风机

风机

　　AIR BLOWER
　　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。
　　风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，压缩机以及罗茨鼓风机，离心式风机,回转式风机,水环式风机[2],但是不包括活塞压缩机等容积式鼓风机和压缩机。气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械转换为气体压力能和动能，并将气体输送出去的机械。

风机应用范围：

　　风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。
　　风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。

风机历史

　　风机已有悠久的历史。中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。1862年，英国的圭贝尔发明离心风机，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，效率仅为40％左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。
　　1892年法国研制成横流风机；1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心风机，并为各国所广泛采用；19世纪，轴流风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100～300帕，效率仅为15～25％，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。
　　1935年，德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风；1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机；旋轴流风机、子午加速轴流风机、斜流风机和横流风机也都获得了发展。

风机分类

　　1.风机按使用材质分类可以分好几种，如铁壳风机（普通风机）、玻璃钢风机、塑料风机、铝风机、不锈钢风机等等
　　2.风机分类可以按气体流动的方向，分为离心式、轴流式、斜流式（混流式）和横流式等类型。
　　3.风机根据气流进入叶轮后的流动方向分为：轴流式风机、离心式风机和斜流(混流)式风机。
　　4.风机按用途分为压入式局部风机(以下简称压入式风机)和隔爆电动机置于流道外或在流道内，隔爆电动机置于防爆密封腔的抽出式局部风机(以下简称抽出式风机)。
　　5.风机按照加压的形式也可以分单级、双级或者多级加压风机。如4-72是单级加压，罗茨风机则是多级加压风机
　　6.风机按照用途划分可以分为：轴流风机、混流风机、罗茨风机、屋顶风机、空调风机等。
　　7.风机按压力可分为低压风机,中压风机,高压风机.
　　风机性能参数
　　风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。流量也称风量，以单位时间内流经风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指风机的输入功率，即轴功率。风机有效功率与轴功率之比称为效率。风机全压效率可达90％。

风机安装前准备

　　1.风机开箱前应检包装是否完整无损，风机的铭牌参数是否符合要求，各随带附件是否完整齐全。
　　2.仔细检查风机在运输过程中有无变形或损坏，坚固件是否松动或脱落，叶轮是否有擦碰现象，并对风机各部分零件进行检查。如发现异常现象，应待修复后再使用。
　　3.用500V兆欧表测量风机外壳与电机绕组间的绝缘电阻，其值应大于0.5兆欧，否则应对电机绕驵进行烘干处理,烘干时温度不许超过120℃。
　　4.准备好风机安装所需的各种材料、工具及场地。

风机安装

　　1仔细阅读风机使用说明书及产品样本，熟悉和了解风机的规格、形式、叶轮旋转方向和气流进出方向等；再次检查风机各零部件是否完好，否则应待修复后方可安装使用。
　　2风机安装时必须有安全装置以防止事故发生，并由熟悉相关安全要求的专业人士安装和接线。
　　3联接风机进出口的风管有单独支撑，不允许将管道重叠重量加在风机的部件上；风机安装时应注意风机的水平位置，对风机与地基的结合面与出风管道的联接应调整，使之自然吻合，不得强行联接。
　　4风机安装后，用手或杠杆拨动叶轮，检查是否有过紧或擦碰现象，有无妨碍转动的物品，无异常现象下，方可进行试运转，风机传动装置的外露部份应有防护罩（用户自备）如风机进风口不接管道时，也需添置防护网或其他安装装置（用户自备）。
　　5风机所配电控箱必须与对应风机相匹配（指功率、电压、气动方式、控制形式等）。
　　6风机接线应由专业电工接线，接线必须正确可靠，尤其是电控箱处的接线编号与风机接线柱上的编号一致对应，风机外壳应可靠接地，接地必须可靠，不能用接零代替接地。
　　7风机全部安装后应检查风机内部是否有遗留的工具盒杂物

