燃烧设备详解之风机

蓝地球科技 2018-01-14 21:41:48

风机是一种用于压缩和输送气体的机械,从能量观点来看,它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。

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风机的分类

1.1按作用原理分类

透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。 

容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。

1.2按气流运动方向分类 

离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。 

轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。 

混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。 

横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。

1.3按生产压力的高低分类(以绝对压力计算) 

通风机—排气压力低于112700Pa; 

鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间; 

压缩机—排气压力高于343000Pa以上;

通风机高低压相应分类如下(在标准状态下)

低压离心通风机:全压P≤1000Pa 

中压离心通风机:全压P=1000~5000Pa 

高压离心通风机:全压P=5000~30000Pa 

低压轴流通风机:全压P≤500Pa 

高压轴流通风机:全压P=500~5000Pa

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风机型式和品种组成表示方法

2.1压力:离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有静压、动压、全压之分。性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。


2.2流量:单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。


2.3转速:风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。


2.4功率:驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单位用Kw。


2.5风机常用参数、技术要求:一般通、引风机:全压P=….Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度(当地大气压)、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…℃(常温可不写)、电动机型号……等。

高温风机及其它特殊风机:全压P=…Pa、流量Q=…m3/h、进口气体密度Kg/m3、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=.....℃、瞬时最高温度T=…℃、进口气体密度□Kg/m3、当地大气压(或当地海拨高度)、含尘浓度、风机调节门、电动机型号、进出口膨胀节、整体底座、液力偶合器(或变频器、液体电阻启动器)、稀油站、慢转装置、执行器、启动柜、控制柜…等。    


2.6风机高转速注意事项(B、D、C传动的) 

1、4-79型:2900r/min ≤5.5号;1450 r/min ≤10号;960 r/min ≤17号; 

2、4-73、4-68型:2900r/min ≤6.5号;1450 r/min ≤15号;960 r/min ≤20号; 

风机常需用的计算公式(简化,近似,一般情况下用): 

海拨高度换算当地大气压: 

(760mmHg)-(海拨高度÷12.75)=当地大气压 (mmHg) 

注:海拔高度在300m以下的可不修正。 

1mmH2O=9.8073Pa、 1mmHg=13.5951 mmH2O、760 mmHg=10332.3117 mmH2

风机流量0~1000m海拨高度时可不修正;1000~1500M海拨高度时加2%的流量; 

1500~2500M海拨高度时加3%的流量;2500M以上海拨高度时加5%的流量。 

比转速:ns“空气调节、卫生工学”标准,每平方米地面面积的换气量(米³/时•米²)。

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。


2.7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、停或运转过程中,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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风机的风压、风量、功率和转速的关系
通风机的转速n可用转速表直接测量,其数值用每分钟多少转(转/分)来表示。小型风机的转速一般较高,往往与电动机直接相连。大型风机的转速较低,一般用皮带传动与电动机相连,改变皮带轮的直径即可调节风机的转速。

其关系如下:n1/n2=d2/d1

式中:n1,n2——风机;电动机的转速 ;d1,d2——风机和电动机的皮带轮的直径。

如要改变风机的转速,只要改变通风机或电动机中任意一个皮带轮的直径即可。当改变风机转速时,风机的特性参数;特性曲线也随之改变,亦即,风机在每一转速下都有其相应的特性曲线。      

当转速改变时,风机的特性参数风量Q,风压H,功率N的变化可按下式算:

Q/Q`=n/n`      H/H`=(n/n`)2       N/N`=(n/n`)3  

以上可见,如果通风机的转速由n改变为nˊ时,风机的风量变化与转速比的一次方成正比;风压变化与转速比的二次方成正比;功率变化与转速比的三次方成正比。所以在增加风机转速时,必须重新计算所需功率,注意原来配备的电机是否会过载。通风机的几个性能参数不是固定不变的,它们之间都有一定的内在联系。当通风机在管网中工作时,这些参数又受到网路特性的影响,所以要选择好,使用好一台通风机,不但要熟悉通风机的性能,还要了解网路特性以及它们之间的关系。


   风机水泵类负载是典型的变转距负载,即风量与转速成正比,转距或风压与转速平方成正比,轴功率与转速立方成正比,故在低速运行时,负载转距非常小。通常风机水泵类负载多是根据满负荷工作需用量来选型,实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态,当采用电机直接方式,由于转速无法调节,常用挡风板、阀门来调节风量或流量,这样不仅造成能源的浪费而且由于过大的启动电流造成电网冲击和设备的震动和水锤现象。

