(zhuǎn)角導葉（靜導葉），經(jīng)過導葉開度對風機流量進行調(diào)整。經(jīng)過調(diào)整開啟度，能夠改變風機運行工況點，以滿足用戶不一樣運行要求。與簡單閥門節(jié)流調(diào)整方式相比，該方式能使氣流正預旋進入葉輪，改進了葉輪內(nèi)部流動情況，從而較大地提升了風機整機效率。1.1進口導葉二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第12頁葉輪：經(jīng)過離心力提升氣體壓力，由葉片，前盤，后盤，輪轂。1.2葉輪離心風機葉片型式依據(jù)其出口方向和葉輪旋轉(zhuǎn)方向之間關系可分為后向式、前向式、徑向式三種。后向式葉片：葉片彎曲方向與氣體自然運動軌跡一致，能量損失和噪音小，效率高即高效低噪。后向式葉片：直板，彎板，翼型（中空）前向式葉片：葉片彎曲方向與氣體運動軌跡相反，氣體被強行改變方向，噪音和能量損失都較大，效率較低。總風壓高。徑向式葉片：要求不易積灰，如排粉機。二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第13頁1.2.1葉輪圖例二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第14頁集風器組成:集流器裝置在葉輪前，使氣流能均勻地充滿葉輪入口截面。圓筒形：葉輪進口處會形成渦流區(qū)，直接從大氣進氣時效果更差。圓錐形：好于圓筒形，但它太短，效果不佳?；⌒危汉糜谇皟煞N。錐弧形：最正確，高效風機基本上都采取此種集流器。1.3集風器二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第15頁風機性能好壞，效率高低主要取決于葉輪，但蝸殼形狀和大小，吸氣口形狀等，也會對其有影響。蝸殼作用：搜集從葉輪中甩出氣體，使他流向排氣口，并在這個流動過程中使氣體從葉輪處取得動壓能一部分轉(zhuǎn)化為靜壓能，形成一定風壓。1.4機殼二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第16頁軸承箱體是由傳動軸、軸承、軸承座組成1.6軸承箱體二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理風機慣用軸承類型：深溝球軸承圓柱滾子軸承調(diào)心滾子軸承第17頁1.7離心風機軸承保養(yǎng)第二、及時補充和更換軸承潤滑油：定時檢驗軸承潤滑油情況，缺乏潤滑油要及時補充至標準量。嚴格執(zhí)行潤滑油更換周期和要求牌號潤滑油，并將油箱內(nèi)舊油徹底放潔凈且清洗潔凈后才能灌入新油。二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第一、機械運轉(zhuǎn)狀態(tài)定時檢驗：對軸承溫度、聲音、振動定時檢驗。第18頁2.離心風機工作原理電機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)葉片對流體做功

流體能量增加——離心力作用下流體流出葉輪——葉輪中心形成真空——外部流體流入葉輪——葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)——流體連續(xù)吸入排出。二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第19頁2.1軸流式風機工作原理二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第20頁2.2羅茨風機工作原理二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第21頁3.常見傳動方式二、離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理第22頁1.主要技術(shù)參數(shù)1、壓力:離心通風機壓力指升壓（相對于大氣壓力）,即氣體在風機內(nèi)壓力升高值或者該風機進出口處氣體壓力之差。它有全壓、動壓、靜壓之分。性能參數(shù)指全壓（等于風機出口與進口總壓之差）,其單位慣用Pa、kPa、mH2O、mmH2O等。2、流量:單位時間內(nèi)流過風機氣體容積量,又稱風量。慣用Q來表示，慣用單位是;m3/s、m3/min、m3/h。3、轉(zhuǎn)速：風機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度。常以n來表示，其單位用r/min。4、功率：驅(qū)動風機所需要功率。常以N來表示，其單位用kw。三、風機技術(shù)參數(shù)第23頁1.1全壓、動壓、靜壓：1、氣流在某一點或某一截面上總壓等于該點截面上靜壓與動壓之和。而風機全壓，則定義為風機出口截面上全壓與進口截面上全壓之差，即

Pt=（Pst2+ρ2V22/2）-(Pst1+ρ1V12/2)

