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风机的发展与选型

作 者:全风     关注:677     发表时间:2017-06-27 09:04:10

近年来我国工业发展迅速,鼓风机的应用已经得到了普及,它广泛应用于工农业方面,涵盖基础建设、环保行业,汽车工业、电镀工业,水产养殖业,工业集尘,包装机械行业,印刷机械行业,塑料工业、化工、食品、制药、医疗、电工电子、轻工纺织、船舶与铁路、航空航天工程等行业的通风换气。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,它是一种从动的流体机械。

  近年来我国工业发展迅速,鼓风机的应用已经得到了普及,它广泛应用于工农业方面,涵盖基础建设、环保行业,汽车工业、电镀工业,水产养殖业,工业集尘,包装机械行业,印刷机械行业,塑料工业、化工、食品、制药、医疗、电工电子、轻工纺织、船舶与铁路工程等行业的通风换气。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,它是一种从动的流体机械。

    鼓风机大约发明于12世纪,当时是使用的水力,对14世纪欧洲生铁的出现起到了促进作用。直到欧洲工业革命时期,蒸汽机车的出现,钢铁工业、煤炭工业的突飞猛进,促进通风机、鼓风机、压缩机等各种风机的发展

1862年,英国圭贝尔发明了离心通风机,其叶轮、机壳为同心圆型,机壳用砖制,木制叶轮采用后向直叶片,效率为40%左右,主要用于矿山通风。

1880年,矿井用排送风的离心通风机被设计出来,结构完善。

1898年,爱尔兰人设计的西罗柯式离心通风机问世,并为各国广泛采用。

19世纪,轴流通风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风,

1935年,德国首先采 用轴流等压通风机作为锅炉通风机和引风机。

1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流通风机。对旋轴流通风机、子午加速轴流通风机、斜流通风机和横流通风机也都获得发展。 

1963年,美国生产出一台合成氨厂用的14.7MPa高压离心压缩机,采用筒型机壳代替水平剖分型机壳,又称筒型压缩机,它能承受10MPa以上的压力。

70年代,美国、意大利和德国先后制成60~70MPa高压筒型压缩机,筒体壁厚280mm。

80年代初排气压力已达80MPa。离心压缩机的转速一般为每分钟几千转以上,有的已达到25000转以上。所需功率可达几万千瓦,流量已达10000m 3 /min。离心压缩机的常规叶轮是以一维流动理论为基础设计的,

19世纪末,英国人帕森斯让多级反动式汽轮机反向旋转,作为试验用轴流压缩,但由于效率很低而不能实用。

20世纪初,英国制造出一台轴流压缩机,效率仍不高。

一直到30年代,由于航空事业的发展,开展了对轴流压缩机气体动力学理论研究和试验研究,效率才有显著提高。为了提高压力比和增大流量,人们研究跨声速和超声速压缩机,并已广泛应用于喷气发动机等设备。  随着时代的进步。人们不满足于离心风泵的压力及风量要求,并且,离心风泵的噪音也越发成为工厂内部十分头疼的问题。所以,日本推出全封闭式测流式风机,也就是如今的高压风机(旋涡式真空泵)。此风机以其精小的外观和噪音,满足了当时社会对高压风机的需求。后来,各国相继对此风机进行升级,先后发展至单段,双段,三段叶轮的高压风机,并将高压风机的压力一度刷新至230kpa,但这只作为风机的极限压力。 

 

工作原理  

  透浦式鼓风机的工作原理  透浦式鼓风机的工作原理与离心式通风机相似,只是空气的压缩过程通常是经过几个工作叶轮(或称几级)在离心力的作用下进行的。鼓风机有一个高速转动的转子,转子上的叶片带动空气高速运动,离心力使空气在渐开线形状的机壳内,沿着渐开线流向风机出口,高速的气流具有一定的风压。新空气由机壳的中心进入补充。  高压鼓风机的工作原理是:原动机通过轴驱动叶轮高速旋转,气流由进口轴向进入高速旋转的叶轮后变成径向流动被加速,然后进入扩压腔,改变流动方向而减速,这种减速作用将高速旋转的气流中具有的动能转化为压能(势能),使风机出口保持稳定压力。 

