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風機安裝與維護
玻璃鋼負壓風機離心式壓縮機喘振問題研究及解決方案何謂送風機，
摘要：針對HR9-040-5型離心空壓機出現(xiàn)的喘振現(xiàn)象進行分析研究，得出主要原因是空氣冷卻器故障。改變了冷卻器結構形式并采取了防范措施。
關鍵詞：離心式壓縮機冷卻器喘振
1引言
HR9-040-5空壓機為美國Atlas公司制造的帶中間冷卻器的二級離心式空氣壓縮機。該機組經(jīng)一級壓縮后，通過中間冷卻器冷卻，由二級吸入壓縮，再經(jīng)后冷卻器冷卻后送到用氣部位。投入使用7年后該機組先后出現(xiàn)了送氣溫度高，機組效率下降，喘振等現(xiàn)象。
2問題的提出及分析
產(chǎn)生喘振的原因主要有以下幾點：
（1）機組流道縮小，造成效率降低
停機檢查，葉輪及流道內(nèi)污垢較多，對蝸殼及葉輪進行清洗后開機試車運行仍未見好轉；
（2）機組出氣口堵塞
檢查霧滴捕集器內(nèi)的絲網(wǎng)，未見異常；
（3）機組內(nèi)部通道發(fā)生堵塞
將空氣冷卻器拆出檢查，發(fā)現(xiàn)鋁翅片間布滿灰塵，空氣冷卻器堵塞嚴重。但是此類型翅片強度極低，在清洗時容易造成翅片倒伏，影響換熱效果及清洗效果。必須更換冷卻器芯體。
同時經(jīng)過對機組拆檢發(fā)現(xiàn)，由于空氣冷卻器芯體密封膠條老化脆斷造成熱空氣短路致使送氣溫度升高；由于空氣冷卻器芯體被塵埃堵塞提高了吸、排氣阻力使機組效率下降；而中冷器的塵�；夜副粔嚎s空氣帶入二級葉輪并附著在上面使流道狀況惡劣引起壓縮空氣旋轉脫離，嚴重時便出現(xiàn)了喘振。由此可見，機組出現(xiàn)異常的主要原因是空氣冷卻器故障。
在空氣冷卻器出現(xiàn)短路時，曾試圖用聚四氟板（耐高溫、不易老化）來代替膠條，但實際效果不太理想。因為密封膠條呈倒“V”字形扣在冷卻器的擋風板上，而冷卻器芯體長3.6米，一端固定。當壓縮空氣吹向芯體時，造成芯體漂移，使密封用聚四氟板移至出氣口，擋住部分出氣口，同時造成密封墊被破壞，引起短路。故決定更新空氣冷卻器芯體。
由于此設備為進口設備，如果進口空氣冷卻器，一是生產(chǎn)周期長，二是造價較高，為了生產(chǎn)急需，同時鑒于上述冷卻器的缺點，最終提出了改變冷卻器的結構形式且由自己制造。
3對策
對原有的冷卻器形式進行分析，當空壓機工作時，造成冷卻器芯體受力。按材料力學公式建立模型，見圖1�？梢杂嬎愠鲂倔w的漂移距離為20mm。而實際冷卻器芯體密封墊與排氣口的距離為15mm。
經(jīng)過借鑒其他冷卻器的形式，決定采用如下的結構形式：
（1）將整體鋁翅片串片式的結構改為銅翅片纏繞式結構，提高翅片強度便于今后清洗。增加傳熱系數(shù)。加強制冷效果。
（2）在有效的空間內(nèi)增加換熱管數(shù)量，保證并提高冷卻效果。
（3）改變原來的密封形式。在殼體上焊接擋風板，并將不銹鋼彈簧板固定在擋風板上，利用空氣的壓力將密封片緊緊壓在冷卻器的上下支撐板上。
（4）在殼體上焊接軌道，在芯體上安裝滾輪方便拆裝。
（5）在冷卻器進出口安裝壓力表，便于隨時檢查冷卻器的情況，以確保機組正常運行。
在確定上述方案后，先在后冷卻器芯體上試驗。經(jīng)過對殼體及原冷卻器芯體的精確測量，設計出圖紙，再經(jīng)過認真核對尺寸，將圖紙上未反映出的設計思路重新進行了修正。后冷卻器芯體首先制作完成。結構見圖2。安裝完成后經(jīng)開機檢驗，進出冷卻器壓差降為0.0025MPa，比原來低0.015MPa。同時解決了后冷卻器芯體串氣的問題。在筒體上焊接完后，由于此設備屬于壓力容器，對所有焊縫進行了無損探傷，合格后投入使用。
