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− | + | 中文名;鼓风机使用说明书 | |
− | + | 外文名;Operation instruction of blower | |
− | + | 起源;扇、吹管 | |
− | + | 时间;1862 | |
− | + | 风压;30kPa~200KPa | |
− | + | 压缩比;1.3~3 | |
+ | 应用;各类工业机械设备 | ||
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− | '''鼓风机'''主要由下列六部分组成:电机、空气过滤器、鼓风机本体、空气室、底座(兼油箱)、滴油嘴。鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转,并使转子槽中的叶片之间的容积变化将空气吸入、压缩、吐出。在运转中利用鼓风机的压力差自动将润滑送到滴油嘴,滴入汽缸内以减少摩擦及噪声,同时可保持汽缸内气体不回流,此类鼓风机又称为滑片式鼓风机。<ref>[ ], , | + | '''鼓风机'''主要由下列六部分组成:电机、空气[[ 过滤器]] 、鼓风机本体、空气室、底座(兼油箱)、滴油嘴。鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转,并使转子槽中的叶片之间的容积变化将空气吸入、压缩、吐出。在运转中利用鼓风机的压力差自动将润滑送到滴油嘴,滴入汽缸内以减少摩擦及[[ 噪声]] ,同时可保持汽缸内气体不回流,此类鼓风机又称为滑片式鼓风机。<ref>[https://www.xcar.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=21974264 学习无止境,自己动手拆卸鼓风机], 爱卡汽车网论坛 , 2015年5月31日</ref> |
==结构组成== | ==结构组成== | ||
− | 靠转动叶轮上叶片的动力作用将能量传递给连续流动的流体或靠流体传出的能量推动叶片旋转的装置,称为叶轮机械。在叶轮机械中,转动叶片对流体做正功或负功,使流体的压力升高或降低。叶轮机械分为两大类:一类是工作机,流体从其中吸收功率增加压头或水头,如叶片式泵和通风机;另一类是原动机,流体在其中膨胀、降低压力或水头产生功率,如汽轮机和水轮机。人们把原动机称为透平,而把工作机成为叶片式流体机械。 | + | 靠转动叶轮上叶片的动力作用将能量传递给连续流动的流体或靠流体传出的能量推动叶片旋转的[[ 装置]] ,称为叶轮机械。在叶轮机械中,转动叶片对流体做正功或负功,使流体的压力升高或降低。叶轮机械分为两大类:一类是工作机,流体从其中吸收功率增加压头或水头,如叶片式泵和通风机;另一类是原动机,流体在其中[[ 膨胀]] 、降低压力或水头产生功率,如汽轮机和水轮机。人们把原动机称为透平,而把工作机成为叶片式流体机械。 |
− | 按照风机工作原理的不同分为叶片式和容积式两大类,其中叶片式又可分为轴流式、离心式和混流式。按照风机产生压力的高低,又可分为鼓风机、压缩机和通风机。我国现行机械行业标准JB/T2977-92中规定:通风机是指进口为标准空气进口条件下,出口压力(表压)小于0.015MPa的风机;出口压力(表压)在0.015MPa和0.2MPa之间的称为鼓风机;出口压力(表压)大于0.2MPa 的称为压缩机。 | + | 按照风机工作原理的不同分为叶片式和容积式两大类,其中叶片式又可分为[[ 轴流式]] 、[[ 离心式]] 和[[ 混流式]] 。按照风机产生压力的高低,又可分为鼓风机、压缩机和通风机。我国现行机械行业标准JB/T2977-92中规定:通风机是指进口为标准空气进口条件下,出口压力(表压)小于0.015MPa的风机;出口压力(表压)在0.015MPa和0.2MPa之间的称为鼓风机;出口压力(表压)大于0.2MPa 的称为压缩机。 |
鼓风机的主要部件有:蜗壳、集流器和叶轮。 | 鼓风机的主要部件有:蜗壳、集流器和叶轮。 | ||
− | 集流器可以将气体导向叶轮,叶轮入口气流状况是由集流器的几何形状来保证的。集流器的形状有很多种,主要是:筒形、锥形、筒锥形、弧形、筒弧形、弧锥形等。 | + | 集流器可以将气体导向叶轮,叶轮入口气流状况是由集流器的几何形状来保证的。集流器的形状有很多种,主要是:筒形、[[ 锥形]] 、筒锥形、弧形、筒弧形、弧锥形等。 |