Pst2為風機出口靜壓，ρ2為風機出口密度，V2為風機出口速度

Pst1為風機進口靜壓，ρ1為風機進口密度，V1為風機進口速度2、氣體動能所表征壓力稱為動壓，即

Pd=ρV2/2

3、氣體壓力能所表征壓力稱為靜壓，靜壓定義為全壓與動壓之差,即

Pst=Pt–Pd注：我們常說機外余壓指是機組出風口處靜壓和動壓之和。三、風機技術(shù)參數(shù)第24頁如圖所表示管道內(nèi)全壓、靜壓和動壓1.2全壓、動壓、靜壓：三、風機技術(shù)參數(shù)第25頁標況風量：壓力101.3KPa，溫度20度，相對濕度50%，空氣密度1.2kg/m3狀態(tài)下風量。風機銘牌標注風量均為標準情況下風量，1.3風機標況風量、工況風量工況風量：標況相對應是工況，“工況”是實際工作環(huán)境狀態(tài)情況下風量。流量關系：Qs=Qw×RcQs：氣體標況流量Qw：氣體工況流量Rc：氣體壓縮系數(shù)三、風機技術(shù)參數(shù)第26頁1.4風機功率、風機效率：1、風機所輸送氣體，在單位時間內(nèi)從風機中取得有效能量稱為風機有效功率；

N=PtxQ/1000(單位：kW)

上式中Q表示風機流量，單位：m3/s。2、風機軸功率：N軸

N軸

=N/η(單位：kW)

上式中η表示風機效率，N軸又稱風機輸入功率。3、風機靜壓內(nèi)效率為

η靜內(nèi)=Nst/N軸

=PstxQ/1000/N軸4、風機全壓內(nèi)效率為

η全內(nèi)=Nt/N軸

=PtxQ/1000/N軸注：風機全壓內(nèi)效率和風機靜壓內(nèi)效率均表征風機內(nèi)部流動過程好壞，是風機空氣動力設計主要指標。上述公式還能夠?qū)懗?

N軸=PtxQ/1000/η全內(nèi)

(單位：kW)三、風機技術(shù)參數(shù)第27頁1、風量和風壓關系同一臺風機在固定轉(zhuǎn)速下能夠輸出無數(shù)個風量和風壓參數(shù)（參數(shù)有最大值，視風機而定），而這些參數(shù)以風壓為縱坐標，以風量為橫坐標話，他們延伸交匯點是一條曲線，多數(shù)情況下曲線表現(xiàn)出來情況是風量越大，風壓越小。

2、風機型號風機型號由每個廠家按照風機種類及大小自己編制，不是每個廠家都一樣。3、轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速是指風機或電機轉(zhuǎn)速，選型過程里這是非重點參考指標。4、4級和6級問題

是電機轉(zhuǎn)速，對應如：2級--2900RPM，4級--1450RPM，6級---960RPM，8級---720RPM，靠近也能夠歸為對應級數(shù)。1.4風機參數(shù)問題：三、風機技術(shù)參數(shù)第28頁總而言之：

風機選型應從下面這些原因綜合考慮，以求找到一個最正確平衡點。效率穩(wěn)定性風機及選配電機大小噪聲迷惑OK合理選型成本2.風機選型標準三、風機技術(shù)參數(shù)第29頁3.離心風機選擇注意事項

首先依據(jù)被輸送氣體性質(zhì)，如清潔空氣，易燃易爆氣體，含有腐蝕性氣體以及含塵空氣等選取不一樣用途風機。

依據(jù)所需風量，風壓及已確定風機類型，由通風機產(chǎn)品樣本性能表或性能曲線中選取所需要風機。選擇時應考慮到可能因為管道系統(tǒng)連接不夠嚴密，造成漏氣現(xiàn)象，所以對系統(tǒng)計算風量和風壓可適當增加10-20%。

通風機產(chǎn)品樣本中列出風機性能參數(shù)，除個別特殊注明者外，普通是指在標準狀態(tài)（大氣壓力760毫米汞柱，溫度20℃，相對溫度50%）下性能參數(shù)，如實際使用情況離標準狀態(tài)較遠，則選擇時應按對應公式對所列參數(shù)進行換算。三、風機技術(shù)參數(shù)第30頁1、振動按頻率范圍分，能夠分低頻振動：f<10Hz（n<600轉(zhuǎn)/分）中頻振動：f=10~1000Hz（n=600~60000轉(zhuǎn)/分）高頻振動：f>1000Hz（n>60000轉(zhuǎn)/分）以振幅（mm）作為振動標準。振幅反應振動幅度大小。以振動速度（mm/s）作為振動標準。振動速度反應能量大小。以加速度mm/(s