  从理论上讲,离心鼓风机的压力-流量特性曲线是一条直线,但由于风机内部存在摩擦阻力等损失,实际的压力与流量特性曲线随流量的增大而平缓下降,对应的离心风机的功率-流量曲线随流量的增大而上升。当风机以恒速运行时,风机的工况点将沿压力-流量特性曲线移动。风机运行时的工况点,不仅取决于本身的性能,而且取决于系统的特性,当管网阻力增大时,管路性能曲线将变陡。风机调节的基本原理就是通过改变风机本身的性能曲线或外部管网特性曲线,以得到所需工况。  变频调控原理与特性  随着科技的不断发展,交流电机调速技术被广泛采用。通过新一代全控型电子元件,用变频器改变交流电机的转速方式来进行风机流量的控制,可以大幅度减少以往机械方式调控流量造成的能量损耗。

高压鼓风机,区别于一般离心式鼓风机风机,在国内有些人也叫它

漩涡气泵。高压风机在设计条件下,风压为25kPa~200KPa或压缩比e=1.3~3的风机就属于高压风机范畴,目前行业内一般是把气环式真空泵划归为高压风机。  一般情况下,高压风机具有以下特点:

  1、具有吹吸双功能,一机两用,可以用吸风,也可以用吹风;

  2、高压风机可以少油或无油运转,输出的空气是干净的; 

  3、相对于离心风机和中压风机来说,其压力高很多,往往是离心风机的十几倍以上,稳定性能也是远远超过离心风机和中压风机; 

  4、高压风机的泵体是整体压铸,并且使用了防震安装脚座,它对安装基础的要求也是很低的,甚至可以不用固定脚座即可正常运转,非常的方便,也非常的节省安装费用和安装     周期;

  5、相对同类风机,其运转的噪音较低,可以说是超静音型高压风机:

  6、免维护使用;它的损耗件仅仅是两个轴承,在质保期之内,基本上不需要维护;

  7、高压风机的机械磨损非常微小,因为除了轴承之外,没其它的机械接触部分,所以使用寿命当然也是非常的长,只要是处于正常的使用条件下可以持续工作20000小时,寿命长     达3~5年是完全没有问题的;

  8、安装简易,使用方便,可以说是即插即用型!  随着经济、科学技术的不断发展,不断引进国外先进技术、新工艺。高压风机已经在工业设备、装备制造、民用设备等领域得到     广泛应用。


  全风鼓风机风机 

   三、  鼓风机选型知识

       1、常规产品选型  根据流量、压力参数,按有关样本(性能表)选取合适的型号规格和电机即可。

       2、变型产品选型计算  试选转速、计算比转速,按比转速选择机型(如Y4-73),按压力计算叶轮直径(确定风机规格如№21),按流量计算叶轮出口宽度(修正率<15%          ),核算流量系数及效率、功率。

       3、需要注意的问题 

        (1)全风鼓风机是按TB点选型的,实际在BMCR点附近长期运行,余量较大。

        (2)介质中含有粉尘或液体时,与输送干净空气时相比,风机轴功率按混合气体密度与空气密度的比例线性增大。

        (3)风机转动惯量大于电机产生的转矩时将会难以启动,因此在输送高温、低密度气体时,由于电机功率小了,可能不能启动(尤其是极数越少、转速越高的电机越难启             动)。 

        (4)注意是否含尘、或有防腐、防爆等特殊要求。

        (5)除引风机之外,通风机一般是不需要配置调节风门的。

        (6)较小规格的产品配有公共底座(具体见行业通用手册),大、中型通(引)风机一般不配公共底座,用户有要求时另作配置。


 


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