− | 叶轮一般有轮盖、轮盘、叶片、轴盘四大部件组成,其结构的连接方式主要是焊接和铆接。按照叶轮的出口不同的安装角度,可分为径向、前向和后向三种。叶轮是离心风机最重要的部分,由原动机驱动,是离心叶轮机械的心脏,负责由欧拉方程所描述的能量传输过程,离心叶轮内部的流动受叶轮旋转和表面曲率的作用还伴有脱流、回流和二次流现象,从而使得叶轮内的流动变得十分复杂。叶轮内部流动状况,直接影响着整级乃至整机的气动性能和效率。 | + | 叶轮一般有轮盖、轮盘、叶片、轴盘四大部件组成,其结构的连接方式主要是焊接和铆接。按照叶轮的出口不同的安装角度,可分为径向、前向和后向三种。叶轮是离心风机最重要的部分,由原动机驱动,是离心叶轮机械的心脏,负责由欧拉方程所描述的能量传输过程,离心叶轮内部的流动受叶轮旋转和表面曲率的作用还伴有脱流、回流和二次流[[ 现象]] ,从而使得叶轮内的流动变得十分复杂。叶轮内部流动状况,直接影响着整级乃至整机的气动性能和效率。 |
− | 蜗壳主要是用来收集从叶轮出来的气体,同时可以通过适度降低气体速度将气体的动能转化为气体的静压能,并引导气体留出蜗壳出口。鼓风机作为流体叶轮机械,从其内部流场研究入手来提高其整机性能与工作效率,是非常有效的方法。学者为了了解离心鼓风机内部的真实流动状况,改进叶轮设计和蜗壳设计以提高性能和效率,针对离心叶轮和蜗壳做了大量的基础理论分析、实验研究和数值模拟计算。 | + | 蜗壳主要是用来收集从叶轮出来的气体,同时可以通过适度降低气体速度将气体的动能转化为气体的静压能,并引导气体留出蜗壳出口。鼓风机作为流体叶轮机械,从其内部流场研究入手来提高其整机性能与工作效率,是非常有效的方法。学者为了了解离心鼓风机内部的真实流动状况,改进叶轮设计和蜗壳设计以提高性能和[[ 效率]] ,针对离心叶轮和蜗壳做了大量的基础理论[[ 分析]] 、实验研究和数值模拟计算。 |
鼓风机的其他结构: | 鼓风机的其他结构: | ||
− | 转子:由轴、叶轮、轴承、同步齿轮、联轴器、轴套等组成。 | + | 转子:由轴、叶轮、轴承、同步齿轮、[[ 联轴器]] 、轴套等组成。 |
轴承:近联轴器端作为定位端选用3000型双列向心球面滚子轴承。近齿轮端作为自由端选用32000型单列向心短圆柱滚子轴承以适应热臌胀时转子的轴向位移。 | 轴承:近联轴器端作为定位端选用3000型双列向心球面滚子轴承。近齿轮端作为自由端选用32000型单列向心短圆柱滚子轴承以适应热臌胀时转子的轴向位移。 | ||
− | 同步齿轮:由齿圈和轮毂组成,便于调整叶轮间隙。 | + | 同步齿轮:由齿圈和轮毂组成,便于调整叶轮[[ 间隙]] 。 |
机体:由机壳和左、右墙板组成。左、右墙板及安装在左右墙板内的轴承座、密封部等均可互相通用。 | 机体:由机壳和左、右墙板组成。左、右墙板及安装在左右墙板内的轴承座、密封部等均可互相通用。 | ||
− | 底座:中、小型风机均配有公共底座,大型风机仅配风机底座,便于安装调试。 | + | 底座:中、小型风机均配有公共底座,大型[[ 风机]] 仅配风机底座,便于安装调试。 |
润滑:齿轮采用浸入式,轴承采用飞溅润滑。润滑效果好,安全可靠。 | 润滑:齿轮采用浸入式,轴承采用飞溅润滑。润滑效果好,安全可靠。 | ||
− | 传动方式:以联轴器直联为主。若性能规格需要,也可选用三角皮带轮变速的方式。联轴器选用弹性联轴器,能缓和冲击及补偿少量的轴线偏差。大流量风机除以电动机作为驱动机外,也可采用汽轮机或其他驱动机。 | + | 传动方式:以联轴器直联为主。若性能规格需要,也可选用三角皮带轮变速的方式。联轴器选用弹性[[ 联轴器]] ,能缓和冲击及补偿少量的轴线偏差。大流量风机除以电动机作为驱动机外,也可采用汽轮机或其他驱动机。 |
==产品历史== | ==产品历史== | ||
− | 在距今5000~6000年前,中国就已出现了冶金术。公元前5世纪进入铁器时代之后,铁器便成为推动历史进步的重要因素,一度成为生产力发展水平的标志。冶铁是多种技术的结合,鼓风技术就是其中不可或缺的一部分。我国古代的冶金机械鼓风技术经历了从间歇鼓风到连续鼓风的发展,鼓风设备则从皮橐发展到木扇、活塞式木风箱,其间还出现了马排与水排。鼓风设备的发展既是冶铁技术进步的重要部分,同时又作为机械 技术的一种受到机械技术整体水平的影响。中国的冶铁机械在社会政治、经济、技术水平等多种因 素合力作用下表现出特有的发展脉络。 | + | 在距今5000~6000年前,中国就已出现了冶金术。公元前5世纪进入铁器时代之后,铁器便成为推动历史进步的重要[[ 因素]] ,一度成为生产力发展水平的标志。冶铁是多种技术的结合,鼓风技术就是其中不可或缺的一部分。我国古代的冶金机械鼓风技术经历了从间歇鼓风到连续鼓风的发展,鼓风设备则从皮橐发展到木扇、活塞式木风箱,其间还出现了马排与水排。鼓风设备的发展既是冶铁技术进步的重要部分,同时又作为机械 技术的一种受到机械技术整体水平的影响。中国的冶铁机械在社会政治、经济、[[ 技术]] 水平等多种因 素合力作用下表现出特有的发展脉络。 |
