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早期離心風機葉輪的設計方法簡述羅茨鼓風機操作規(guī)范風機葉輪受磨


早期離心風機葉輪的設計方法簡述
德州天宇集團永興玻璃鋼風機加工廠生產(chǎn)離心風機具有悠久歷史的專業(yè)生產(chǎn)廠家分析早期離心風機葉輪的設計方法。
這種方法非常粗糙，設計的風機性能需要設計人員有非常豐富的經(jīng)驗，有時可以獲得性能不錯的風機，但是，大部分情況下，設計的通風機效率低下。
等減速方法 從損失的角度考慮， 氣流相對速度在葉輪流道內(nèi)的流動過程中以同一速率均勻變化，能減少流動損失， 進而提高葉輪效率 ；DZF電振放礦機等擴張度方法是為了避免局部地區(qū)過大的擴張角而提出的方法。

　　如何設計高效、工藝簡單的離心鋒速達是通風機生產(chǎn)廠家一直是科研人員研究的主要問題， 設計高效葉輪葉片是解決這一問題的主要途徑。
在一元方法使用的初期，可以簡單地通過對風機各個關(guān)鍵截面的平均速度計算，確定離心葉輪和蝸殼的關(guān)鍵參數(shù)，而且一般葉片型線采用簡單的單圓弧成型。

　　為了改進，研究人員對葉輪輪蓋的子午面型線采用過流斷面的概念進行設計，如此設計出來的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧，這種方法設計的離皮帶喂料機心風機葉輪雖然比前一種一元設自動喂料機計方法效率略有提高，但是該方法設計的風機輪蓋加工難度大，成本高，很難用于大型風機和非標風機的生產(chǎn)。
另外一個重要方面就是改進葉片設計，對于二元軸流風機葉片的改進方法主要為采用等減速方法和等擴張度方法等 ，還有采用給定葉輪內(nèi)相對速度 W 沿平均流線m 分布的方法。
最早使用的是一元設計方法，通過大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和一定的理論分析，獲得離心通風機各個關(guān)鍵截面氣動和結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇規(guī)律。
以上方法雖然簡單，但也需要比較復雜的數(shù)值計算。
葉輪是風機的核心氣動部件，葉輪內(nèi)部流動的好壞直接決定著整機的性能和效率，科研工作者們從各種角度來研究氣體在葉輪內(nèi)的流動規(guī)律 , 尋求最佳的葉輪設計方法。
給定的葉輪內(nèi)相對速度 W 沿平均流線 m 的分布是通過干式特種變壓器控制相對美式箱變平均流速沿流線 m 的變化規(guī)律，通過簡單幾何關(guān)系，就可以得到葉片型線沿半徑橋梁打樁機的分布。



一、使用要求
1、輸送介質(zhì)的進氣溫度不得大于40℃。
2、介質(zhì)中微粒質(zhì)含量不得超過100mgm3，微粒最大尺寸不得超過最小工作間隙的一半。
3、運轉(zhuǎn)中軸承溫度不得高于95℃，潤滑油度不高于65℃。
4、使用壓力不得高于銘牌上規(guī)定的升壓范圍或本說明書性能表中規(guī)定的升壓范圍。
5、風機葉輪與機殼、葉輪與葉輪間隙出廠時已調(diào)好，重新裝配時要保證該間隙。（間隙過大，影響性能價格比間隙過小，由于熱膨脹會產(chǎn)生摩擦、碰撞現(xiàn)象。）
6、鼓風機運行時，主油箱、副油箱油位必須在油位計兩條經(jīng)線之間。
二、性能范圍
羅茨風機性能中的吸入流量是指吸入壓力為標準大氣壓，吸入溫度為20℃，輸送人質(zhì)為清潔空氣時的吸入狀態(tài)流量。（鼓風機輸送特殊氣體時，吸入流量需根據(jù)輸送介質(zhì)的分子量、進口溫度和進排氣口壓力進行換算。
三、運轉(zhuǎn)方法
（一） 運轉(zhuǎn)準備
1、徹底清除見機內(nèi)外的灰塵和雜物，并避免混入油。
2、檢查進出口聯(lián)接部位有無忘記堅固的地方，配管的支承件是否完備，需要冷卻水的風機，冷卻水管安裝是否符合要求。
3、如果在配管內(nèi)有焊渣和鐵屑等，應徹底清除。
4、將潤滑油回流到兩條油位線的上線位置（鼓風機運轉(zhuǎn)后，油位會稍有下降），注油過少，會導致齒輪和軸承燒傷；注油過多，往往會引起溫升偏高，造成齒輪和其他部件損壞。潤滑油一般采用L-AN68全損耗工程用油。
5、風機運轉(zhuǎn)過程中不應加油。在運轉(zhuǎn)一周后應第一次更換新油墨一個月后第二次更換新油。以后，主、副油箱應按期更換潤滑油。
6、用手沿旋轉(zhuǎn)方向盤動風機聯(lián)軸器，檢查有無異�，F(xiàn)象。
（二）試運轉(zhuǎn)
1、打開進、排氣側(cè)閥門，在無負荷的狀態(tài)下接通電源開頭，核實旋向。需用冷卻水的風機接通冷卻水后，方可啟動。
2、啟動后空載運轉(zhuǎn)20-30分鐘，檢查有無異常振動及發(fā)熱現(xiàn)象。如果出現(xiàn)異常現(xiàn)象，應立即停車，查明原因。異�，F(xiàn)象大多由安裝不良或聯(lián)軸器對中不準引起，也有潤滑油油位不適宜等其它情況。
3、然后，在正常負載情況下運轉(zhuǎn)2-3小時，同時觀察每個部件的溫度和振動。
4、運轉(zhuǎn)中須注意電流表的示值,鋒速達是廠房降溫風機生產(chǎn)廠家，如出現(xiàn)異常應立即停車檢查，其原因大多是由葉輪摩擦引起的。
（三） 運轉(zhuǎn)中的注意事項
1、運轉(zhuǎn)過程中，須經(jīng)常檢查軸承、潤滑油溫度，電流表的示值。風機需用冷卻水時應檢查冷卻水量是否達到規(guī)定的要求。風機為填料密封時，還應檢查密封的泄漏情況，當泄漏嚴重時，應立即更換密封，以免危險氣體泄漏引發(fā)安全事故，且腐蝕氣體的泄漏也會損壞軸承。
2、定期檢查，作好記錄。
3、停車時，須先卸壓減載，再停車。如操作不當，帶負荷停車或因突斷電停車時，風機出口側(cè)工程內(nèi)的高壓氣體會迅速流向低的風機進口側(cè)（即通常講的“打回流”），從而造成高壓氣體帶動風機葉輪加速反射運轉(zhuǎn)，風機葉輪轉(zhuǎn)速越來越高，當葉輪速度達到其極限速度時，就會造成葉輪與機殼碰撞、打碎的惡性事故。特別是化肥廠等輸送易燃易爆氣體的用戶更應嚴格操作，因為風機葉輪打壞的同時，往往會伴有爆炸起火等更危險事故的發(fā)生。




