离心式通风机

第一节离心式通风机 一、离心式通风机的结构、工作原理 1．结构 矿用离心式通风机,一般分为具有前弯叶片和具有后弯叶片两种.前弯式叶片离心式通风 机,压力系数较高,但效率较低,经济性差.我国五、六十年代生产的产品，属于淘汰产品。后 弯式叶片离心式通风机，压力系数较低，但效率较高，经济性好，现代高效离心式通风机， 大都属于此类型。 离心式通风机的结构如图4—1 所示。其主要部件的功能如下： 图 4—1 离心式通风机结构示意图 1 一叶轮 2 一整流器 3 一集流器； 4 一机壳(蜗壳)；5 一调节器 6 一进风箱 7 一轮毂 8 一大轴； 9 一叶片 10 一舌(喉部)； 11 一扩散器 (1)叶轮(风轮、工作轮)。 它是离心式通风机的关键部件，由前盘、 后盘、叶片和轮毂等零件焊接或铆接而成。 后盘紧固在轮毂上用键与风机转轴或直接 与电动机轴相连接，参见图 15—2。叶轮的 作用在于使被吸入叶片间的空气强遣旋转， 产生离心力而从叶轮中甩出来， 以提高空气 的压力。前盘的结构形式有平前盘、锥形前 盘和弧形前盘等几种。 图 15-2 叶轮与轴的连接 1 一前盘；2 一后盘，3 一叶片 I 4 一轮毂 I 5 一轴 (2)整流器(稳压器、扩压环)。它可起到减少机壳内涡流损失、 入口区的压力差和泄漏， 稳定气流的作用。 1 (3)集流器(喇叭口、吸风口)。它可保证气流均匀地进入叶轮，使叶轮得到良好的进气 条件，减少流动损失和降低进口涡流噪声。其开口有筒形、锥形、弧形和组合形等几种。目 前在大型离心式通风机上多采用弧形或锥弧形集流器， 以提高风机效率和降低噪声； 中、小 型离心式通风机多采用弧形集流器。 图 15—6 风机的集流器型式 n 一圆筒形 j b 一圆锥形，c 一圆弧形 (4)机壳(蜗壳)。 它是用钢板(小型凤机铸造)焊成包住叶轮的外壳， 其形状呈螺旋线形。 它是汇集从叶轮流出的气流，导至风机的出口，并将气体的部分动能转变为静压。 (5)调节器(导流器、挡板)。通过改变其叶片开启度的大小，来控制进风量大小和叶轮 进口气流方向，以满足调节要求。导流叶片数目一般为8～12 片。 (6)进风箱(耳子)。其横断面积与叶轮进口面积之比为1．75～2．0 时适宜，与风机出 口的夹角 90。为最好。 (7)轮毂(葫芦头、轴盘)。通过它将叶轮固定在大轴上。 （8)大轴。用以传递电动机的功率。 (9)叶片。用其将机械能转变为气体的压力能。 图 15-3 叶片型式 大多数叶片是由钢板压制而成如图 15—3a，这种叶片用铆接或焊接方法固定在叶轮的 前后盘上。也有做成如图 15—3b 所示的中空机翼形。根据叶片出口安装角不同，叶片可分 为前倾式、 径向式和后倾式 3 种， 大型主要通风机均采用后倾式， 出口安装角在 15°～72° 之间。 叶片的形状大致可分为平板形， 圆弧形和机翼形几种， 目前多采用机翼形。 叶片数目， 与叶片安装角度以及叶轮外径和内径的比值有关， 通过试验可以找到某一最佳值， 数目一般 为 l0 片。 (10)舌(喉部)。其作用是防止部分气体在蜗壳内循环流动，其结构形式常见的有深舌、 短舌和平舌 3 种(见图 4--1 中虚线部分，最下面为深舌)。 (11)扩散器(扩压器)。 风机外壳出口处气流有较高的动压， 随着气流直接抛入大气的同 时，其动压散失于大气， 无益于通风。若将动压的一部分转换为静压， 可以减少能量损失扩 散角一般小于 l5。 。 离心式通风机的一般结构如上所述， 若考虑主要因素的影响， 其结构形式的不同主要表 现在进气方式、旋转方式、出风口位置、传动方式等几方面。 