− | 鼓风技术是将一定压力的气流鼓入炉内,使燃料充分燃烧,提高炉温,提高冶炼效率。鼓风设备是鼓风技术实施的物质基础。早期冶金可能使用自然风,后来随着对高温的需求而发展为强制鼓风。最早用于强制鼓风的器具是扇和吹管(橐)。辽宁省凌源县牛河梁发现的炼铜坩埚炉残片是吹管鼓风的典型考古实证,内蒙古赤峰市林西县的大井古铜矿遗址(夏家店上层文化,距今约2700年~2900年)也发现了陶质兽首鼓风管1个。这些发现表明,青铜时代早期已经出现较原始的鼓风设备。据现有考古发掘材料可知:我国早在西周时就已使用一座炉配四具鼓风器的冶炼设备。此外,从出土的商周时期的大量青铜器及其工艺技术水平推测,当时应该存在一种较为原始的鼓风装置,只是这种鼓风设备是否属于机械装置还待进一步考证。真正的冶铁鼓风机械装置应该是伴随冶铁术的进步而发展起来的,春秋战国时期出现了关于机械的概念。《[[庄子·外篇·天地]]》上记载了子贡所说的话:“有械(“械”乃是一种汲水工具)。于此,一日浸百畦,用力甚寡而见功多。”《[[韩非子·难二]]》说:“审于地形,舟车、机械之利,用力少,致功大,则入多”。这就是说,古人认为机械是一种“用力少而致功多”的器械。现在一般认为机械应包括三个部分:动力装置、传动装置、工作机。若以此衡量鼓风机械,最早的当属皮橐,此后相继有水排、木扇、活塞式木风箱等等。不难看出,从最初的皮橐到后来的马排、水排再到木扇、木风箱,其机械结构以及机械原动力呈现出由简单到复杂再到小型化、简单化的发展脉络。之所以呈现这样的特点,是由当时的社会背景,尤其是国家制度和经济发展所决定的。 | + | 鼓风技术是将一定压力的气流鼓入炉内,使燃料充分燃烧,提高炉温,提高冶炼效率。鼓风设备是鼓风技术实施的[[ 物质]] 基础。早期冶金可能使用自然风,后来随着对高温的需求而发展为强制鼓风。最早用于强制鼓风的器具是扇和吹管(橐)。辽宁省凌源县牛河梁发现的炼铜坩埚炉残片是吹管鼓风的典型考古实证,内蒙古赤峰市林西县的大井古铜矿遗址(夏家店上层文化,距今约2700年~2900年)也发现了陶质兽首鼓风管1个。这些发现表明,青铜时代早期已经出现较原始的鼓风设备。据现有考古发掘[[ 材料]] 可知:我国早在西周时就已使用一座炉配四具鼓风器的冶炼设备。此外,从出土的商周时期的大量青铜器及其工艺技术水平推测,当时应该存在一种较为原始的鼓风装置,只是这种鼓风设备是否属于机械装置还待进一步考证。真正的冶铁鼓风机械装置应该是伴随冶铁术的进步而发展起来的,春秋战国时期出现了关于机械的概念。《[[庄子·外篇·天地]]》上记载了子贡所说的话:“有械(“械”乃是一种汲水工具)。于此,一日浸百畦,用力甚寡而见功多。”《[[韩非子·难二]]》说:“审于地形,舟车、机械之利,用力少,致功大,则入多”。这就是说,古人认为机械是一种“用力少而致功多”的器械。现在一般认为机械应包括三个部分:动力装置、传动装置、工作机。若以此衡量鼓风机械,最早的当属皮橐,此后相继有水排、木扇、活塞式木风箱等等。不难看出,从最初的皮橐到后来的马排、水排再到木扇、木风箱,其机械结构以及机械原动力呈现出由简单到复杂再到小型化、简单化的[[ 发展]] 脉络。之所以呈现这样的特点,是由当时的社会背景,尤其是国家制度和[[ 经济]] 发展所决定的。 |
==产品分类== | ==产品分类== | ||
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罗茨鼓风机 | 罗茨鼓风机 | ||
− | 罗茨鼓风机属于容积式鼓风机,是回转式鼓风机的一种,利用两个叶形转子或三个叶形转子在气缸内做相对运动来输送气体。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸人到转子与泵壳之间的空闻内,再经排气口排出,气体经罗茨风机没有内压缩过程。 | + | 罗茨鼓风机属于容积式鼓风机,是回转式鼓风机的一种,利用两个叶形转子或三个叶形转子在气缸内做相对[[ 运动]] 来输送气体。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸人到转子与泵壳之间的空闻内,再经排气口排出,气体经罗茨风机没有内压缩过程。 |