风机的调试

　　1.　风机允许全压起动或降压起动，但应注意，全压起动时的电流约为5~7倍的额定电流，降压起动转距与电流平方成正比，当电网容量不足时，应采用降压起动。（当功率大于11KW时，宜采用降压起动。）
　　2.　风机在试车时，应认真阅读产品说明书，检查接线方法是否同接线图相符；应认真检查供给风机电源的工作电压是否符合要求，电源是否缺相或同相位，所配电器元件的容量是否符合要求。
　　3.　试车时人数不少于两人，一人控制电源，一人观察风机运转情况，发现异常现象立即停机检查；首先检查旋转方向是否正确；风机开始运转后，应立即检查运转电流是否平衡、电流是否超过额定电流；若不有正常现象，应停机检查。运转五分钟后，停机检查风机是否有异常现象，确认无异常现象再开机运转。
　　4.双速风机试车时，应先起动低速，并检查旋转方向是否正确；起动高速成时必须待风机静止后再起动，以防高速反向旋转，引起开关跳闸及电机受损。
　　5.风机达到正常转速时，应检测风机输入电流是否正常，风机的运行电流不能超过其额定电流。若运行电流超过其额定电流，应检查供给风机的电压是否正常。
　　6.风机所需电机功率是指在一定工况下，对离心风机和风机箱，进风口全开时所需功率较大。若进风口全开进行运转，则电机有损坏的可能。风机试车时最好将风机进口或出口管路上的阀门关闭，运转后将阀门渐渐开启，达到所需工况为止，并注意风机的运转电流是否超过额定电流。

风机维护和贮存

　　1.使用环境应经常保持整洁，风机表面保持清洁，进、出风口不应有杂物。定期消除风机及管内的灰尘等杂物。
　　2.只能在风机完全政党情况下方可运转，同进要保持供电设施容量充足，电压稳定，严禁缺相运行，供电线路必须为专用线路，不应长期用临时线路供电。
　　3.风机在运行过程中发现风机有异常声、电机严重发热、外壳带电、开关跳闸、不能起动等现象，应立即停机检查。为了保证安全，不允许在风机运行中进行维修。检修后应进行试运转五分钟左右，确认无异常现象再开机运转。
　　4.根据使用环境条件不定期对轴承补充或更换润滑油脂（电机封闭轴承在使用寿命期内不必更换润滑油脂），为保证风机在运行过程中的良好的润滑，加油次数不少于1000小时/次，封闭轴承和电机轴承，加油用ZL–3锂基润滑油脂填充轴承内外圈的2/3。严禁缺油运转。
　　5.风机应贮存在干燥的环境中，避免电机受潮。风机在露天存放时，应有防雨措施。在贮存与搬运过程中应防止风机磕碰，以免风机受到损伤。

注意事项

　　1.　风机外壳或电机外壳的接地必须可靠；
　　2.　禁止反方向旋转，禁止超额定电流运行，禁止缺相运行；
　　3.　禁止在运转中维护风机。

中国风机发展现状

　　2006年1-12月，中国风机、风扇制造行业实现累计工业总产值24,794,902千元，比上年同期增长了24.42%；实现累计产品销售收入23,757,721千元，比上年同期增长了26.87%；实现累计利润总额1,560,200千元，比上年同期增长了24.20%。
　　2007年1-12月，中国风机、风扇制造行业实现累计工业总产值34,433,825千元，比上年同期增长了31.03%；2008年1-10月，中国风机、风扇制造行业实现累计工业总产值39,704,575千元，比上年同期增长了37.46%。
　　近年来中国风机行业已研制一系列高效新型风机，特别是随着引进技术的不断消化与完善，上鼓、沈鼓、成都电力机械的电站风机，上风的隧道风机，四平、重通的高温风机、北京西山、沈鼓、上鼓的工业锅炉风机等逐渐得到用户的认可，这给工厂带来极大的经济效果。但中国仍有多种低效旧风机需要更新换代，新推广的风机也有待于进一步完善。因此，中国应该不断提高风机产品质量、稳定市场需求，还要积极引进先进技术，提高技术开发能力；以名牌战略，大力开拓市场；以经济规模促进风机企业发展。
　　中国风机产品尚未涉及或将要涉及的领域还有许多，风机产品在煤矸石综合利用、新型干法熟料技改项目、冶金工业的节能及资源综合利用等20多个潜在的市场领域未来将有较大的发展前景。

