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离心风机工作原理及常见故障


离心风机工作原理及常见故障

目录 风机定义



二 三
四 五

风机分类 离心风机结构及工作原理
离心风机性能参数 离心风机常见故障及排除

一、风机定义
风机是用于输送气体的机械,从能量观点看,它是把 原动机的机械能转变为气体能量的一种机

械。而风机是对 气体压缩和气体输送机械的习惯性简称。
风机的定义

简单来说,风机是依靠输入的机械能, 提高气体压力并排送气体的机械。
风机的原理

把气体作为不可压缩流体处理, 利用高低压来控制气体流量、流向。
离心风机的定义

风机在工作中,气流由风机轴向进入叶片空间,然后在叶轮的 驱动下一方面随叶轮旋转;另一方面在惯性的作用下提高能量,沿 半径方向离开叶轮,靠产生的离心力来做功的风机称为离心式风机。

二、风机分类
1.按工作原理分类
离心风机 叶片式风机 按 工 作 原 理 分 类 (按照气流运动) 轴流风机

往复式 容积式风机 回转式

柱塞式压缩机 罗茨风机

螺杆风机

二、风机分类
2.按压力分类
压缩机:240kpa以上 按 出 风 口 全 压 鼓风机:15kpa~240kpa 使用方式 通风机:风 压小于15kp 通风机 风压分 类 鼓风机:正压使用 高压:2.94kpa~14.7kpa

引风机:负压使用

中压:0.98kpa~2.94kpa
低压:小于0.98kpa

二、风机分类
3.常见风机类型

1

2

3

1、离心式风机; 2、轴流式风机; 3、罗茨风机; 4、柱塞式风机;
4 5

5、螺杆式风机。

二、风机分类
3.离心风机分类
? 单吸式:进出风口皆可接风管。 ? 双吸式:只有出风口接风管,进风口为开放式。 ? 箱式:可降低风机噪音,降低机壳受损。

三、离心风机结构及工作原理
1.离心风机的构造
合理地选择风机,对通风除尘与气力输送的效果有着很大的影响。 通风系统常见的风机有离心式通风机和轴流式通风两种,在除尘和气 力输送系统中大都有采用离心式通风机

离心式通风机的构造如图所示:

三、离心风机结构及工作原理
1.离心风机的构造
主要部件: 机壳、叶轮、机轴、风门、排气口、轴承、底座等部件。



当电动机转动时,风机的叶轮随着转动。叶轮在旋转时产生离心力将空 气从叶轮中甩出,空气从叶轮中甩出后汇集在机壳中,由于速度慢,压力高, 空气便从通风机出口排出流入管道。当叶轮中的空气被排出后,就形成了负 压,吸气口外面的空气在大气压作用下又被压入叶轮中。

因此,叶轮不断旋转,空气也就在通风机的作用下,在管道中不断流动。

三、离心风机结构及工作原理
1.离心风机的构造

主要部件: 机壳、叶轮、机轴、风门、排气口、轴承、底座等部件。

1.1叶轮
叶轮的组成: 叶轮是风机的主要部件,叶轮由叶片、连接和固定叶片的前盘和 后盘、轮毂组成。
离心风机的叶片型式根据其出口方向和叶轮旋转方向之间的关系 可分为后向式、径向式、前向式三种。 后向式叶片的弯曲方向与气体的自然运动轨迹完全一致,因此气 体与叶片之间的撞击少,能量损失和噪音都小,效率也就高。前向式叶 片的弯曲方向与气体的运动轨迹相反,气体被强行改变方向因此它的噪 音和能量损失都较大,效率较低。径向式叶片的特点介于后向式和前向 式之间。

1.1叶轮 叶轮图例

1.2集风器
集风器的组成: 集流器装置在叶轮前,它使气流能均匀地充满叶轮的入口截面,并 且气流通过它时的阻力损失是最小的。
圆筒形:叶轮进口处会形成涡流区,直接从大气进气时效果更差。 圆锥形:好于圆筒形,但它太短,效果不佳。 弧 形:好于前两种。 锥弧形:最佳,高效风机基本上都采用此种集流器。