− | 罗茨鼓风机是中小型硫酸厂常用的鼓风机。在需用风量较小时,离心式鼓风机常因 叶轮直径较小,一般每分 钟2950转的转速下较难达到硫酸生产需用的压头而不适用。 罗茨鼓风机兼有往复式压气机和离心式鼓风机的优点 ,已具有往复式压气机在转速一定时风压稍有变化,送风量可保持不变,即保持转速与风量间正比关系的特点,也具有离心式鼓风机转速高,不用气阀和曲轴,重量较轻,应用方便等优点。缺点是出口受阻碍时易使压力升高甚至造成机器本身损坏。用久后,因两只转子间的间隙、转子与机壳间的间隙扩大而致送风量下降。 | + | 罗茨鼓风机是中小型硫酸厂常用的鼓风机。在需用风量较小时,离心式鼓风机常因 叶轮直径较小,一般每分 钟2950转的转速下较难达到[[ 硫酸]] 生产需用的压头而不适用。 罗茨鼓风机兼有往复式压气机和离心式鼓风机的优点 ,已具有往复式压气机在转速一定时风压稍有变化,送风量可保持不变,即保持转速与风量间正比关系的特点,也具有离心式鼓风机转速高,不用气阀和曲轴,重量较轻,应用方便等优点。缺点是出口受阻碍时易使压力升高甚至造成机器本身损坏。用久后,因两只转子间的[[ 间隙]] 、转子与机壳间的间隙扩大而致送风量下降。 |
高炉鼓风机 | 高炉鼓风机 | ||
− | 目前的高炉鼓风机均采用叶片式风机,主要有离心式和轴流式两大类。离心鼓风机具有结构简单,运行可靠,设计点效率高,噪声较小等优点。离心式高炉鼓风机在中国有比较成熟的制造和使用经验,400m3以下的高炉在工业落后的地区和国家使用较为广泛。但随着高炉的增大,离心鼓风机的调节损失、外形尺寸及风机重量等都有较大幅度的增加,这就给制造、运输、安装和维护等带来很大的困难,而且同时还受到旋转件——叶轮材料强 度、主轴刚度、电机启动等因素的限制,又使该风机运行的可靠性和经济性有所降低。而轴流式鼓风机具有结构紧凑、体积小、重量轻、负荷调节性好、使用范围宽、风机转动惯量小、电机易启动等特点,所以在大型化和现代化高炉上被广泛使用。中国在500m3以上的高炉中广泛采用了轴流鼓风机, 在制造和运行方面也积累了一定的经验。 | + | 目前的高炉鼓风机均采用叶片式风机,主要有离心式和轴流式两大类。离心鼓风机具有结构简单,运行可靠,设计点效率高,[[ 噪声]] 较小等优点。离心式高炉鼓风机在中国有比较成熟的制造和使用经验,400m3以下的高炉在工业落后的地区和国家使用较为广泛。但随着高炉的增大,离心鼓风机的调节损失、外形尺寸及风机重量等都有较大幅度的增加,这就给制造、运输、安装和维护等带来很大的困难,而且同时还受到旋转件——叶轮材料强 度、主轴刚度、电机启动等因素的限制,又使该风机运行的可靠性和[[ 经济]] 性有所降低。而轴流式鼓风机具有结构紧凑、体积小、重量轻、负荷调节性好、使用范围宽、风机转动惯量小、电机易启动等特点,所以在大型化和现代化高炉上被广泛使用。[[ 中国]] 在500m3以上的高炉中广泛采用了轴流鼓风机, 在制造和运行方面也积累了一定的经验。 |
磁悬浮鼓风机 | 磁悬浮鼓风机 | ||
− | 磁悬浮鼓风机是采用磁悬浮轴承的涡轮机的一种。其主要结构是鼓风机叶轮直接安装在电动机轴延伸端上,而转子被垂直悬浮于主动式磁性轴承控制器上,不需要增速器及联轴器,实现由高速电动机直接驱动。由变频器来调速的单级高速离心鼓风机,其核心是磁悬浮轴承和永磁电动机技术。磁悬浮鼓风机主要技术特点有: | + | 磁悬浮鼓风机是采用磁悬浮轴承的涡轮机的一种。其主要结构是鼓风机叶轮直接安装在电动机轴延伸端上,而转子被垂直悬浮于主动式磁性轴承[[ 控制器]] 上,不需要增速器及联轴器,实现由高速电动机直接驱动。由变频器来调速的单级高速离心鼓风机,其核心是磁悬浮轴承和永磁电动机技术。磁悬浮鼓风机主要技术特点有: |
(1)高效叶轮:高效叶轮用三元流设计,且五轴加工技术保证了叶轮制造精度。 | (1)高效叶轮:高效叶轮用三元流设计,且五轴加工技术保证了叶轮制造精度。 | ||
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(2)磁悬浮轴承:无机械磨损,能量低,半永久性寿命。 | (2)磁悬浮轴承:无机械磨损,能量低,半永久性寿命。 | ||
− | (3)结构设计一体化:风机叶轮直接安装于电动机轴端,与控制系统一体化设计,集装于箱体内,结构简单、简洁。 | + | (3)结构设计一体化:风机叶轮直接安装于电动机轴端,与控制系统一体化设计,集装于箱体内,[[ 结构]] 简单、简洁。 |
(4)安装维护方便:无需起吊设备和高大空间,无需特殊基础,维护方便,同时节约机房的基建费用。 | (4)安装维护方便:无需起吊设备和高大空间,无需特殊基础,维护方便,同时节约机房的基建费用。 | ||
− | (5)系统模块化设计:根据用户流量不同,允许多台鼓风机并联工作,调节范围广,灵活性强。 | + | (5)系统模块化设计:根据用户流量不同,允许多台鼓风机并联工作,调节[[ 范围]] 广,灵活性强。 |
磁悬浮鼓风机的优势: | 磁悬浮鼓风机的优势: | ||
