通風機(jī)概述及其分類
通風機是依靠輸入的機械能,提高氣體壓力並排送氣體的機械,它(tā)是一種從動(dòng)的流體機械。
通風機廣泛(fàn)用於工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建(jiàn)築物的通風、排塵和(hé)冷卻;鍋爐和工業爐窯(yáo)的通風和(hé)引風;空氣調節設備和家用電器設備(bèi)中的冷卻和通風;穀物的烘幹和選送;風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。
通風機的工作原理與透平壓縮機基本相同,隻是由於氣體流速較低,壓力變化不大(dà),一般不需要考慮氣體比容的變化,即把(bǎ)氣體作為不可壓縮流體處理。
通風機已有(yǒu)悠(yōu)久的曆史。中國在公元前許多年就已製造出簡單的木製礱穀風車,它的作用原理與現代離心通風機基本相同。1862年,英國的圭(guī)貝爾發明離心通風機,其葉輪、機殼為同心圓型,機殼(ké)用磚製,木製葉輪采用(yòng)後(hòu)向直葉片,效率僅為40%左右,主要用於礦山(shān)通風。1880年,人們設計出用於礦井排送風的蝸形機殼,和後向彎曲葉片的離心通風機,結構已(yǐ)比較完善了。
1892年法國研製成橫流通風機;1898年(nián),愛爾蘭人設計(jì)出前向葉片的西羅(luó)柯式離(lí)心通風機,並為各國所廣泛采用;19世紀(jì),軸流通風機(jī)已應用於礦井通(tōng)風和冶金工業的鼓風,但其壓力僅為100~300帕,效率僅為15~25%,直到二十世紀(jì)40年代以後才得到較(jiào)快的發展。
1935年,德國首(shǒu)先采用軸流等壓通風機為(wéi)鍋爐通風和引風;1948年,丹(dān)麥(mài)製成運行(háng)中動葉可調的軸流通風(fēng)機;旋軸流通風機、子(zǐ)午加(jiā)速(sù)軸流通風機、斜流(liú)通(tōng)風機和橫流通風機也都獲得了發展。
按氣體流動的方向,通風機可分為離心式、軸流式、斜(xié)流式和橫流式等類型。
離心通風(fēng)機工作時,動力機(主要是電動機)驅動葉輪在蝸形機(jī)殼內旋(xuán)轉,空氣(qì)經吸氣口從葉輪中心處吸入。由於葉片(piàn)對氣體的動力(lì)作用(yòng),氣體壓(yā)力和速度得以提高(gāo),並在離心力作(zuò)用下沿著葉道甩向機殼,從排氣口排出。因(yīn)氣體在葉輪內的流動主要是在徑向平麵內,故又稱徑流通(tōng)風機。
離心通風機主要由葉輪和機殼組成,小型通風機的葉輪直接裝在電動機上中、大型通風機通過(guò)聯軸器或皮帶輪與電動機聯接。離心通風機一般為單側進氣(qì),用單級葉輪;流量大的可雙側(cè)進氣,用兩個背靠背的葉輪(lún),又稱為雙吸式離心通(tōng)風機。
葉輪是通風機的主要部件,它的幾何形狀、尺寸、葉片數目和製造精度對性能有很大(dà)影響。葉輪經靜平衡或動平衡校正才能保證通風機平穩地轉動。按葉片(piàn)出口方向的不(bú)同(tóng),葉(yè)輪分為(wéi)前向、徑向和後(hòu)向三種型式。前向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉方(fāng)向傾斜;徑向葉輪的葉片頂部是向徑向的,又分直葉片式和曲(qǔ)線型葉(yè)片;後向葉輪的葉片頂部向葉輪旋(xuán)轉的反向傾斜。