1.2集风器

集风器

1.3集风器与叶轮配合

集流器与叶轮的配合,以套口间隙形式为好。而对口间隙形式一般较少采用。

为了减弱涡流,控制倒流,在风机内部进气口部位加装了一个挡风圈。

1.4机壳
风机性能的好坏,效率的高低主要决定于叶轮,但蜗壳的形状和大 小,吸气口的形状等,也会对其有影响。 蜗壳的作用是收集从叶轮中甩出的气体,使他流向排气口,并在这 个流动的过程中使气体 从叶轮处获得的动压能一部分转化为静压能,形成一定的风压。 蜗壳的外形: 对数螺旋线线。 蜗壳出口扩压器: 因为气流从蜗 壳流出时向 叶轮旋转方向偏斜, 所以 扩压器一般做成向 叶轮一边扩大, 其扩散角θ通常为 6°~8°

1.5蜗舌
离心风机的蜗壳出口处有舌状结构,一般称作蜗舌。蜗舌可以防止气体 在机壳内循环流动。 蜗舌的组成; 1、尖舌;用于高效率的风机,风机的噪音一般比较大。 2、深舌;大多用于低转速的风机。 3、短舌;大多用于高转速的风机。 4、平舌;用于低效率的风机,风机噪音小。 蜗舌顶端与叶轮外径的 间隙s,对噪声的影响较大。间 隙s小,噪声大;间隙s大,噪声 减小。一般取s=(0.05~0.10)D2。 蜗舌顶端的圆弧r, 对风机气动力性能无明显影响, 但对噪声影响较大。 圆弧半径r小,噪声 会增大,一般取r=(0.03~ 0.06)D2。

1.6轴承箱体
轴承箱体是由传动轴、轴承、轴承座组成

三、离心风机结构及工作原理
2.离心风机工作原理

当电动机转动时,风机的叶轮随着转动。叶轮在旋转时产生离心力 将空气从叶轮中甩出,空气从叶轮中甩出后汇集在机壳中,由于速度慢, 压力高,空气便从通风机出口排出流入管道。当叶轮中的空气被排出后, 就形成了负压,吸气口外面的空气在大气压作用下又被压入叶轮中。


因此,叶轮不断旋转,空气也就在通风机的作用下,在管道中不 断流动。

一、离心式通风机的工作原理
离心式通风机的工作原理基本与离心式水泵相同,当电
机带动风机叶轮高速旋转时,叶轮上叶片间的气体即获得一

离心力,并使气体从叶片之间的开口处甩出。被甩出的气体
碰到机壳,使机壳内的气体动能增加。机壳为一螺旋线形, 空气的过流断面逐渐增大,动能转换成静压能,并在风机出 口处达到最大值,气体被压出风机的出口。当气体被压出时, 叶轮中心部分压力降低,气体从风机的吸入口被吸入,因此,

叶轮不断旋转,空气在通风机的作用下,在管道中不断流动。

四、风机性能参数
1.1离心风机风量Q
? 风量Q:单位时间内所排送的空气体积。 风机产生的风量与叶轮直径,转速以及叶轮形式有关。三 者间的关系用下式表示:

式中:Q------风机风量 D2----风机叶轮的外径,米 V2----叶轮外周的圆周速度,米/秒 n------风机转速,转/分 -------流量系数,与风机型号有关

? 风机风量一般通过实验方法获得。

? 管道系统风量调节可以通过调节管道阀门 以及调整风机转速。 ? 风量大小与风机叶轮尺寸和转速成正比。

1. 2离心风机风压H 风压H:
风机出口气流全压与进口气流全压之差。 风机产生的风压与风机的叶轮直径,转速,空气密度以 及叶轮形式有关。

式中:H----风压,毫米水柱 ρ---空气密度,千克/立方米 v2 ---叶轮外周的圆周速度,米/秒

H----全压系数,根据实验确定,
一般后倾式0.4~0.6,径向式0.6~0.8,前倾式0.8~1.1 D2---风机叶轮外径,米 n-----风机转速,转/分