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(1)节能高效:采用磁悬浮轴承,无接触损失和机械损失,实现了高转速无极变速调节。 | (1)节能高效:采用磁悬浮轴承,无接触损失和机械损失,实现了高转速无极变速调节。 | ||
− | (2)系统集成性高:具有进口过滤器、冷却系统、全自动防喘振系统、停电和故障保护系统等,带来了操作的安全性、方便性和可靠性。 | + | (2)系统集成性高:具有进口过滤器、冷却系统、全自动防喘振[[ 系统]] 、停电和故障保护系统等,带来了操作的安全性、方便性和可靠性。 |
− | (3)冷却效率高:冷却系统采用外置冷凝器的方式,能够有效地保护风机系统,实现风机的随时起停。 | + | (3)冷却效率高:冷却系统采用外置冷凝器的[[ 方式]] ,能够有效地保护风机系统,实现风机的随时起停。 |
单极高速离心鼓风机 | 单极高速离心鼓风机 | ||
− | 单极高速离心鼓风机是进入20世纪90年代,随着“三元流动理论”在离心式压缩机和鼓风机设计上的应用而发展起来的产品。单极高速离心鼓风机在设计上采用了三元流动设计理论,使单极离心式鼓风机效率高达82%以上,远优于多极离心鼓风机,在结构上采用了轴向进气导叶调节装置,在恒定压力下,流量调节为额定电流的 65%~105%,单台流量调节范围45%-100%,使得在低负荷条件下运行也有较高的效率,这是低速多极鼓风机和罗茨鼓风机所没有的优点。由于单极高速离心鼓风机具有体积小、重量轻、效率高、节约能源、性能范围调节广泛和自动化水平高等特点,目前已是污水处理行业曝气鼓风机的主流产品。 | + | 单极高速离心鼓风机是进入20世纪90年代,随着“三元流动理论”在离心式压缩机和鼓风机设计上的应用而[[ 发展]] 起来的产品。单极高速离心鼓风机在设计上采用了三元流动设计理论,使单极离心式鼓风机效率高达82%以上,远优于多极离心鼓风机,在结构上采用了轴向进气导叶调节装置,在恒定压力下,流量调节为额定电流的 65%~105%,单台流量调节范围45%-100%,使得在低负荷条件下运行也有较高的效率,这是低速多极鼓风机和罗茨鼓风机所没有的[[ 优点]] 。由于单极高速离心鼓风机具有体积小、重量轻、效率高、节约能源、性能范围调节广泛和自动化水平高等特点,目前已是污水处理行业曝气鼓风机的主流产品。 |
多级离心鼓风机 | 多级离心鼓风机 | ||
− | 离心鼓风机又称透平鼓风机,气体在旋转的叶轮作用下,获得压力和流速的增大,可以实现连续送风。其工作原理为当电机转动从而带动风机叶轮旋转,气体在离心力的作用下甩出并改变流向,动能转换为静压能,从排气口排出气体,同时在叶轮间形成一定负压,使外界气体在大气压的作用下补入,达到连续鼓风的目的。离心鼓风机根据叶轮数量分为多级离心鼓风机和单级离心鼓风机。多级低速离心鼓风机正常是指转子在2只或2只以上的叶轮串联在同一根主轴上,至多可有八级风叶,转子转速为3000~3600r/min的离心式鼓风机闹。离心鼓风机一般选用进口节流调节流量与压力,使风机在较低的功率下运行,不需要放风调节,且能保持同额定工况基本相同的高效率,用于压力流量都不稳定的工况。 | + | 离心鼓风机又称透平鼓风机,气体在旋转的叶轮作用下,获得压力和流速的增大,可以实现连续送风。其工作[[ 原理]] 为当电机转动从而带动风机叶轮旋转,气体在离心力的作用下甩出并改变流向,动能转换为静压能,从排气口排出气体,同时在叶轮间形成一定负压,使外界气体在大气压的作用下补入,达到连续鼓风的目的。离心鼓风机根据叶轮数量分为多级离心鼓风机和单级离心鼓风机。多级低速离心鼓风机正常是指转子在2只或2只以上的叶轮串联在同一根主轴上,至多可有八级风叶,转子转速为3000~3600r/min的离心式鼓风机闹。离心鼓风机一般选用进口节流调节流量与压力,使风机在较低的功率下运行,不需要放风调节,且能保持同额定工况基本相同的高[[ 效率]] ,用于压力流量都不稳定的工况。 |
− | 多级离心鼓风机的送气量一般较大,但所产生的风压不高,出口表压一般≤110kPa,流量一般在130m3/min左右。与罗茨鼓风机相比,低速多级离心鼓风机由于具有噪声较低、风机运行平稳可靠、效率较高等优点,20世纪80年代以来,在国外的污水处理厂中逐渐取代了罗茨鼓风机,但仍存在体积大、质量重、流量调节性能差、效率偏低、能耗大等弊端。 | + | 多级离心鼓风机的送气量一般较大,但所产生的风压不高,出口表压一般≤110kPa,流量一般在130m3/min左右。与罗茨鼓风机相比,低速多级离心鼓风机由于具有噪声较低、风机运行平稳可靠、效率较高等优点,20世纪80年代以来,在国外的污水处理厂中逐渐取代了罗茨[[ 鼓风机]] ,但仍存在体积大、质量重、流量调节性能差、效率偏低、能耗大等弊端。 |