通常情況下，當風機葉輪受到磨損需要修復時，維修人員需要用起重設備將風機機殼拆除，取出風機轉(zhuǎn)子，再經(jīng)過長途運輸，把轉(zhuǎn)子送到風機廠家進行離線修復和動平衡校正。修好返回后，需要將轉(zhuǎn)子安裝找正合格，吊裝風機上蓋，空載調(diào)試正常，才能夠投入生產(chǎn)運行。

在不拆卸熱風管道、風機機殼的情況下，派施工人員從人孔鉆入風機內(nèi)部，根據(jù)實際工況條件和葉片磨損情況，選擇合適的堆焊材料及堆焊焊層的厚度，對磨損的葉輪進行現(xiàn)場修補及耐磨層堆焊。
在葉輪修補堆焊完工之后，關(guān)鍵是動平衡校驗。采用便攜式現(xiàn)場動平衡儀，在生產(chǎn)現(xiàn)場對風機整機進行動平衡校驗，校驗的精度高,鋒速達是廠房通風降溫生產(chǎn)廠家，速度快。



風機選型計算
一、風機選型的基本知識：
1、標準狀態(tài)：指風機的進口處空氣的壓力P=101325Pa，溫度t=20℃，相對濕度φ=50%的氣體狀態(tài)。
2、指定狀態(tài)：指風機特指的進氣狀況。其中包括當?shù)卮髿鈮毫虍數(shù)氐暮０胃叨�，進口氣體的壓力、進口氣體的溫度以及進口氣體的成份和體積百分比濃度。
3、風機流量及流量系數(shù)
3.1、流量：是指單位時間內(nèi)流過風機進口處的氣體容積。
用Q表示，通常單位：m3/h或m3/min。
3.2、流量系數(shù)：φ=Q/（900πD22×U2）
式中：φ：流量系數(shù) Q：流量，m3/h
D2：葉輪直徑，m
U2：葉輪外緣線速度，m/s（u2=πD2n/60）
4、風機全壓及全壓系數(shù)：
4.1、風機全壓：風機出口截面上的總壓與進口截面上的總壓之差。用PtF表示，常用單位：Pa
4.2、全壓系數(shù):ψt=KpPtF/ρU22
式中, ψt:全壓系數(shù)　 Kp:壓縮性修正系數(shù)　 PtF:風機全壓,Pa 　ρ:風機進口氣體密度,Kg/m^3　u2：葉輪外緣線速度，m/s
5、風機動壓：風機出口截面上氣體的動能所表征的壓力，用Pd表示。常用單位：Pa
6、風機靜壓：風機的全壓減去風機的動壓，用Pj表示。常用單位：Pa
7、風機全壓、靜壓、動壓間的關(guān)系：
風機的全壓（PtF）=風機的靜壓（Pj）+風機的動壓（Pd）
8、風機進口處氣體的密度：氣體的密度是指單位容積氣體的質(zhì)量，用ρ表示，常用單位：Kg/m3
9、風機進口處氣體的密度計算式： ρ=P/RT
式中：P：進口處絕對壓力，Pa　R：氣體常數(shù)，J/Kg·K。與氣體的種類及氣體的組成成份有關(guān),鋒速達是廠房通風機生產(chǎn)廠家。
T：進口氣體的開氏溫度，K。與攝氏溫度之間的關(guān)系：T=273+t
10、標準狀態(tài)與指定狀態(tài)主要參數(shù)間換算：
10.1、流量：ρQ=ρ0Q0
10.2、全壓：PtF/ρ= PtF0/ρ0
10.3、內(nèi)功率：Ni/ρ= Ni0/ρ0
注：式中帶底標“0”的為標準狀態(tài)下的參數(shù)，不帶底標的為指定狀態(tài)下的參數(shù)。
11、風機比轉(zhuǎn)速計算式： Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4
式中： Ns：風機的比轉(zhuǎn)速，重要的設計參數(shù)，相似風機的比轉(zhuǎn)速均相同。 n：風機主軸轉(zhuǎn)速，r/min　
Q0：標準狀態(tài)下風機進口處的流量，m3/s　Kp: 壓縮性修正系數(shù) 　PtF0: 標準狀態(tài)下風機全壓,Pa
12、壓縮性修正系數(shù)的計算式：
Kp=k/（k－1）×[（1+p/P）(k－1)/k－1]×(PtF/P)－1