风机未来发展

　　风机未来发展将进一步提高风机的气动效率、装置效率和使用效率，以降低电能消耗；用动叶可调的轴流风机代替大型离心风机；降低风机噪声；提高排烟、排尘风机叶轮和机壳的耐磨性；实现变转速调节和自动化调节。

风机产生喘振应具备哪些条件？

　　风机产生喘振应具备的条件有：
　　1、风机的工作点落在具有驼峰形Q－H性能曲线的不稳定区域内；
　　2、风道系统具有足够大的容积，它与风机组成一个弹性的空气动力系统；
　　3、整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时，产生共振。
　　

轴流风机和离心风机在机械通风中的作用

　　1 由于气温和粮温相差较大，第一次通风时间要选在白天，以减小粮温和气温的差距，减轻结露的发生。以后的通风尽量选在晚上进行，因为本次通风是以降温为主，晚上大气湿度相对偏高、温度较低，这样即减少了水份损耗，又充分利用了晚上的低温，提高了降温效果。
　　2 用离心风机通风初期有可能会出现门窗、墙壁结露，甚至表层粮面轻微结露，只要停止风机，打开窗户，开启轴流风机，必要时翻动粮面，将仓内的湿热空气排除仓外就可以。而用轴流风机进行缓速通风就不会出现结露现象，只会出现中上层粮温缓慢上升，随着通风的继续进行粮温会平稳下降。
　　3 用轴流风机进行缓速通风时，由于轴流风机的风量小，另外粮食是热的不良导体，通风初期容易出现个别部位通风缓慢，随着通风的继续进行全仓粮温会逐渐平衡。
　　4 进行缓速通风的粮食必须经过震动筛的清理，并且入到仓内的粮食必须及时清扫自动分级造成的杂质区，否则易造成局部通风不均。
　　5 能耗计算：14号仓用轴流风机累计通风50天，平均每天15小时，共用750小时，水份平均降了0.4％，粮温平均降了23.1度，单位能耗为：0.027kw.h/t.℃。28号仓累计通风6天，共用126小时，水份平均降了1.0％，温度平均降了20.3度，单位能耗为：0.038kw.h/t.℃。
　　6 以轴流风机进行缓速通风的优点：降温效果良好；单位能耗低，在倡导节能的今天尤为重要；通风时机易掌握，不易出现结露；不用单独配备风机，方便灵活。缺点：由于风量小，通风时间长；降水效果不明显，高水份粮不宜用轴流风机进行通风。
　　7 离心风机的优点：降温、降水效果明显，通风时间短；缺点：单位能耗高；通风时机掌握不好易出现结露。
　　8 结论：在以降温为目的的通风中，应用轴流风机进行安全、高效、节能的缓速通风;在以降水为目的的通风中应用离心风机。
　　风机结构与原理
　　风机主要由风叶、百叶窗、开窗机构、电机、皮带轮、进风罩、内框架、机壳、安全网等部件组成。开机时由电机驱动风叶旋转，并使开窗机构打开百叶窗排风。停机时百叶窗自动关闭。
　　风机选择使用维护
　　择风机壳主要看冷镀锌板的镀层厚薄。薄的易锈，不宜选用；风机进风罩有镀锌钢板和玻璃2种材质，选用镀锌钢板为好；与之匹配的电机功率有750瓦和1100瓦2种，选择1100瓦的电机为好；风机类型较多，材质有不锈钢、镀锌钢板、铝合金、彩钢板，从性能而言，宜选用不锈钢风叶。风叶造型多种多样，性能好的造型和加工工艺均复杂；转动总成有压铸铝、铸铁2种，相比之下，压铸铝性能较好；百叶窗自动开启装置有离心锤式、重力锤式和风吹式。从经验看，离心锤式较稳定，重力锤式易受积尘影响，启闭易失灵。风吹式主要用于36寸风机。百叶窗主要看其密合性是否优良。
　　