在更新后冷卻器芯體后，經(jīng)實際運行，機組的喘振周期延長，但還有喘振現(xiàn)象。經(jīng)過對中間冷卻器芯體檢查發(fā)現(xiàn)，堵塞現(xiàn)象嚴重，經(jīng)過加前后壓力表觀察，發(fā)現(xiàn)前后壓差達到0.04MPa。而二級的吸入壓力較低，這很可能是造成喘振的重要原因。經(jīng)過對中間冷卻器芯體認真測量繪制圖紙并制作完成后，安裝試車，壓降為0.003MPa，比原來低0.037MPa。效果明顯。而且整體單耗降低。機組運行至今再未產(chǎn)生喘振現(xiàn)象。
4防范措施
在上述改造完成后，為了避免上述現(xiàn)象的再次發(fā)生，認真檢查了吸風工程。該吸風工程為設備廠家提出的三級過濾工程，而同類型機組使用四級過濾，且過濾精度也比此機組高。用塵埃粒子計數(shù)器檢測空氣潔凈度與同類型的機組相比效果較差（見表1）。根據(jù)檢測的結果，發(fā)現(xiàn)主要是一級過濾效果不理想（尤其在小粒子方面），決定在吸風室一級與二級過濾介質間再增加一層粗效過濾器（DV3）作為改造后的一級過濾，以便提高過濾能力，從而提高了空氣潔凈度。改造后，檢測的空氣凈化度達到同類型機組的水平，檢測結果見表1。同時在操作規(guī)程中制定了詳細的措施，每半年監(jiān)測一次潔凈度，如發(fā)現(xiàn)變化，及時更換介質，從而確保潔凈度。避免上述現(xiàn)象的再次發(fā)生。
表1改造前、后此機組與相同類型機組過濾效果比較
改造前改造后位置粒徑（μm）本機組同類型機組本機組粒子數(shù)粒/10-1ft3級過濾效率/%累計過濾效率/%粒子數(shù)粒/10-1ft級過濾效率/%累計過濾效率/%粒子數(shù)粒/10-1ft3級過濾效率/%累計過濾效率/%過濾前大氣0.3335255——335255——335255——0.749435——49435——49435——1.08121——8121——8121——2.03000——3000——3000——
送風機為空氣清凈的主要設備，日常生活中輕易可發(fā)現(xiàn)其運用。如隨處可見的各式快炒店、烹煮料理的各式攤車、各種規(guī)模廚房等一般行業(yè)，工廠、倉儲的排氣調節(jié)、鍋爐燃燒、粉粒體輸送、吸塵、集塵、冷卻、機械設備等直接間接使用，大樓、公寓、獨立樓房、套房等人身居住的空調換氣，地下道、地鐵、捷運等運輸工程，都是風機的運用地點。
那何謂風機?
簡單的說即是機械對空氣做功，產(chǎn)生動態(tài)氣流。我們可以如此看待，
一方為進氣口(為負壓)，一方為出氣口(正壓)。
以進氣口接上風管，在負壓端做吸氣，稱為通風機，如一般燒
烤店烤網(wǎng)上方的吸氣風管，與他所連接的就是通風機。
以出氣口接上風管，在正壓端做出氣，稱為送風機，如可見的
各式接械設備冷卻、水池曝氣�；旧贤L機、送風機指的都是風
機，依據(jù)作用不同，我們所給予的細分方法。而各種用途所運用的風
機皆不同，進而可依風壓、構造、型式、運用等方式做出更詳細的區(qū)
分，讓使用者更容易了解與選用需求風機。
在此我們一并厘清風機與壓縮機的差別，且介紹幾款機種做簡易的認識。
以風壓做區(qū)分
在此我們一并分清風機與壓縮機的差別。
種類風機壓縮機
(Compressor)風機
(Fan)鼓風機
(Blower)壓力范圍壓力<0.1Kg/cm2
(104mmAq)0.1<壓力<1Kg/ cm2
(104mmAq)壓力>1Kg/cm2
(104mmAq)
特別說明一個概念，風壓與風量無直接關系但與其它變因有間接關
系。
風機與壓縮機的分水嶺為1kgf/cm2，約為一個大氣壓力，此壓力大小
約為靜止的水下10公尺處的壓力。
以構造做區(qū)分
1.軸流
氣流垂直葉輪流動。如一般家用電風扇即是，地下隧道上方的通風機
亦是。優(yōu)點為風量大，安裝配管簡單，或不需配管。效率高，可高速
運轉。缺點為噪音高，風壓小，無法做長距離的氣流輸送，葉輪會因