? 风机风压与转速的平方成正比。 ? 风压调节可以通过调整风机转速实现,管道系统中也可以 通过调整阀门来调节压力。 ? 静压:由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压 力。 ? 动压:空气流动是产生的压力。P=0.5ρv2 ? 全压:静压与动压的代数和。 ? 余压=全压-系统内各设备阻力

1.3离心风机功率N

功率N

? 风机输送气体时,气体从风机获取能量,而风机需要消耗 能量,风机每单位时间传给气体的能量称为风机的有效功 率。 N=QH N----有效功率,单位W Q----风机所输送的风量,单位米3/秒 H----风机产生的全风压,单位Pa

? 风机运转过程中,由于轴承磨擦以及空气流动也会有能量 损失,因此输入给风机的轴功率Nzh一定比N大。 即轴功率 Nzh=N/? (W) 后倾式效率一般为0.8~0.9, 前倾式效率为0.6~0.65

? 风机功率与转速三次方成正比。

四、风机性能参数
2.离心风机风机命名规则

3.离心风机旋向介绍
风机可制成顺转或逆转两种型式:从电机一端正视,如叶轮按顺时针方 向旋转称顺旋风机,以“顺”表示;按逆时针方向旋转称逆风机,以“逆” 表示。 风机的出口位置以机壳的出口角度表示:“顺”、“逆”均可制成0°、 45°、 90°、135°、180°、225°共六种角度。也可按用户的要求制成其 他的特殊角度。

风机出风口:规定了“左”或“右”的回转方向,各有8种不同的基本出风口 位置。

3.离心风机安装注意事项
集风器、叶轮安装间隙 严格按照总图尺寸进行安装,为了保证风机的性能,特别应保证风机进风 口与叶轮的含口间隙符合总图。对于一些气体温度较高且机号较大的风机,为 了保证风机在高温度状态下运行时,机壳热膨胀后进风圈与叶轮不发生摩擦, 进风圈与叶轮进口的含口间隙并非完全均匀,一般上大下小,左右均匀,调校 进风圈与叶轮进口的含口间隙,保证该间隙值满足总图的要求。

圆形调风门安装 安装调节门时应注意调节门的叶片转动方向是否正确,应保证进气的方向 与叶轮旋转方向一致。常见的调节门是花瓣式叶片型调节门,调节范围由0° (全开)到90°(全闭)。调节门的搬把位置,从进风口方向看过去在右侧。 对于顺旋转风机,搬把由下往上推是全闭到全开方向。对于逆旋转风机,搬把 由上往下拉是全闭到全开方向。

风机振动值参数 风机启动后,达到正常转数时,应作如下检查; 风机轴承温升不得大于40℃,表温不大于70℃。 轴承部位的振动速度有效值≤4.6mm/s 电机轴承温度照《电机使用说明书》。
风机轴承振动的最大允许值为: 用轴承震动速度有效显示时为:11mm/s。 用轴承振幅显示时为以下值: 电机同步转速为3000转/分时: 最大允许值为:0.1mm(双振幅) 电机同步转速为1500转/分时: 最大允许值为:0.2mm(双振幅) 电机同步转速为1000转/分时: 最大允许值为:0.31mm(双振幅) 电机同步转速为750转/分时: 最大允许值为:0.4mm(双振幅) 电机同步转速为600转/分时: 最大允许值为:0.5mm(双振幅) 电机同步转速为500转/分时: 最大允许值为:0.6mm(双振幅)

风机长期停车存放不用时的保养工作 (1) 将轴承及其它主要的零部件的表面涂上防锈油以免锈蚀。 (2) 风机转子每隔半月左右,应人工手动搬动转子旋转半圈(既180°),搬 动前应在轴端作好标记,使原来最上方的点,搬动转子后位于最下方。

五、离心风机常见故障及排除
现象 振动异常 原因 1.转子不平衡 2.转子叶轮内积垢、积灰 3.叶轮变形或腐蚀 4.轴承磨损或轴承箱体压盖松动 5.联轴器对中不良 轴承发热 处理方法 1.重做动平衡 2.清除积垢或积灰 3.修理或更换叶轮 4.检查、修理或更换 5.重新找正