空气悬浮离心鼓风机 | 空气悬浮离心鼓风机 | ||
− | 空气悬浮离心鼓风机是一种全新概念的离心鼓风机,借鉴航空、航天器的涡轮发动机,应用先进的空气悬浮技术,采用了“高速直联电机”和“空气悬浮轴承"这两个高端核心技术,改善了传统单级高速涡轮鼓风机的转速齿轮联轴器、冷却系统和油润滑系统等,大大提高了产品的技术性能及运行可靠性 | + | 空气悬浮离心鼓风机是一种全新概念的离心鼓风机,借鉴航空、航天器的涡轮发动机,应用先进的空气[[ 悬浮技术]] ,采用了“高速直联电机”和“空气悬浮轴承"这两个高端核心技术,改善了传统单级高速涡轮鼓风机的转速齿轮联轴器、冷却系统和油润滑系统等,大大提高了产品的技术性能及运行可靠性。 |
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− | + | 空气悬浮单级离心 鼓风机 采用SVS钛合金材料 , 叶轮抗变形 能 力强 , 选择最佳效率角度设计 , 效率高达88%;采用BLDCM永磁无刷超高速[[电 机]] , 是随着永磁材料技术、半导体技术 和控制 技术 的 发展而出现 的 一种最新型 电机, 更加高效节能; 采用 变频调节方式 , 使悬浮离心 鼓风机的 可调[[范围]]更宽;采用 空气自 冷却[[技术]] ,可 确 保鼓风机在 炎热 的 夏季仍保持可靠 的 工作性能 , 由于采 用 高速直联 电 机、空气悬浮轴承及 三 维模拟涡轮叶轮 ,大大 减少了 因 为机械传动和机械摩擦而产 生的 能源消耗 , 故效率极高 ; 空 气 悬浮轴承较磁悬浮轴承寿命更长 , 更换 价 格也相 对 低廉;启停 不 依赖于电 源, 运行较磁悬浮离心鼓风机更加稳定可靠;与罗茨风机相比可 节 能25%~35% , 与传统多级离心鼓风 机 相比可节能15%~20% , 与 传 统单级高 速 离心鼓风 机 相比可节能10%~15% 。[[风 量]]为35~160 m3/min,最大出口风压达100kPa 。 | |
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於 2022年7月20日 (三) 06:04 的最新修訂
鼓風機 |
中文名;鼓風機使用說明書 外文名;Operation instruction of blower 起源;扇、吹管 時間;1862 風壓;30kPa~200KPa 壓縮比;1.3~3 應用;各類工業機械設備 |
鼓風機主要由下列六部分組成:電機、空氣過濾器、鼓風機本體、空氣室、底座(兼油箱)、滴油嘴。鼓風機靠汽缸內偏置的轉子偏心運轉,並使轉子槽中的葉片之間的容積變化將空氣吸入、壓縮、吐出。在運轉中利用鼓風機的壓力差自動將潤滑送到滴油嘴,滴入汽缸內以減少摩擦及噪聲,同時可保持汽缸內氣體不回流,此類鼓風機又稱為滑片式鼓風機。[1]
結構組成
靠轉動葉輪上葉片的動力作用將能量傳遞給連續流動的流體或靠流體傳出的能量推動葉片旋轉的裝置,稱為葉輪機械。在葉輪機械中,轉動葉片對流體做正功或負功,使流體的壓力升高或降低。葉輪機械分為兩大類:一類是工作機,流體從其中吸收功率增加壓頭或水頭,如葉片式泵和通風機;另一類是原動機,流體在其中膨脹、降低壓力或水頭產生功率,如汽輪機和水輪機。人們把原動機稱為透平,而把工作機成為葉片式流體機械。
按照風機工作原理的不同分為葉片式和容積式兩大類,其中葉片式又可分為軸流式、離心式和混流式。按照風機產生壓力的高低,又可分為鼓風機、壓縮機和通風機。我國現行機械行業標準JB/T2977-92中規定:通風機是指進口為標準空氣進口條件下,出口壓力(表壓)小於0.015MPa的風機;出口壓力(表壓)在0.015MPa和0.2MPa之間的稱為鼓風機;出口壓力(表壓)大於0.2MPa 的稱為壓縮機。
鼓風機的主要部件有:蝸殼、集流器和葉輪。
集流器可以將氣體導向葉輪,葉輪入口氣流狀況是由集流器的幾何形狀來保證的。集流器的形狀有很多種,主要是:筒形、錐形、筒錐形、弧形、筒弧形、弧錐形等。
葉輪一般有輪蓋、輪盤、葉片、軸盤四大部件組成,其結構的連接方式主要是焊接和鉚接。按照葉輪的出口不同的安裝角度,可分為徑向、前向和後向三種。葉輪是離心風機最重要的部分,由原動機驅動,是離心葉輪機械的心臟,負責由歐拉方程所描述的能量傳輸過程,離心葉輪內部的流動受葉輪旋轉和表面曲率的作用還伴有脫流、回流和二次流現象,從而使得葉輪內的流動變得十分複雜。葉輪內部流動狀況,直接影響着整級乃至整機的氣動性能和效率。
