离心风机基本结构、工作原理、性能曲线及常见故障案例分析省名师优质课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

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柱塞式压缩机,回转式,罗茨风机,螺杆风机,1.,按工作原理分类,数据引用：,泵与风机,西安交通大学出版社,一、风机定义及分类,第3页,按出风口全压,压缩机：高于,290340kpa,（高压）,通风机：小于,1015kpa,（低压）,鼓风机：,1015kpa,至,290340kpa,（中压）,2.,按压力分类,数据引用：,泵与风机,西安交通大学出版社,一、风机定义及分类,第4页,1,2,3,4,5,1,、离心式风机；,2,、轴流式风机；,3,、罗茨风机；,4,、柱塞式风机；,5,、螺杆式风机。,3.,常见风机类型,一、风机定义及分类,第5页,4.,第三工业园常见风机类型,离心式风机,一、风机定义及分类,第6页,轴流式风机,4.,第三工业园常见风机类型,罗茨风机,一、风机定义及分类,第7页,柱塞式风机,4.,第三工业园常见风机类型,螺杆风机,一、风机定义及分类,第8页,离心风机普通采取单级单吸或单级双吸叶轮，且机组呈卧式布置。,单吸式,：,由前盘、后盘、轮毂、叶片焊接而成。,风机进风口只有一个。只有一个进风口，一个出风口。,双吸式,：,包含两个前盘和一个中盘，在前盘与中盘间焊有叶轮叶片。,风机进风口有两个。有两个进风口，双叶轮结构，一个出风口。,5.,离心风机结构型式,一、风机定义及分类,第9页,双吸式离心风机,二期捕金环境保护风机,一、风机定义及分类,第10页,1.,离心风机基本结构,主要部件：,进口导叶、集流器、叶轮、机壳、轴、轴承座等部件。,二、离心风机基本结构及工作原理,第11页,在离心式风机叶轮前进口附近，,有,可调整转角导叶（静导叶），,经过导叶开度对,风机流量,进行,调整。,经过调整开启度，能够改变风机运行工况点，以满足用户不一样运行要求。与简单阀门节流调整方式相比，该方式能使气流正预旋进入叶轮，改进了叶轮内部流动情况，从而较大地提升了风机整机效率。,1.1,进口导叶,二、离心风机基本结构及工作原理,第12页,叶轮：,经过离心力提升气体压力，由叶片，前盘，后盘，轮毂。,1.2,叶轮,离心风机叶片型式依据其出口方向和叶轮旋转方向之间关系可分为后向式、前向式、径向式三种。,后向式叶片：,叶片弯曲方向与气体自然运动轨迹一致，能量损失和噪音小，效率高即高效低噪。,后向式叶片：直板，弯板，翼型（中空）,前向式叶片,：,叶片弯曲方向与气体运动轨迹相反，气体被强行改变方向，噪音和能量损失都较大，效率较低。总风压高。,径向式叶片：,要求不易积灰，如排粉机。,二、离心风机基本结构及工作原理,第13页,1.2.1,叶轮图例,二、离心风机基本结构及工作原理,第14页,集风器组成,:,集流器装置在叶轮前，使气流能均匀地充满叶轮入口截面。,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：,最正确，高效风机基本上都采取此种集流器。,1.3,集风器,二、离心风机基本结构及工作原理,第15页,风机性能好坏，效率高低主要取决于叶轮，但蜗壳形状和大小，吸气口形状等，也会对其有影响。,蜗壳作用：搜集从叶轮中甩出气体，使他流向排气口，并在这个流动过程中使气体从叶轮处取得动压能一部分转化为静压能，形成一定风压。,1.4,机壳,二、离心风机基本结构及工作原理,第16页,轴承箱体是由传动轴、轴承、轴承座组成,1.6,轴承箱体,二、离心风机基本结构及工作原理,风机惯用轴承类型：,深沟球轴承,圆柱滚子轴承,调心滚子轴承,第17页,1.7,离心风机轴承保养,第二、及时补充和更换轴承润滑油：,定时检验轴承润滑油情况，缺乏润滑油要及时补充至标准量。严格执行润滑油更换周期和要求牌号润滑油，并将油箱内旧油彻底放洁净且清洗洁净后才能灌入新油。,二、离心风机基本结构及工作原理,第一、机械运转状态定时检验：,对轴承温度、声音、振动定时检验。,第18页,2.,离心风机工作原理,电机带动叶轮旋转 叶片对流体做功,流体能量增加,离心力作用下流体流出叶轮,叶轮中心形成真空,外部流体流入叶轮,叶轮连续旋转,流体连续吸入排出。