6.轴承箱体或电动机地角螺栓松动 6.紧固螺栓 1.滚动轴承安装不正确,外圈与轴 1.拆检轴承箱体并重新 承座孔装配过紧 装配

2.滚动轴承磨损、游隙增大失效

2.更换新轴承

3.轴承箱体油位不足,低于标准油 3、补加润换油至标准 位 油位

现象 风压降低 流量减小

原因 1.叶轮严重磨损

处理方法 1.拆检修理叶轮,重做 动平衡或更换新叶轮

2.传动带松弛,达不到 2.调整或更换传动带 额定转数 3.进口管线积水或堵塞 3.清理进口管线

噪音突然增大

1.轴承磨损或突然失效 1.拆检并更换新轴承
2. 叶轮与口环发生相 擦 2.停机检查并修理

风机轴承箱体因缺油导致保持架烧毁断裂

振动速度、振动加速度和位移分别在什么场合使用
? 按频率范围分,可以分为低频振动:f<10Hz 中频振动 :f=10~1000Hz 高频振动:f>1000Hz` ? 振动位移具体地反映了间隙的大小,振动速度反映了能量 的大小,振动加速度反映了冲击力的大小。也可以认为, 在低频范围内,振动强度与位移成正比;在中频范围内, 振动强度与速度成正比;在高频范围内,振动强度与加速 度成正比。正是由于上述原因,在工厂的实际应用中,在 通常情况下,大机组转子的振动用振动位移的峰峰值 [μm]表示,用装在轴承上的非接触式电涡流位移传感器 来测量转子轴颈的振动;大机组轴承箱及缸体、中小型机 泵的振动用振动速度的有效值[mm/s]表示,用装在机器壳 体上的磁电式速度传感器或压电式加速度传感器来测量; 齿轮的振动用振动加速度的单峰值[g]表示,用加速度传 感器来测量。

? 风机刚开始工作时轴承部位的振动很小,但是随着运转时

间的加长,风机内粉尘会不均匀的附着在叶轮上,逐渐破
坏风机的动平衡,使轴承振动逐渐加大,一旦振动达到风 机允许的最大值11mm/s时(用振幅值表示的最大允许值如 下),风机必须停机修理(清除粉尘堆积,重做动平衡) 。因为这时已是非常危险的,用户千万不可强行使用。在

风机振动接近危险值时,有测振仪表的会报警。

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风机轴承振动的最大允许值为: (1)用轴承震动速度有效显示时为:11mm/s。 (2)用轴承振幅显示时为以下值: a. 电机同步转速为3000转/分时: 最大允许值为:0.1mm (双振幅) b. 电机同步转速为1500转/分时: 最大允许值为:0.2mm (双振幅) c. 电机同步转速为1000转/分时: 最大允许值为: 0.31mm(双振幅) d. 电机同步转速为750转/分时: 最大允许值为:0.4mm (双振幅) e. 电机同步转速为600转/分时: 最大允许值为:0.5mm (双振幅) f. 电机同步转速为500转/分时: 最大允许值为:0.6mm (双振幅)

? 风机的轴承温度正常时为≤70℃,如果一旦升高到70℃, 有电控的应(会)报警。此时应查找原因,首先检查冷却 水是否正常?轴承油位是否正常?如果一时找不到原因, 轴承温度迅速上升到90℃,有电控的应(会)再次发出报 警、停车信号。 ? 风机开车、停车或运转过程中,如发现不正常现象应立即 进行检查,检查发现的小故障应及时查明原因设法消除。 如发现大故障(如风机剧烈振动、撞击、轴承温度升剧烈 上升等)应立即停车进行检查。 ? 风机首次运行一个月后,应重新更新更换润滑油(或脂) 以后除每次拆修后应更换外,正常情况下1~2月更换一次 润滑油(或脂),也可根据实际情况更换润滑油(或脂) 。


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