风机的耐磨处理

　　在电力、钢铁、水泥、造纸等行业中大量使用的风机设备，因输送的气体介质中含有大量的硬质粉尘颗粒和酸性气体，这些设备的过流部件，受到强烈的冲刷腐蚀，尤其是其心脏部件叶轮，在其叶片的末端运行线速度达到160米每秒，磨损速度比其它部位更为严重。据统计，使用普通的碳钢或一般耐磨钢16Mn制造的叶轮，一般使用寿命只有半年，最短的只有几十天，虽然使用过各种表面防磨措施如堆焊，喷涂，喷焊、涂覆高分子耐磨材料等，使用寿命也难以得到显著提高。比较常用的方法中，以堆焊使用比较多，效果尚可，一般能使用一年以上而不需要大面积修理。其缺点是由于堆焊输入大量热量，如果控制不好，会导致叶轮变形，而且不能反复修理使用。热喷涂喷焊也有同样的问题，而大大限制了它们的应用。
　　目前一种较好的方法是在叶轮活蜗壳便面粘贴或者镶嵌耐磨陶瓷，由于耐磨陶瓷有良好的耐磨性能，可以大大提高分机的耐磨性能。
　　[1]风机选型的一般方法
　　风机选型是一个技术性很强的工作，具体的选型方法也很多，比如：按无因次特性曲线选型、按对数坐标曲线选型、按有因次特性曲线或性能表选型、变型选型、按管网阻力选型等，目前还有通过Web网上选型系统和运用专门的选型软件来选型。方法纷繁复杂，有的方法的掌握需要一定的专业知识。
　　对于一般业务人员，熟悉和掌握有因次性能表选型和风机专门的选型软件两种方法就可以了。这两种方法简单容易操作。选用风机时，首先根据所需要风机的风量、全压这两个基本参数，就可以通过风机的有因次性能表（各家风机产品说明书都有相关数据）确定风机的型号和机号，这时可能不止一个产品满足要求；这时再结合风机用途、工艺要求、使用场合等，选择风机的种类、机型以及结构材质等以符合所需的工作条件，力求使风机的额定流量和额定压力，尽量接近工艺要求的流量和压力，从而使风机运行时使用工况点接近风机特性的高效区。具体原则如下：
　　1）在选择通风机前，应了解国内通风机的生产和产品质量情况，如生产的通风机品种、规格和各种产品的特殊用途，新产品的发展和推广情况等，还应充分考虑环保的要求，以便择优选用风机。
　　2）根据通风机输送气体的物理、化学性质的不同，选择不同用途的通风机。如输送有爆炸和易燃气体的应选防爆通风机；排尘或输送煤粉的应选择排尘或煤粉通风机；输送有腐蚀性气体的应选择防腐通风机；在高温场合下工作或输送高温气体的应选择高温通风机等。
　　3）在通风机选择性能图表上查得有二种以上的通风机可供选择时，应优先选择效率较高、机号较小：调节范围较大的一种，当然还应加以比较，权衡利弊而决定。
　　4）如果选定的风机叶轮直径较原有风机的叶轮直径偏大很多时，为了利用原有电动机轴、轴承及支座等，必须对电动机启动时间、风机原有部件的强度及轴的临界转速等进行核算。
　　5）选择离心式通风机时，当其配用的电机功率小于或等于75KW时，可不装设仅为启动用的阀门。当排送高温烟气或空气而选择离心锅炉引风机时，应设启动用的阀门，以防冷态运转时造成过载。
　　6）对有消声要求的通风系统，应首先选择效率高、叶轮圆周速度低的通风机，且使其在最高效率点工作；还应根据通风系统产生的噪声和振动的传播方式，采取相应的消声和减振措施。通风机和电动机的减振措施，一般可采用减振基础，如弹簧减振器或橡胶减振器等。
　　7）在选择通风机时，应尽量避免采用通风机并联或串联工作。当不可避免时，应选择同型号、同性能的通风机联合工作。当采用串联时，第一级通风机到第二级通风机之间应有一定的管路联结。
　　8）所选用的新风机应考虑充分利用原有设备、适合现场制作安装及安全运行等问题。