式中:PtF:指定狀態(tài)下風機進口處的絕對壓力,Pa　k:氣體指數(shù),對于空氣,K=1.4
13、風機葉輪直徑計算式： D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2
式中:D2:葉輪外緣直徑,m　n:主軸轉(zhuǎn)速：r/min　Kp：壓縮性修正系數(shù) 　PtF0：標準狀態(tài)下風機全壓，單位：Pa
ρ0：標準狀態(tài)下風機進口處氣體的密度：Kg/m3　ψt：風機的全壓系數(shù)
14、管網(wǎng)：是指與風機聯(lián)接在一起的，氣流流經(jīng)的通風管道以及管道上所有附件的總稱。
15、管網(wǎng)阻力的計算式：Rj=KQ2
式中: Rj:管網(wǎng)靜阻力,Pa
K:管網(wǎng)特性系數(shù)與管道長度、附件種類、多少等因素有關(guān)，確定其值的方法通常采用：計算法，類比法和實際測定法。
Q：風機的流量，m3/s
16、常見壓力單位間的換算關(guān)系：
1毫米水柱（mmH2O）=9.807帕(Pa)
17、大氣壓力與海撥高度間近似關(guān)系： P=101325－（9.4～11.2）H
式中:P：大氣壓力Pa　H：海撥高度：m
二、 選型實例（僅舉一例）
　　為2T/h工業(yè)鍋爐選擇一臺引風機。已知最大負荷時所需風機性能參數(shù)及相應的進氣條件，如下：
流量：Q=6800 m3/h ，進口溫度：t1=200℃
全壓：PtF=2010 Pa　， 進口絕對壓力P=96000 Pa
解：1、每秒鐘流量：Qs=6800/3600= 1.89 m3/s
　　2、指定條件下空氣密度：ρ=P/RT=96000/（287×（273+200））=0.707 Kg/m3
　　3、換算為標準狀態(tài)下的全壓： PtF0=PtF×ρ0/ρ=2010×1.2/0.707=3412 Pa
　　4、選定風機主軸轉(zhuǎn)速：n =2800 r/min
　　5、計算壓縮性修正系數(shù)：
　　　Kp=K/（K－1）[（1+PtF/P）((k－1)/k)－1]×(PtF/P)－1
　　　　=1.4/(1.4－1) ×[(1+2010/96000)(1.4－1)/1.4－1] ×(2010/96000)－1
　　　　=0.9926
　　6、計算所需風機的比轉(zhuǎn)速：
　　　Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4
　　　　=5.54×2800×1.89^0.5/(0.9926×3412)3/4
　　　　=48
　　7、選用Y5－48型離心引風機，查得該型風機無因次特性曲線最高效率點參數(shù)為：
　　　流量系數(shù)：φ=0.1225　全壓系數(shù)：ψt=0.536　內(nèi)效率:η=0.835
　　8、計算葉輪外徑：
　　　D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2
　　　　=（27/2800）×[0.9926×3412/（2×1.2×0.536 ）]1/2
　　　　=0.497m
　　選用Y5－48－11№5C引風機
　　9、校核內(nèi)功率：
　　Ni=PtFQs/1000η=2010×1.89/(1000×0.835)=4.5 KW
　　電機容量儲備系數(shù)取為1.3,帶傳動機械效率取0.95,所需功率為:6.15KW
　　選用電機為:7.5KW－2極（型號：Y132S2－2）


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