1)进气方式。 离心式通风机流量小的一般都采用单级叶轮， 单侧进气的结构，称为单吸通风机。流量 2 大的有时做成双侧进气的， 称为双吸通风机。 风压高的通风机也可做成两级串联的结构形式。 2)旋转方式。 离心式通风机叶轮只能顺蜗壳螺旋线的展开方向旋转， 根据叶轮旋转方向不同分为左旋 和右旋两种， 确定方法为： 从电动机一端看风机， 叶轮按顺时针方向旋转的称为右旋通风机； 反之，则为左旋通风机。应该注意的是，右旋和左旋通风机的机壳螺旋线是不相同的， 但是 以右旋转作为基本的旋转方向。一旦叶轮反转，风量会突然下降。 。 3)出风口位置。 按叶轮旋转方向用右 （或左） 和出风口角度表示，出风口往往制成可以自由转动的结构。 我国对离心式通风机出风口位置作了规定， 根据现场使用要求， 离心式通风机蜗壳出口方向 可从图 4—2 规定的 8 个基本出风口位置中选取。 如果仍不能满足要求，可以从下列补充角度15。 ，30。 ，60。 ，75。 ，105。 ，l20。 ，l50。 ， l65。 ，l95。 ，210。中选取。 图 4--2 出风口位置 风口位置 基 本 出 风 口 位 置 旧用代号017 旧用代号027 018 028 011 021 012 022 013 023 表示方法 右 0° 右 45° 右 90° 右 135° 右 180°右 225°右 270°右 315° 014 024 015 025 016 026 表示方法 左 0° 左 45° 左 90° 左 135° 左 180°左 225°左 270°左 315° 195°（240°） （285°） （330°） 210°（255°） （300°） （345°） 补充出风口位置 15°60°105°150° 30°75°120°165° 注:括号内的数字一般未采用. 4)传动方式。 主要考虑通风机转速、 进气方式和尺寸大小等因素而定其传动方式。 我国对通风机的传 动方式规定有 6 种，如图 4—3 所示。 (e) (O 图 4—3 通风机传动方式 离心式通风机的传动方式 代号 传动方式 A 型 无 轴 承 电 机 直 联 传 B 型 悬 臂 支 承 皮 带 轮 在 C 型 悬 臂 支 承 皮 带 轮 在 3 D 型 悬 臂 支 承 联 轴 器 传 E 型 双 支 承 皮 带 轮 在 外 F 型 双 支 承 联 轴器传动 动轴承中间轴承外侧动侧 如果离心式通风机与电动机转速相同时，大号通风机可采用联轴器与电动机直接连接； 小号通风机则可将叶轮直接安装在电动机输出轴上。 如果离心式通风机的转速与电动机的转 速不相同，则可采用带变速传动方式； 对于双吸式或大型单吸离心式通风机， 一般是采用将 叶轮放在两个轴承的中间，即双支承式方式。 2．工作原理 气体在离心式通风机内的流动方向是：从进风口沿轴向进入叶轮，随着叶轮流道的改变， 气流又从径向出叶轮。在这个流动过程中，风压和流速不断增大，气流汇集在螺旋机壳中， 气流速度下降而压力上升，最后经过扩散器排入大气。 离心式通风机的工作原理： 当电动机经过传动机构带动叶轮旋转时， 叶片流道间的空气 随叶片的的旋转而转，由于叶片的作用， 气体获得能量，即压力提高和动能增加，并汇集于 螺旋状的机壳中，由出口排入扩散器。 与此同时，在叶片的入口——叶根处形成较低的压力 （负压）于是，在大气压力作用下气流不断地由进风口连续进入叶轮，形成了连续风流。 离心式通风机内的气流压力是低于大气压的，其作用就是把低于大气压力的气流吸