2

)作為振動標準。振動加速度反應了沖擊力大小。

在低頻范圍內(nèi)，振動強度與位移成正比；在中頻范圍內(nèi)，振動強度與速度成正比；在高頻范圍內(nèi)，振動強度與加速度成正比。對大多數(shù)機器來說，最正確診療參數(shù)是速度，因為它是反應振動強度理想?yún)?shù)，所以國際上許多振動診療標準都是采取速度有效值作為判別參數(shù)。風機振幅、振動速度、振動加速度4.離心風機使用注意事項三、風機技術(shù)參數(shù)第31頁5.離心風機轉(zhuǎn)子平衡問題動平衡與靜平衡靜平衡：在轉(zhuǎn)子一個校正面上進行校正平衡，校正后剩下不平衡量，以確保轉(zhuǎn)子在靜態(tài)時是在許用不平衡量要求范圍內(nèi)，為靜平衡又稱單面平衡。動平衡：在轉(zhuǎn)子兩個校正面上同時進行校正平衡，校正后剩下不平衡量，以確保轉(zhuǎn)子在動態(tài)時是在許用不平衡量要求范圍內(nèi)，為動平衡又稱雙面平衡。目標：確保轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，性能良好。保持離心風機平衡，預防不平衡帶來喘振等故障；盡可能降低誤差，降低離心風機運行時其它故障；原因：理想轉(zhuǎn)子，其軸延長度每一段重心均與軸幾何中心重合。但實際上，加工制造不可能完全準確。材料質(zhì)量分布也不是絕對均勻，在裝配過程中也有一定程度誤差，再如檢修過轉(zhuǎn)子，對磨損過葉輪可能進行過焊補等。均會造成轉(zhuǎn)子不平衡。轉(zhuǎn)子不平衡是引發(fā)風機機振動原因之一。不平衡轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生離心力，離心力周期性沖擊軸承，迫使軸承振動。三、風機技術(shù)參數(shù)第32頁轉(zhuǎn)子不平衡危害運轉(zhuǎn)噪音及振動大；軸承易高溫、損壞；機械軸封壽命減短；聯(lián)軸器壽命減短；基礎易松動變形；設備結(jié)構(gòu)強制損壞；潤滑油泄漏；1.2.3.4.5.6.7.6.離心風機轉(zhuǎn)子不平衡危害不平衡:轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻。轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心與其旋轉(zhuǎn)中心線不重合→出現(xiàn)偏心距→周期性離心力干擾→軸承動載荷→設備振動。三、風機技術(shù)參數(shù)第33頁四、風機性能曲線1.風機性能曲線定義第34頁四、風機性能曲線2.風機性能曲線了解第35頁四、風機性能曲線3.風機性能曲線應用第36頁五、離心風機安裝及驗收1.安裝前準備工作

(1)風機到貨后應由相關人員共同進行開箱驗收工作。離心式風機應檢驗以下內(nèi)容：①查對進風口、出風口位置和方向。②查對葉輪、機殼、軸、聯(lián)軸器等部位主要尺寸。③葉輪旋轉(zhuǎn)方向、風量和風壓等必須符合設備技術(shù)文件要求。④出風口、進風口應有蓋板嚴密遮蓋。⑤做好施工技術(shù)準備工作，施工圖發(fā)下后，要認真熟悉圖紙和施工現(xiàn)場，依據(jù)設計圖紙要求和現(xiàn)場詳細情況編制施工方案。對于較復雜安裝工程應做好施工作業(yè)設計并按審批后施工方案和施工作業(yè)設計，做好技術(shù)交底工作和技術(shù)培訓。

(2)做好施工用具、工具、機械、設備、材料、油料以及工棚、倉庫等施工現(xiàn)場準備。

(3)做好施工前測量、放線工作，按照設計圖紙和規(guī)范要求做好風機基礎和風管支架施工。第37頁五、離心風機安裝及驗收2.風機安裝

1)解體檢驗

(1)風機安裝時，應先按照操作規(guī)程要求細心將機殼和軸承箱拆開并將葉輪卸下清洗、檢驗（對直聯(lián)傳動風機可不拆卸清洗）。

(2)清洗檢驗軸承、傳動裝置和潤滑、冷卻、密封系統(tǒng)。對于潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和密封系統(tǒng)管線除應清洗潔凈，確保通暢外，其受壓部分應按要求做強度試驗和嚴密性試驗。

(3)清洗和檢驗調(diào)整機構(gòu)。

(4)檢驗電動機及起動裝置。

(5)風機各零部件材質(zhì)、加工精度均應符合產(chǎn)品技術(shù)文件要求。

2)風機組裝風機組裝時，以拆機相反次序逐層進行。風機各零部件組裝間隙和裝配精度應符合產(chǎn)品技術(shù)文件要求。風機組裝完，轉(zhuǎn)動葉輪，要求每次轉(zhuǎn)動完后葉輪都不應停在原來位置上，而且葉輪沒有碰磨機殼現(xiàn)象。第38頁