,二、离心风机基本结构及工作原理,第19页,2.1,轴流式风机工作原理,二、离心风机基本结构及工作原理,第20页,2.2,罗茨风机工作原理,二、离心风机基本结构及工作原理,第21页,3.,常见传动方式,二、离心风机基本结构及工作原理,第22页,1.,主要技术参数,1,、压力,:,离心通风机压力指升压（相对于大气压力）,即气体在风机内压力升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有全压、动压、静压之分。性能参数指全压（等于风机出口与进口总压之差）,其单位惯用,Pa,、,kPa,、,mH,2,O,、,mmH,2,O,等。,2,、流量,:,单位时间内流过风机气体容积量,又称风量。惯用,Q,来表示，惯用单位是,;m,3,/s,、,m,3,/min,、,m,3,/h,。,3,、转速：,风机转子旋转速度。常以,n,来表示，其单位用,r/min,。,4,、功率：,驱动风机所需要功率。常以,N,来表示，其单位用,kw,。,三、风机技术参数,第23页,1.1,全压、动压、静压：,1,、气流在某一点或某一截面上总压等于该点截面上静压与动压之和。而风机全压，则定义为风机出口截面上全压与进口截面上全压之差，即,Pt=,（,Pst2+2 V2/2,）,-(Pst1+1 V1/2)Pst2,为风机出口静压，,2,为风机出口密度，,V2,为风机出口速度,Pst1,为风机进口静压，,1,为风机进口密度，,V1,为风机进口速度,2,、气体动能所表征压力称为动压，即,Pd=V/2,3,、气体压力能所表征压力称为静压，静压定义为全压与动压之差,即,Pst=PtPd,注：我们常说机外余压指是机组出风口处静压和动压之和。,三、风机技术参数,第24页,如图所表示管道内全压、静压和动压,1.2,全压、动压、静压：,三、风机技术参数,第25页,标况风量：,压力,101.3KPa,，温度,20,度，相对湿度,50%,，空气密度,1.2kg/m3,状态下风量。风机铭牌标注风量均为标准情况下风量，,1.3,风机标况风量、工况风量,工况风量：,标况相对应是工况，“工况”是实际工作环境状态情况下风量。,流量关系：,Qs=QwRc,Qs,：气体标况流量,Qw,：气体工况流量,Rc,：气体压缩系数,三、风机技术参数,第26页,1.4,风机功率、风机效率：,1,、风机所输送气体，在单位时间内从风机中取得有效能量称为风机有效功率；,N=P,t,x Q/1000 (,单位：,kW),上式中,Q,表示风机流量，单位：,m,3,/s,。,2,、风机轴功率：,N,轴,N,轴,=N/(,单位：,kW),上式中,表示风机效率，,N,轴,又称风机输入功率。,3,、风机静压内效率为,静内,=N,st,/N,轴,=P,st,x Q/1000/N,轴,4,、风机全压内效率为,全内,=N,t,/N,轴,=P,t,x Q/1000/N,轴,注：风机全压内效率和风机静压内效率均表征风机内部流动过程好坏，是风机空气动力设计主要指标。,上述公式还能够写成,:N,轴,=P,t,x Q/1000/,全内,(,单位：,kW),三、风机技术参数,第27页,1,、风量和风压关系,同一台风机在固定转速下能够输出无数个风量和风压参数（参数有最大值，视风机而定），而这些参数以风压为纵坐标，以风量为横坐标话，他们延伸交汇点是一条曲线，多数情况下曲线表现出来情况是风量越大，风压越小。,2,、风机型号,风机型号由每个厂家按照风机种类及大小自己编制，不是每个厂家都一样。,3,、转速,转速是指风机或电机转速，选型过程里这是非重点参考指标。,4,、,4,级和,6,级问题,是电机转速，对应如：,2,级,-2900RPM,，,4,级,-1450RPM,，,6,级,-960RPM,，,8,级,-720RPM,，靠近也能够归为对应级数。,1.4,风机参数问题：,三、风机技术参数,第28页,总而言之：,风机选型应从下面这些原因综合考虑，以求找到一个最正确平衡点。,效率,稳定性,风机及选配电机大小,噪声,迷惑,OK,合理选型,成本,2.,风机选型标准,三、风机技术参数,第29页,3.,离心风机选择注意事项,首先依据被输送气体,性质,，如清洁空气，易燃易爆气体，含有腐蚀性气体以及含尘空气等选取不一样用途风机。