蝸殼主要是用來收集從葉輪出來的氣體,同時可以通過適度降低氣體速度將氣體的動能轉化為氣體的靜壓能,並引導氣體留出蝸殼出口。鼓風機作為流體葉輪機械,從其內部流場研究入手來提高其整機性能與工作效率,是非常有效的方法。學者為了了解離心鼓風機內部的真實流動狀況,改進葉輪設計和蝸殼設計以提高性能和效率,針對離心葉輪和蝸殼做了大量的基礎理論分析、實驗研究和數值模擬計算。
鼓風機的其他結構:
轉子:由軸、葉輪、軸承、同步齒輪、聯軸器、軸套等組成。
軸承:近聯軸器端作為定位端選用3000型雙列向心球面滾子軸承。近齒輪端作為自由端選用32000型單列向心短圓柱滾子軸承以適應熱臌脹時轉子的軸向位移。
同步齒輪:由齒圈和輪轂組成,便於調整葉輪間隙。
機體:由機殼和左、右牆板組成。左、右牆板及安裝在左右牆板內的軸承座、密封部等均可互相通用。
底座:中、小型風機均配有公共底座,大型風機僅配風機底座,便於安裝調試。
潤滑:齒輪採用浸入式,軸承採用飛濺潤滑。潤滑效果好,安全可靠。
傳動方式:以聯軸器直聯為主。若性能規格需要,也可選用三角皮帶輪變速的方式。聯軸器選用彈性聯軸器,能緩和衝擊及補償少量的軸線偏差。大流量風機除以電動機作為驅動機外,也可採用汽輪機或其他驅動機。
產品歷史
在距今5000~6000年前,中國就已出現了冶金術。公元前5世紀進入鐵器時代之後,鐵器便成為推動歷史進步的重要因素,一度成為生產力發展水平的標誌。冶鐵是多種技術的結合,鼓風技術就是其中不可或缺的一部分。我國古代的冶金機械鼓風技術經歷了從間歇鼓風到連續鼓風的發展,鼓風設備則從皮橐發展到木扇、活塞式木風箱,其間還出現了馬排與水排。鼓風設備的發展既是冶鐵技術進步的重要部分,同時又作為機械 技術的一種受到機械技術整體水平的影響。中國的冶鐵機械在社會政治、經濟、技術水平等多種因 素合力作用下表現出特有的發展脈絡。
鼓風技術是將一定壓力的氣流鼓入爐內,使燃料充分燃燒,提高爐溫,提高冶煉效率。鼓風設備是鼓風技術實施的物質基礎。早期冶金可能使用自然風,後來隨着對高溫的需求而發展為強制鼓風。最早用於強制鼓風的器具是扇和吹管(橐)。遼寧省凌源縣牛河梁發現的煉銅坩堝爐殘片是吹管鼓風的典型考古實證,內蒙古赤峰市林西縣的大井古銅礦遺址(夏家店上層文化,距今約2700年~2900年)也發現了陶質獸首鼓風管1個。這些發現表明,青銅時代早期已經出現較原始的鼓風設備。據現有考古發掘材料可知:我國早在西周時就已使用一座爐配四具鼓風器的冶煉設備。此外,從出土的商周時期的大量青銅器及其工藝技術水平推測,當時應該存在一種較為原始的鼓風裝置,只是這種鼓風設備是否屬於機械裝置還待進一步考證。真正的冶鐵鼓風機械裝置應該是伴隨冶鐵術的進步而發展起來的,春秋戰國時期出現了關於機械的概念。《莊子·外篇·天地》上記載了子貢所說的話:「有械(「械」乃是一種汲水工具)。於此,一日浸百畦,用力甚寡而見功多。」《韓非子·難二》說:「審於地形,舟車、機械之利,用力少,致功大,則入多」。這就是說,古人認為機械是一種「用力少而致功多」的器械。現在一般認為機械應包括三個部分:動力裝置、傳動裝置、工作機。若以此衡量鼓風機械,最早的當屬皮橐,此後相繼有水排、木扇、活塞式木風箱等等。不難看出,從最初的皮橐到後來的馬排、水排再到木扇、木風箱,其機械結構以及機械原動力呈現出由簡單到複雜再到小型化、簡單化的發展脈絡。之所以呈現這樣的特點,是由當時的社會背景,尤其是國家制度和經濟發展所決定的。
產品分類
羅茨鼓風機
羅茨鼓風機屬於容積式鼓風機,是迴轉式鼓風機的一種,利用兩個葉形轉子或三個葉形轉子在氣缸內做相對運動來輸送氣體。由於轉子的不斷旋轉,被抽氣體從進氣口吸人到轉子與泵殼之間的空聞內,再經排氣口排出,氣體經羅茨風機沒有內壓縮過程。
羅茨鼓風機是中小型硫酸廠常用的鼓風機。在需用風量較小時,離心式鼓風機常因 葉輪直徑較小,一般每分 鍾2950轉的轉速下較難達到硫酸生產需用的壓頭而不適用。 羅茨鼓風機兼有往復式壓氣機和離心式鼓風機的優點 ,已具有往復式壓氣機在轉速一定時風壓稍有變化,送風量可保持不變,即保持轉速與風量間正比關係的特點,也具有離心式鼓風機轉速高,不用氣閥和曲軸,重量較輕,應用方便等優點。缺點是出口受阻礙時易使壓力升高甚至造成機器本身損壞。用久後,因兩隻轉子間的間隙、轉子與機殼間的間隙擴大而致送風量下降。
高爐鼓風機
目前的高爐鼓風機均採用葉片式風機,主要有離心式和軸流式兩大類。離心鼓風機具有結構簡單,運行可靠,設計點效率高,噪聲較小等優點。離心式高爐鼓風機在中國有比較成熟的製造和使用經驗,400m3以下的高爐在工業落後的地區和國家使用較為廣泛。但隨着高爐的增大,離心鼓風機的調節損失、外形尺寸及風機重量等都有較大幅度的增加,這就給製造、運輸、安裝和維護等帶來很大的困難,而且同時還受到旋轉件——葉輪材料強 度、主軸剛度、電機啟動等因素的限制,又使該風機運行的可靠性和經濟性有所降低。而軸流式鼓風機具有結構緊湊、體積小、重量輕、負荷調節性好、使用範圍寬、風機轉動慣量小、電機易啟動等特點,所以在大型化和現代化高爐上被廣泛使用。中國在500m3以上的高爐中廣泛採用了軸流鼓風機, 在製造和運行方面也積累了一定的經驗。