空氣灰塵或廠房化學粉塵而造成毀損。可見于一般廠房、畜牧農(nóng)舍的
整體換氣。
2.離心
風機運轉時，氣流由葉輪中心被吸入，葉輪使氣流帶有離心慣性，沿
葉輪方向放射流出，順著螺旋外殼被導出風機，此類稱為離心式。常
見于各種空調使用、廚房油煙、產(chǎn)業(yè)通風、機械降溫、粉粒體運輸。
因其風壓與風量依設計能力變化較多，效率為相對高的設計，常見于
產(chǎn)業(yè)使用。
依葉輪結構設計，離心式常見類型可大略分為三類
a.多翼式(葉輪前傾)
優(yōu)點為運轉風量大，多用于小型風扇，做單純的換氣使用，最常見于
空調換氣。輪葉數(shù)高。但壓力小，效率差，無法做高強度運轉，在多
粉塵或多油煙量的場所使用時，葉輪容易沾染污染物，致氣流阻礙過
高，效率會變得更差。
b.徑向式（直翼式）
構造單純，可用于一般空氣外之粉塵或粒體的輸送，葉輪磨耗速度較
多，多翼式慢，且容易換裝修理，葉輪強度普遍高，可用于高強度運
轉。
c.透浦式(葉輪后傾)
在風機制造廠的專業(yè)能力足夠時，透浦式風機能設計適用于全風壓范
圍，即低、中、高壓，高轉速等運用，效率為三者中最高，因此常見
于業(yè)界使用。所需的動能隨風量遞增而增加，較多翼式安全許多。
d.翼截式(葉輪后傾）
此系透浦式之改良型，其葉片依飛機翼型制造，效率高。其噪音亦為所有機
種中之最低者，適用於一般之通風設備，如辦公大樓或工廠之空氣調節(jié)，各
種窯爐之送風等。
e.定載式
葉輪葉片為 S 型，系透浦式與多翼式之綜合改良型，具有定載性，
故通稱定載式，其葉輪容許粉粒進入，適用於一般排氣換氣及窯爐之
循環(huán)風扇、空調加壓等。
3.斜流
斜流式為軸流式的變形，進氣口導入氣流後，氣流沿輪葉中心斜向發(fā)
散而導出。優(yōu)點為體積小、安裝施工方便，風量較一般離心大，但風
壓小，常見于一般空調換氣。理論設計噪音可降至最低，但需風機廠
有足夠經(jīng)驗與設計能力。
4.橫流
進口風量與吐出風量為平行，但不在同一軸線上。風量與風壓為所有
風機最低，效率不及50%。特殊用途使用。
鋒速達是水簾生產(chǎn)廠家|環(huán)�？照{生產(chǎn)廠家|屋頂風機廠家|，鋒速達承接規(guī)劃：豬場降溫|車間降溫|廠房降溫|豬場通風|車間通風|廠房通風|屋頂排風機|屋頂排熱|廠房通風降溫|車間通風降溫|通風換氣排熱降溫工程|屋頂風機安裝|負壓風機安裝|水簾安裝|環(huán)�？照{安裝|通風設備安裝|通風降溫設備|通風系統(tǒng)安裝案例|通風降溫系統(tǒng)|屋頂通風機|屋頂排風系統(tǒng)
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2問題的提出及分析
產(chǎn)生喘振的原因主要有以下幾點：
（1）機組流道縮小，造成效率降低
停機檢查，葉輪及流道內(nèi)污垢較多，對蝸殼及葉輪進行清洗后開機試車運行仍未見好轉；
（2）機組出氣口堵塞
檢查霧滴捕集器內(nèi)的絲網(wǎng)，未見異常；
（3）機組內(nèi)部通道發(fā)生堵塞
將空氣冷卻器拆出檢查，發(fā)現(xiàn)鋁翅片間布滿灰塵，空氣冷卻器堵塞嚴重。但是此類型翅片強度極低，在清洗時容易造成翅片倒伏，影響換熱效果及清洗效果。必須更換冷卻器芯體。
同時經(jīng)過對機組拆檢發(fā)現(xiàn)，由于空氣冷卻器芯體密封膠條老化脆斷造成熱空氣短路致使送氣溫度升高；由于空氣冷卻器芯體被塵埃堵塞提高了吸、排氣阻力使機組效率下降；而中冷器的塵�；夜副粔嚎s空氣帶入二級葉輪并附著在上面使流道狀況惡劣引起壓縮空氣旋轉脫離，嚴重時便出現(xiàn)了喘振。由此可見，機組出現(xiàn)異常的主要原因是空氣冷卻器故障。