前向葉輪產生的壓力最大,在流量和轉數一定時,所需葉輪直徑最小,但效率一般較低;後(hòu)向葉輪相反,所產生的壓力最小,所需(xū)葉輪直徑最大,而效率一般較(jiào)高;徑向葉輪(lún)介於兩者之間。葉片的型線以直葉片最簡單,機翼型葉片(piàn)最複(fù)雜。
為了使葉片表麵有合適的速度分布,一般采用曲線型葉片,如等厚度圓弧葉片。葉輪通常(cháng)都有蓋盤,以增加葉輪的強度和減少葉片與機殼間的氣體泄漏。葉片與蓋盤(pán)的聯接采(cǎi)用焊接或鉚(mǎo)接。焊接葉輪的重(chóng)量較輕,流(liú)道光滑。低、中壓小型離心通風機的葉輪(lún)也有采用鋁合金鑄(zhù)造的(de)。
軸流式通風機工作時,動力(lì)機驅動葉輪在圓筒形(xíng)機殼內旋(xuán)轉,氣體從集流器進入,通過葉輪獲得(dé)能量,提(tí)高壓力(lì)和速度(dù),然後沿軸向排出。軸流通風機的布置形式有(yǒu)立式、臥式和傾斜式三種,小型的(de)葉(yè)輪(lún)直徑隻有100毫米左右,大型(xíng)的可達20米以上。
小型低壓軸流通風機由葉輪、機殼和集流器等部件(jiàn)組成,通常安裝在建築物的牆壁或天花板(bǎn)上;大(dà)型高壓軸流通風機由集流器、葉輪、流線體、機殼、擴散筒和傳動部件組成(chéng)。葉片均勻布置在輪轂上,數目(mù)一般為2~24。葉片越多,風壓越高;葉(yè)片安裝角一(yī)般為10°~45°,安(ān)裝角越(yuè)大,風量和風壓(yā)越大。軸流式通風機的主要零(líng)件大都用鋼(gāng)板焊接或鉚接而成。
斜流通風機又稱混流通風機,在這類通風機中,氣體以與軸線成某一角度的方向進入葉輪,在葉(yè)道中獲得能量,並沿傾斜方向流出。通風機的葉輪(lún)和機殼的形狀為圓錐形。這種通風機(jī)兼有離(lí)心式和軸流式的特點,流量範圍和(hé)效率均介於兩者之間。
橫流通風機是具有前向多翼葉輪的小型高(gāo)壓離心通(tōng)風(fēng)機(jī)。氣體從轉子外(wài)緣的一側進入葉輪,然後穿過葉輪內部從另一側排(pái)出,氣(qì)體在葉輪內兩次受到葉片的力的作用(yòng)。在相同性能的條件下,它的尺寸小、轉速低。
與其他類型低速通風機相比(bǐ),橫流(liú)通風(fēng)機具有較高的效率(lǜ)。它(tā)的軸向寬度(dù)可任(rèn)意選擇(zé),而不影響氣體的流動狀態,氣體在整個(gè)轉子寬度上仍保持流動均(jun1)勻。它(tā)的(de)出口截麵(miàn)窄而長,適宜於安裝在各(gè)種扁平形的設備中用來冷卻或通風。
通風機的(de)性能(néng)參數主要(yào)有流量、壓力、功率,效率和轉速。另外(wài),噪聲和(hé)振動的大小也是通風機(jī)的主要(yào)技術指標。流量(liàng)也稱風量,以單位時間內流經(jīng)通風(fēng)機的氣體(tǐ)體積表示;壓力也稱風壓(yā),是指氣(qì)體在通風機內壓力升高(gāo)值,有靜壓、動壓和全壓之分(fèn);功率是(shì)指通風(fēng)機的輸入功率,即軸功率。通風機有(yǒu)效功率與軸功率之比稱(chēng)為效率。通風機全壓效率可達90%。
通風機未來的發展將進(jìn)一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率,以降低(dī)電能消耗;用動葉可調的軸流(liú)通風機代替大型離心通風機;降低通風機噪(zào)聲;提高排煙、排塵通風機葉輪和機殼的耐磨性;實現變轉速調節(jiē)和自動化調(diào)節。
- 上一條(tiáo)風機的葉輪保養和維護
- 下一條風機的噪音(yīn)公式