磁懸浮鼓風機
磁懸浮鼓風機是採用磁懸浮軸承的渦輪機的一種。其主要結構是鼓風機葉輪直接安裝在電動機軸延伸端上,而轉子被垂直懸浮於主動式磁性軸承控制器上,不需要增速器及聯軸器,實現由高速電動機直接驅動。由變頻器來調速的單級高速離心鼓風機,其核心是磁懸浮軸承和永磁電動機技術。磁懸浮鼓風機主要技術特點有:
(1)高效葉輪:高效葉輪用三元流設計,且五軸加工技術保證了葉輪製造精度。
(2)磁懸浮軸承:無機械磨損,能量低,半永久性壽命。
(3)結構設計一體化:風機葉輪直接安裝於電動機軸端,與控制系統一體化設計,集裝於箱體內,結構簡單、簡潔。
(4)安裝維護方便:無需起吊設備和高大空間,無需特殊基礎,維護方便,同時節約機房的基建費用。
(5)系統模塊化設計:根據用戶流量不同,允許多台鼓風機並聯工作,調節範圍廣,靈活性強。
磁懸浮鼓風機的優勢:
(1)節能高效:採用磁懸浮軸承,無接觸損失和機械損失,實現了高轉速無極變速調節。
(2)系統集成性高:具有進口過濾器、冷卻系統、全自動防喘振系統、停電和故障保護系統等,帶來了操作的安全性、方便性和可靠性。
(3)冷卻效率高:冷卻系統採用外置冷凝器的方式,能夠有效地保護風機系統,實現風機的隨時起停。
單極高速離心鼓風機
單極高速離心鼓風機是進入20世紀90年代,隨着「三元流動理論」在離心式壓縮機和鼓風機設計上的應用而發展起來的產品。單極高速離心鼓風機在設計上採用了三元流動設計理論,使單極離心式鼓風機效率高達82%以上,遠優於多極離心鼓風機,在結構上採用了軸向進氣導葉調節裝置,在恆定壓力下,流量調節為額定電流的 65%~105%,單台流量調節範圍45%-100%,使得在低負荷條件下運行也有較高的效率,這是低速多極鼓風機和羅茨鼓風機所沒有的優點。由於單極高速離心鼓風機具有體積小、重量輕、效率高、節約能源、性能範圍調節廣泛和自動化水平高等特點,目前已是污水處理行業曝氣鼓風機的主流產品。
多級離心鼓風機
離心鼓風機又稱透平鼓風機,氣體在旋轉的葉輪作用下,獲得壓力和流速的增大,可以實現連續送風。其工作原理為當電機轉動從而帶動風機葉輪旋轉,氣體在離心力的作用下甩出並改變流向,動能轉換為靜壓能,從排氣口排出氣體,同時在葉輪間形成一定負壓,使外界氣體在大氣壓的作用下補入,達到連續鼓風的目的。離心鼓風機根據葉輪數量分為多級離心鼓風機和單級離心鼓風機。多級低速離心鼓風機正常是指轉子在2隻或2隻以上的葉輪串聯在同一根主軸上,至多可有八級風葉,轉子轉速為3000~3600r/min的離心式鼓風機鬧。離心鼓風機一般選用進口節流調節流量與壓力,使風機在較低的功率下運行,不需要放風調節,且能保持同額定工況基本相同的高效率,用於壓力流量都不穩定的工況。
多級離心鼓風機的送氣量一般較大,但所產生的風壓不高,出口表壓一般≤110kPa,流量一般在130m3/min左右。與羅茨鼓風機相比,低速多級離心鼓風機由於具有噪聲較低、風機運行平穩可靠、效率較高等優點,20世紀80年代以來,在國外的污水處理廠中逐漸取代了羅茨鼓風機,但仍存在體積大、質量重、流量調節性能差、效率偏低、能耗大等弊端。
空氣懸浮離心鼓風機
空氣懸浮離心鼓風機是一種全新概念的離心鼓風機,借鑑航空、航天器的渦輪發動機,應用先進的空氣懸浮技術,採用了「高速直聯電機」和「空氣懸浮軸承"這兩個高端核心技術,改善了傳統單級高速渦輪鼓風機的轉速齒輪聯軸器、冷卻系統和油潤滑系統等,大大提高了產品的技術性能及運行可靠性。
空氣懸浮單級離心鼓風機採用SVS鈦合金材料,葉輪抗變形能力強,選擇最佳效率角度設計,效率高達88%;採用BLDCM永磁無刷超高速電機,是隨着永磁材料技術、半導體技術和控制技術的發展而出現的一種最新型電機,更加高效節能;採用變頻調節方式,使懸浮離心鼓風機的可調範圍更寬;採用空氣自冷卻技術,可確保鼓風機在炎熱的夏季仍保持可靠的工作性能,由於採用高速直聯電機、空氣懸浮軸承及三維模擬渦輪葉輪,大大減少了因為機械傳動和機械摩擦而產生的能源消耗,故效率極高;空氣懸浮軸承較磁懸浮軸承壽命更長,更換價格也相對低廉;啟停不依賴於電源,運行較磁懸浮離心鼓風機更加穩定可靠;與羅茨風機相比可節能25%~35%,與傳統多級離心鼓風機相比可節能15%~20%,與傳統單級高速離心鼓風機相比可節能10%~15%。風量為35~160 m3/min,最大出口風壓達100kPa。
參考來源
參考資料
- ↑ 學習無止境,自己動手拆卸鼓風機,愛卡汽車網論壇 , 2015年5月31日