在空氣冷卻器出現(xiàn)短路時，曾試圖用聚四氟板（耐高溫、不易老化）來代替膠條，但實際效果不太理想。因為密封膠條呈倒“V”字形扣在冷卻器的擋風板上，而冷卻器芯體長3.6米，一端固定。當壓縮空氣吹向芯體時，造成芯體漂移，使密封用聚四氟板移至出氣口，擋住部分出氣口，同時造成密封墊被破壞，引起短路。故決定更新空氣冷卻器芯體。
由于此設備為進口設備，如果進口空氣冷卻器，一是生產(chǎn)周期長，二是造價較高，為了生產(chǎn)急需，同時鑒于上述冷卻器的缺點，最終提出了改變冷卻器的結構形式且由自己制造。
3對策
對原有的冷卻器形式進行分析，當空壓機工作時，造成冷卻器芯體受力。按材料力學公式建立模型，見圖1�？梢杂嬎愠鲂倔w的漂移距離為20mm。而實際冷卻器芯體密封墊與排氣口的距離為15mm。
經(jīng)過借鑒其他冷卻器的形式，決定采用如下的結構形式：
（1）將整體鋁翅片串片式的結構改為銅翅片纏繞式結構，提高翅片強度便于今后清洗。增加傳熱系數(shù)。加強制冷效果。
（2）在有效的空間內(nèi)增加換熱管數(shù)量，保證并提高冷卻效果。
（3）改變原來的密封形式。在殼體上焊接擋風板，并將不銹鋼彈簧板固定在擋風板上，利用空氣的壓力將密封片緊緊壓在冷卻器的上下支撐板上。
（4）在殼體上焊接軌道，在芯體上安裝滾輪方便拆裝。
（5）在冷卻器進出口安裝壓力表，便于隨時檢查冷卻器的情況，以確保機組正常運行。
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在更新后冷卻器芯體后，經(jīng)實際運行，機組的喘振周期延長，但還有喘振現(xiàn)象。經(jīng)過對中間冷卻器芯體檢查發(fā)現(xiàn)，堵塞現(xiàn)象嚴重，經(jīng)過加前后壓力表觀察，發(fā)現(xiàn)前后壓差達到0.04MPa。而二級的吸入壓力較低，這很可能是造成喘振的重要原因。經(jīng)過對中間冷卻器芯體認真測量繪制圖紙并制作完成后，安裝試車，壓降為0.003MPa，比原來低0.037MPa。效果明顯。而且整體單耗降低。機組運行至今再未產(chǎn)生喘振現(xiàn)象。
4防范措施
在上述改造完成后，為了避免上述現(xiàn)象的再次發(fā)生，認真檢查了吸風工程。該吸風工程為設備廠家提出的三級過濾工程，而同類型機組使用四級過濾，且過濾精度也比此機組高。用塵埃粒子計數(shù)器檢測空氣潔凈度與同類型的機組相比效果較差（見表1）。根據(jù)檢測的結果，發(fā)現(xiàn)主要是一級過濾效果不理想（尤其在小粒子方面），決定在吸風室一級與二級過濾介質間再增加一層粗效過濾器（DV3）作為改造后的一級過濾，以便提高過濾能力，從而提高了空氣潔凈度。改造后，檢測的空氣凈化度達到同類型機組的水平，檢測結果見表1。同時在操作規(guī)程中制定了詳細的措施，每半年監(jiān)測一次潔凈度，如發(fā)現(xiàn)變化，及時更換介質，從而確保潔凈度。避免上述現(xiàn)象的再次發(fā)生。
表1改造前、后此機組與相同類型機組過濾效果比較
改造前改造后位置粒徑（μm）本機組同類型機組本機組粒子數(shù)粒/10-1ft3級過濾效率/%累計過濾效率/%粒子數(shù)粒/10-1ft級過濾效率/%累計過濾效率/%粒子數(shù)粒/10-1ft3級過濾效率/%累計過濾效率/%過濾前大氣0.3335255——335255——335255——0.749435——49435——49435——1.08121——8121——8121——2.03000——3000——3000——
送風機為空氣清凈的主要設備，日常生活中輕易可發(fā)現(xiàn)其運用。如隨處可見的各式快炒店、烹煮料理的各式攤車、各種規(guī)模廚房等一般行業(yè)，工廠、倉儲的排氣調節(jié)、鍋爐燃燒、粉粒體輸送、吸塵、集塵、冷卻、機械設備等直接間接使用，大樓、公寓、獨立樓房、套房等人身居住的空調換氣，地下道、地鐵、捷運等運輸工程，都是風機的運用地點。
那何謂風機?