   采用变频调速器控制风机、泵类负载是一种理想的控制方法,当电机在额定转速的80%运行时,理论上其消耗的功率为额定功率的(80%)的三次方,即50%左右(理论依据:流量:q2/q1=n2/n1;扬程:h2/h1=(n2/n1)2;输入功率:p2/p1=(q2/q1)*(h2/h1)=(n2/n1)3;其中:q:流量,n:转速;h:扬程,p:功率。举例:当前转速下降到额定转速80%时,n2=0.8n,功率p2=0.8*0.8*0.8p=0.512p,即当前速度下降到80%,所需要的功率只需要原来的51% 。

正确的维护、保养,是风机安全可靠运行,提高风机使用寿命的重要保证。因此,在使用风机时,必须引起充分的重视。


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叶轮的维修、保养


在叶轮运转初期及所有定期检查的时候,只要一有机会,都必须检查叶轮是否出现裂纹、磨损、积尘等缺陷。

只要有可能,都必须使叶轮保持清洁状态,并定期用钢丝刷刷去上面的积尘和锈皮等,因为随着运行时间的加长,这些灰尘由于不可能均匀地附着在叶轮上,而造成叶轮平衡破坏,以至引起转子振动。

叶轮只要进行了修理,就需要对其再作动平衡。如有条件,可以使用便携试动平衡仪在现场进行平衡。在作动平衡之前,必须检查所有紧定螺栓是否上紧。因为叶轮已经在不平衡状态下运行了一段时间,这些螺栓可能已经松动。

各种风机的叶轮


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机壳与进气室的维修保养


除定期检查机壳与进气室内部是否有严重的磨损,清除严重的粉尘堆积之外,这些部位可不进行其他特殊的维修。

定期检查所有的紧固螺栓是否紧固,对有压紧螺栓部的风机,将底脚上的蝶形弹簧压紧到图纸所规定的安装高度。


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轴承部的维修保养


经常检查轴承润滑油供油情况,如果箱体出现漏油,可以把端盖的螺栓拧紧一点,这样还不行的话,可能只好换用新的密封填料了。

轴承的润滑油正常使用时,半年内至少应更换一次,首次使用时,大约在运行200小时后进行,第二次换油时间在1~2个月进行,以后应每周检查润滑油一次,如润滑油没有变质,则换油工作可延长至2~4个月一次,更换时必须使用规定牌号的润滑油(总图上有规定),并将油箱内的旧油彻底放干净且清洗干净后才能灌入新油。

如果要对风机轴承作更换,应注意以下事项:

在将新轴承装入前,必须使轴承与轴承箱都十分清洁。将轴承置于温度约为70~80℃的油中加热后再装入轴上,不得强行装配,以避免伤轴。

其余各配套设备的维修保养

各配套设备包括电机、电动执行器、仪器、仪表等的维修保养详见各自的使用说明书。这些使用说明书都由各配套制造厂家提供,本制造厂将这些说明书随机装箱提供给用户。

风机停止使用时的维修保养

风机停止使用时,当环境温度低于5℃时,应将设备及管路的余水放掉,以避免冻坏设备及管路。

风机部件


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风机长期停车存放不用时的保养工作


将轴承及其它主要的零部件的表面涂上防锈油以免锈蚀。

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。

7.1风机震动剧烈:

风机轴与电极轴不同心;

基础或整体支架的刚度不够

叶轮螺栓或铆钉松动及叶轮变形;

叶轮轴盘孔与轴配合松动;

机壳、轴承座与支架,轴承座与轴承盖等联接螺栓松动;

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;

风机进、出口管道安装不良,产生共振;

7.2轴承温升过高:

轴承箱振动剧烈;

润滑脂或油质量不良、变质和含有灰尘、沙粒、污垢等杂质或充填量不当;

轴与滚动轴承安装歪斜,前后两轴承不同心;

滚动轴承外圈转动。(和轴承箱摩擦);

滚动轴承内圈相对主轴转动(即跑内圈和主轴摩擦);

滚动轴承损坏或轴弯曲;

冷却水过少或中断(对于要求水冷却轴承的风机);

机壳或进风口与叶轮摩擦。

7.3电动机电流过大或温升过高:

启动时,调节门或出气管道内闸门未关严;

电动机输入电压低或电源单相断电;

风机输送介质的温度过低(即气体密度过大),造成电机超负荷;

系统性能与风机性能不匹配。系统阻力小,而留的富裕量大,造成风机运行在低压力大流量区域。