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离心式鼓风机是一种通过旋转叶片来提高气体压力并输送气体的机械设备。它广泛应用于通风、排气、气力输送等领域。离心式风机主要靠离心力的作用,将外部气体吸入旋转叶轮的中心处,在离开叶轮叶片时,气体流速增大,使气体在流动中把动能转换为静压能,然后随着流体的增压,使静压能又转换为速度能,从而把输送的气体送入管道或容器内。
一、离心鼓风机的工作过程
吸入阶段:当叶轮开始旋转时,由于离心力的作用,叶轮中心形成负压区。外界的气体通过进风口被吸入到叶轮中心。
加速阶段:气体进入叶轮后,在叶片的作用下沿着径向方向移动。叶片对气体施加作用力,使其速度逐渐增加,从而获得动能。
增压阶段:高速流动的气体离开叶轮,进入蜗壳。蜗壳将高速气流的速度能转换为压力能,使气体的压力显著提高。
排出阶段:增压后的气体从蜗壳的出风口排出,进入需要供气的系统或环境中。
二、离心式鼓风机结构特点
离心式鼓风机主要由机壳、转子组件、密封装置、轴承支承、润滑系统等零部件构成。按轴承支承形式,其结构可制作为悬臂式和双支承式。
1、机壳:离心式鼓风机的机壳由铸铁制作,或用钢板焊接而成。机壳根据叶轮形式可做成水平剖分或蜗壳状。对于低压离心鼓风机,机壳大都做成水平剖分式。对于单级鼓风机大都做成蜗壳式。蜗壳的作用是将叶轮增压后的气体收集起来,然后流入流道。
离心式多级鼓风机机壳内有回流室、隔板、扩压器等零件。气体由扩压器进入回流室,然后引入下一级叶轮,连续地把气体送入管道。
2、转子组件:离心式鼓风机的主要部件是转子,它由叶轮、主轴、轴套、排气室、平衡盘、密封、联轴器等部件组成。
①叶轮:叶轮由轮盘、轮毂和叶片铆接、焊接或整体铸造而成。其主要作用是使气体通过叶轮后提高压力和气流速度。
②主轴:主轴上装有风机的转动部件,其作用是传递转矩使叶轮旋转,一般离心式风机的轴伸出机壳外面。
③联轴器:联轴器连接驱动机和风机轴,传递驱动机的转矩,也起安全连接作用。
3、密封:化工厂用离心式鼓风机的级间密封多是迷宫式气封,应用最多的是迷宫式密封结构,有拉别令密封和梳齿密封。轴端密封多是O形环和胀圈式密封。拉别令密封和杭齿密封的镶片一般应是软薄片金属,例如合金铝和不锈钢薄片。非金属材料常用塑料板。
4、入口调节叶片装置:进口叶片调节控制装置是用来调节来自叶片的空气流。其结构是风扇入口有可移动的叶片,安装在径向方向,改变叶片的角度可使叶轮的速度发生变化。进口叶片调节控制装置是用钢板焊接制成,所有的叶片都制作成在叶片主轴周围旋转90°以便调整来自风扇的空气流动率。
叶片的方向可闭合可敞开,以适应风扇的旋转方向,以便给予叶轮的入口部件有效的预旋流。
5、轴承:轴承是支承转子、保证转子能平稳旋转的部件,同时还可调节旋转转子产生的径向和轴向力。对于低压低转速的风机,大多选用滑动轴承;对于中压以上高转速的风机,大多选用滚动轴承。
6、润滑系统:离心式鼓风机的润滑系统一般采用恒油位自流式润滑,其形式很多,包括注油杯、注油枪等,但对于大型高速风机,则单独有油泵、油箱、过滤器、冷却器等润滑油系统。
三、离心式鼓风机故障及排除方法
现象一:轴承温度高
可能原因-解决措施:①油脂过多-①更换油脂;②轴承烧痕-②更换轴承;③对中不好-③重新找正;④机组振动-④频谱测振分析
现象二:转动声音不正常
可能原因-解决措施:①定子、转子摩擦-①解体检查;②杂质吸入-②清理;③齿轮联轴器齿圈坏-③更换;④进口叶片拉杆坏-④重新固定;⑤喘振-⑤调节风量;⑥轴承损坏-⑥更换
现象三:机组振动
可能原因-解决措施:①转子不平衡-①作动、静平衡;②转子结垢-②清洗;③主轴弯曲-③校正;④密封间隙过小,磨损-④更换、修理;⑤找正不好-⑤重新对中找正;⑥轴承箱间隙大-⑥调整;⑦转子与壳体扫膛-⑦解体调整;⑧基础下沉、变形-⑧加固;⑨联轴器磨损、倾斜-⑨更换,修理。⑽管道或外部因素-⑽检查支座
现象四:性能降低
可能原因-解决措施:①转数下降-①检查电源; ②叶轮粘有杂质-②清洗; ③进口叶片控制失灵-③检查修理; ④进口消音器过滤网堵-④解体清理; ⑤壳体内积灰尘多-⑤清理; ⑥轴封漏-⑥更换修理; ⑦进出口法兰密封不好-⑦换垫。
四、离心式鼓风机的关键参数
转速:叶轮的旋转速度直接影响气体的流量和压力。转速越高,气体的压力和流量越大。
叶片形状:叶片的设计(如前弯、后弯或径向)会影响风机的性能,不同的叶片设计适用于不同的应用场景。
风量:单位时间内通过风机的气体体积,通常用立方米/分钟 (m³/min) 或立方米/小时 (m³/h) 表示。
压力:风机出口处气体的压力,通常用帕斯卡 (Pa) 或千帕 (kPa) 表示。
五、优点
高效:能够产生较高的压力和流量。
稳定:运行平稳,噪音相对较低。
维护简便:结构简单,易于维护和检修。
五、应用领域
工业通风:用于工厂车间、矿井等场所的通风换气。
锅炉送风:为锅炉提供燃烧所需的空气。
气力输送:在粮食加工、化工等行业中用于物料的气力输送。
污水处理:在污水处理厂中用于曝气池的氧气供应。
空调系统:在大型建筑的中央空调系统中作为送风设备。
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