簡單的說即是機械對空氣做功，產(chǎn)生動態(tài)氣流。我們可以如此看待，
一方為進氣口(為負壓)，一方為出氣口(正壓)。
以進氣口接上風管，在負壓端做吸氣，稱為通風機，如一般燒
烤店烤網(wǎng)上方的吸氣風管，與他所連接的就是通風機。
以出氣口接上風管，在正壓端做出氣，稱為送風機，如可見的
各式接械設備冷卻、水池曝氣�；旧贤L機、送風機指的都是風
機，依據(jù)作用不同，我們所給予的細分方法。而各種用途所運用的風
機皆不同，進而可依風壓、構造、型式、運用等方式做出更詳細的區(qū)
分，讓使用者更容易了解與選用需求風機。
在此我們一并厘清風機與壓縮機的差別，且介紹幾款機種做簡易的認識。
以風壓做區(qū)分
在此我們一并分清風機與壓縮機的差別。
種類風機壓縮機
(Compressor)風機
(Fan)鼓風機
(Blower)壓力范圍壓力<0.1Kg/cm2
(104mmAq)0.1<壓力<1Kg/ cm2
(104mmAq)壓力>1Kg/cm2
(104mmAq)
特別說明一個概念，風壓與風量無直接關系但與其它變因有間接關
系。
風機與壓縮機的分水嶺為1kgf/cm2，約為一個大氣壓力，此壓力大小
約為靜止的水下10公尺處的壓力。
以構造做區(qū)分
1.軸流
氣流垂直葉輪流動。如一般家用電風扇即是，地下隧道上方的通風機
亦是。優(yōu)點為風量大，安裝配管簡單，或不需配管。效率高，可高速
運轉。缺點為噪音高，風壓小，無法做長距離的氣流輸送，葉輪會因
空氣灰塵或廠房化學粉塵而造成毀損。可見于一般廠房、畜牧農(nóng)舍的
整體換氣。
2.離心
風機運轉時，氣流由葉輪中心被吸入，葉輪使氣流帶有離心慣性，沿
葉輪方向放射流出，順著螺旋外殼被導出風機，此類稱為離心式。常
見于各種空調使用、廚房油煙、產(chǎn)業(yè)通風、機械降溫、粉粒體運輸。
因其風壓與風量依設計能力變化較多，效率為相對高的設計，常見于
產(chǎn)業(yè)使用。
依葉輪結構設計，離心式常見類型可大略分為三類
a.多翼式(葉輪前傾)
優(yōu)點為運轉風量大，多用于小型風扇，做單純的換氣使用，最常見于
空調換氣。輪葉數(shù)高。但壓力小，效率差，無法做高強度運轉，在多
粉塵或多油煙量的場所使用時，葉輪容易沾染污染物，致氣流阻礙過
高，效率會變得更差。
b.徑向式（直翼式）
構造單純，可用于一般空氣外之粉塵或粒體的輸送，葉輪磨耗速度較
多，多翼式慢，且容易換裝修理，葉輪強度普遍高，可用于高強度運
轉。
c.透浦式(葉輪后傾)
在風機制造廠的專業(yè)能力足夠時，透浦式風機能設計適用于全風壓范
圍，即低、中、高壓，高轉速等運用，效率為三者中最高，因此常見
于業(yè)界使用。所需的動能隨風量遞增而增加，較多翼式安全許多。
d.翼截式(葉輪后傾）
此系透浦式之改良型，其葉片依飛機翼型制造，效率高。其噪音亦為所有機
種中之最低者，適用於一般之通風設備，如辦公大樓或工廠之空氣調節(jié)，各
種窯爐之送風等。
e.定載式
葉輪葉片為 S 型，系透浦式與多翼式之綜合改良型，具有定載性，
故通稱定載式，其葉輪容許粉粒進入，適用於一般排氣換氣及窯爐之
循環(huán)風扇、空調加壓等。
3.斜流
斜流式為軸流式的變形，進氣口導入氣流後，氣流沿輪葉中心斜向發(fā)
散而導出。優(yōu)點為體積小、安裝施工方便，風量較一般離心大，但風
壓小，常見于一般空調換氣。理論設計噪音可降至最低，但需風機廠
有足夠經(jīng)驗與設計能力。
4.橫流
進口風量與吐出風量為平行，但不在同一軸線上。風量與風壓為所有
風機最低，效率不及50%。特殊用途使用。
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