,依据所需,风量，风压,及已确定风机类型，由通风机产品样本性能表或性能曲线中选取所需要风机。选择时应考虑到可能因为管道系统连接不够严密，造成漏气现象，所以对系统计算风量和风压可适当增加,10-20%,。,通风机产品样本中列出风机性能参数，除个别特殊注明者外，普通是指在标准状态（大气压力,760,毫米汞柱，温度,20,，相对温度,50%,）下性能参数，如实际使用情况离标准状态较远，则选择时应按对应公式对所列参数进行换算。,三、风机技术参数,第30页,1,、振动按频率范围分，能够分,低频振动：,f10Hz,（,n1000Hz,（,n60000,转,/,分）,以振幅（,mm,）作为振动标准。振幅反应振动幅度大小。,以振动速度（,mm/s,）作为振动标准。振动速度反应能量大小。,以加速度,mm/(s,2,),作为振动标准。振动加速度反应了冲击力大小。,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。对大多数机器来说，最正确诊疗参数是速度，因为它是反应振动强度理想参数，所以国际上许多振动诊疗标准都是采取速度有效值作为判别参数。,风机振幅、振动速度、振动加速度,4.,离心风机使用注意事项,三、风机技术参数,第31页,5.,离心风机转子平衡问题,动平衡与静平衡,静平衡：,在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后剩下不平衡量，以确保转子在静态时是在许用不平衡量要求范围内，为静平衡又称单面平衡。,动平衡：,在转子两个校正面上同时进行校正平衡，校正后剩下不平衡量，以确保转子在动态时是在许用不平衡量要求范围内，为动平衡又称双面平衡。,目标：,确保转动平稳，性能良好。保持离心风机平衡，预防不平衡带来喘振等故障；尽可能降低误差，降低离心风机运行时其它故障；,原因：,理想转子，其轴延长度每一段重心均与轴几何中心重合。但实际上，加工制造不可能完全准确。材料质量分布也不是绝对均匀，在装配过程中也有一定程度误差，再如检修过转子，对磨损过叶轮可能进行过焊补等。均会造成转子不平衡。转子不平衡是引发风机机振动原因之一。不平衡转子在转动时会产生离心力，离心力周期性冲击轴承，迫使轴承振动。,三、风机技术参数,第32页,转子不平衡危害,1.,2.,3.,4.,5.,6.,7.,6.,离心风机转子不平衡危害,不平衡,:,转子质量分布不均匀。转子质量中心与其旋转中心线不重合 出现偏心距 周期性离心力干扰,轴承动载荷 设备振动。,三、风机技术参数,第33页,四、风机性能曲线,1.,风机性能曲线定义,第34页,四、风机性能曲线,2.,风机性能曲线了解,第35页,四、风机性能曲线,3.,风机性能曲线应用,第36页,五、离心风机安装及验收,1.,安装前准备工作,(1),风机到货后应由相关人员共同进行开箱验收工作。离心式风机应检验以下内容：,查对进风口、出风口位置和方向。,查对叶轮、机壳、轴、联轴器等部位主要尺寸。,叶轮旋转方向、风量和风压等必须符合设备技术文件要求。,出风口、进风口应有盖板严密遮盖。,做好施工技术准备工作，施工图发下后，要认真熟悉图纸和施工现场，依据设计图纸要求和现场详细情况编制施工方案。对于较复杂安装工程应做好施工作业设计并按审批后施工方案和施工作业设计，做好技术交底工作和技术培训。,(2),做好施工用具、工具、机械、设备、材料、油料以及工棚、仓库等施工现场准备。,(3),做好施工前测量、放线工作，按照设计图纸和规范要求做好风机基础和风管支架施工。,第37页,五、离心风机安装及验收,2.,风机安装,1),解体检验,(1),风机安装时，应先按照操作规程要求细心将机壳和轴承箱拆开并将叶轮卸下清洗、检验（对直联传动风机可不拆卸清洗）。,(2),清洗检验轴承、传动装置和润滑、冷却、密封系统。对于润滑系统、冷却系统和密封系统管线除应清洗洁净，确保通畅外，其受压部分应按要求做强度试验和严密性试验。,(3),清洗和检验调整机构。,(4),检验电动机及起动装置。,(5),风机各零部件材质、加工精度均应符合产品技术文件要求。