3)整體機組安裝風機在進行整體機組安裝時，應先在基礎上按要求墊好墊鐵并初步找平，直接將機組放置在基礎墊鐵上，穿好底腳螺栓帶上螺帽，經(jīng)過找正后擰緊。風機進出風管線、閥什、調(diào)整裝置等均應有獨立支撐，并與基礎或其它建筑物牢靠連接。管路與風機連接處連接不得憋勁，機殼不得承受其它機件重量，預防機殼變形。風機管線及輔助系統(tǒng)安裝完后，應復查一下各部間隙和同心度。五、離心風機安裝及驗收2.風機安裝第39頁1)試運行前檢驗

風機在試運行前應進行聯(lián)合檢驗，要求到達以下條件方可試運行。

(1)復查風機以及輔助系統(tǒng)安裝質(zhì)量必須到達設計圖紙和產(chǎn)品技術(shù)文件各項要求。

(2)風機潤滑油名稱、型號，主要性能和數(shù)量應符合設備技術(shù)文件要求。

(3)潤滑、冷卻、密封、安全、調(diào)整系統(tǒng)裝置及管線、閥門和儀表應靈活、好用、可靠。

(4)盤動風機轉(zhuǎn)子時，轉(zhuǎn)動應靈活，無摩擦及碰撞現(xiàn)象。

(5)電動機轉(zhuǎn)動方向應與風機運動方向相一致。2)風機試運行要求及注意事項

風機第一次開啟時應試起動，即風機一開始起動馬上停頓運轉(zhuǎn)，檢驗風機各處有尤異常現(xiàn)象和異常聲音。若一切正常則可開啟連續(xù)運轉(zhuǎn)。

對于離心式通風機，風機連續(xù)試運時間普通不少于2h，對于離心鼓風機運轉(zhuǎn)到達額定轉(zhuǎn)數(shù)后，應先將風機調(diào)到最小負荷，進行連續(xù)運轉(zhuǎn)8h以上，若無異?，F(xiàn)象，然后逐步調(diào)整到設計負荷下連續(xù)運轉(zhuǎn)24h以上，若無異?，F(xiàn)象試運即可停頓。

在試運過程中，要經(jīng)常檢驗風機和電動機各部分運轉(zhuǎn)情況，每半小時檢驗一次電流、電壓、振動、電動機溫度和軸承溫度等并作好統(tǒng)計。電流、電壓、振動、噪音改變不得超出設計要求數(shù)值。油、水、氣系統(tǒng)不得有泄漏現(xiàn)象。五、離心風機安裝及驗收

3.風機試運行第40頁五、離心風機安裝及驗收

3.風機驗收標準項目標準檢驗方式聯(lián)軸器1.聯(lián)軸器應完整、無裂紋、無變形觀察2.聯(lián)軸器與軸配合牢靠無松動手摸3.連接螺栓橡膠墊、墊圈、螺母應齊全、完好觀察、手摸4.聯(lián)軸器間隙卡尺測量集流器1.葉輪與集流器間隙卡尺測量2.集流器磨損不得超出原厚度2/3，不然給予更換

葉輪1.葉片及葉輪盤無裂紋及變形觀察2.葉片磨損卡尺測量3.因為不均勻磨損，部分磨損超出原厚度1/3時，需采取焊補或挖補試運轉(zhuǎn)1.風機試運時間為4h-8h觀察2.運轉(zhuǎn)正常無異音觀察3.不漏油、漏水、漏風觀察4.潤滑油油位清楚觀察5.軸承溫度低于指標值測溫6.軸承振動符合設備要求指標值測量第41頁現(xiàn)象原因處理方法振動異常1.轉(zhuǎn)子不平衡1.重做動平衡2.轉(zhuǎn)子葉輪內(nèi)積垢、積灰2.去除積垢或積灰3.葉輪變形或腐蝕3.修理或更換葉輪4.軸承磨損或軸承箱體壓蓋松動4.檢驗、修理或更換5.聯(lián)軸器對中不良5.重新找正6.軸承箱體或電動機地角螺栓松動6.緊固螺栓軸承發(fā)燒1.滾動軸承安裝不正確，外圈與軸承座孔裝配過緊1.拆檢軸承箱體并重新