,2),风机组装,风机组装时，以拆机相反次序逐层进行。风机各零部件组装间隙和装配精度应符合产品技术文件要求。风机组装完，转动叶轮，要求每次转动完后叶轮都不应停在原来位置上，而且叶轮没有碰磨机壳现象。,第38页,3),整体机组安装,风机在进行整体机组安装时，应先在基础上按要求垫好垫铁并初步找平，直接将机组放置在基础垫铁上，穿好底脚螺栓带上螺帽，经过找正后拧紧。,风机进出风管线、阀什、调整装置等均应有独立支撑，并与基础或其它建筑物牢靠连接。管路与风机连接处连接不得憋劲，机壳不得承受其它机件重量，预防机壳变形。风机管线及辅助系统安装完后，应复查一下各部间隙和同心度。,五、离心风机安装及验收,2.,风机安装,第39页,1),试运行前检验,风机在试运行前应进行联合检验，要求到达以下条件方可试运行。,(1),复查风机以及辅助系统安装质量必须到达设计图纸和产品技术文件各项要求。,(2),风机润滑油名称、型号，主要性能和数量应符合设备技术文件要求。,(3),润滑、冷却、密封、安全、调整系统装置及管线、阀门和仪表应灵活、好用、可靠。,(4),盘动风机转子时，转动应灵活，无摩擦及碰撞现象。,(5),电动机转动方向应与风机运动方向相一致。,2),风机试运行要求及注意事项,风机第一次开启时应试起动，即风机一开始起动马上停顿运转，检验风机各处有尤异常现象和异常声音。若一切正常则可开启连续运转。,对于离心式通风机，风机连续试运时间普通不少于,2h,，对于离心鼓风机运转到达额定转数后，应先将风机调到最小负荷，进行连续运转,8h,以上，若无异常现象，然后逐步调整到设计负荷下连续运转,24h,以上，若无异常现象试运即可停顿。,在试运过程中，要经常检验风机和电动机各部分运转情况，每半小时检验一次电流、电压、振动、电动机温度和轴承温度等并作好统计。电流、电压、振动、噪音改变不得超出设计要求数值。油、水、气系统不得有泄漏现象。,五、离心风机安装及验收,3.,风机试运行,第40页,五、离心风机安装及验收,3.,风机验收标准,项目,标准,检验方式,联轴器,1.,联轴器应完整、无裂纹、无变形,观察,2.联轴器与轴配合牢靠无松动,手摸,3.,连接螺栓橡胶垫、垫圈、螺母应齐全、完好,观察、手摸,4.,联轴器间隙,卡尺测量,集流器,1.,叶轮与集流器间隙,卡尺测量,2.集流器磨损不得超出原厚度2/3，不然给予更换,叶轮,1.,叶片及叶轮盘无裂纹及变形,观察,2.,叶片磨损,卡尺测量,3.因为不均匀磨损，部分磨损超出原厚度1/3时，需采取焊补或挖补,试运转,1.,风机试运时间为,4h-8h,观察,2.,运转正常无异音,观察,3.,不漏油、漏水、漏风,观察,4.润滑油油位清楚,观察,5.,轴承温度低于指标值,测温,6.,轴承振动符合设备要求指标值,测量,第41页,现象,原因,处理方法,振动异常,1.,转子不平衡,1.,重做动平衡,2.,转子叶轮内积垢、积灰,2.去除积垢或积灰,3.,叶轮变形或腐蚀,3.,修理或更换叶轮,4.,轴承磨损或轴承箱体压盖松动,4.检验、修理或更换,5.,联轴器对中不良,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,轴承发烧,1.,滚动轴承安装不正确，外圈与轴承座孔装配过紧,1.,拆检轴承箱体并重新装配,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，低于标准油位,3,、补加润换油至标准油位,六、离心风机常见故障及排除,1.,风机主要故障及其产生原因,第42页,现象,原因,处理方法,风压降低,流量减小,1.,叶轮严重磨损,1.,拆检修理叶轮，重做动平衡或更换新叶轮,2.,传动带松弛，达不到额定转数,2.,调整或更换传动带,3.,进口管线异物堵塞,3.检验清理进口管线。,4.,阀门调控失灵,4.检验阀门,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.停机检验并修理,六、离心风机常见故障及排除,1.,风机主要故障及其产生原因,第43页,六、离心风机常见故障及排除,2.,风机常见故障,第44页,六、离心风机常见故障及排除,2.,风机常见故障,第45页,Thank you!,第46页,