蒲强 锅炉风机.



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1、 风风 机机 风机的定义风机的定义风机是依靠输入的机械能,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提高气体压力并排送气体的机械 风机的原理风机的原理把气体作为不可压缩流体处理把气体作为不可压缩流体处理利用高低压来控制气体流量、流向利用高低压来控制气体流量、流向第一节、风机的分类及工作原理一、风机的分类1按工作原理分 2按产生的压力分 风机按产生的风压分为:通风机:风压小于15kPa;鼓风机:风压在15340kPa 以内;压气机:风压在340kPa 以上。通风机中最常用的是离心通风机及轴流通风机,按其压力大小又可分为:低压离心通风机:风压在1kPa 以下;中压离心通风机:风压在13k
2、Pa;高压离心通风机:风压在315kPa;低压轴流通风机:风压在05kPa 以下;高压轴流通风机:风压在055kPa。二、风机的工作原理1、离心式风机工作原理离心式风机的工作原理是,叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或远处。离心式泵与风机最简单的结构型式所示。叶轮1 装在一个螺旋形的外壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流人,然后转90进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转,在叶轮人口处不断形成真空,从而使流体连续不断地被泵吸人和排出。2轴流式风机工作原理轴流式风机的工作原理是,旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量,升高其压能和动能,轴流
3、式风机的叶片为机翼型叶片,它是利用机翼型叶片的升力原理工作的。当流体与翼型叶片作相对运动时,流体绕翼型叶片,在叶片的凸面上断面小,流速大,压强低,而在叶片的凹面断面大,流速小,压强高,在叶片的凸、凹产生一压强差,这一压强差作用在垂直于机翼的有效面积上,就产生一指向凸面的力,即升力,根据作用力与反作用力定律,叶片对流体产生一大小相等、方向相反的反作用力,即反升力,流体在叶轮中运动时,由于反升力的作用,使流体的能量获得提高。其结构如图所示。叶轮1 安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳3 内,当叶轮旋转时,流体轴向流人,在叶片叶道内获得能量后,沿轴向流出。轴流式泵与风机适用于大流量、低压力,电厂中常用作
4、及送引风机。第二节 风机主要的性能参数风机的主要性能参数有流量Qv、能头或压头(风机称为全压或风压)、功率、效率,转速等,这些参数反映了泵与风机的整体性能。1流量流量是指单位时间内所输送的流体数量。它可以用体积流量qv 表示,也可以用质量流量qm表示。体积流量的常用单位为m3s或m3h,质量流量的常用单位为kgs 或th。质量流量与体积流量的关系为qm=pqv kgs 当温度t0时,水的密度为1000kgm3,空气的密度为1293kgm3。2、风机的能头3功率与效率第三节 风机的主要部件一、离心式风机的主要部件离心式风机主要由叶轮、机壳、导流器、集流器、进气箱以及扩散器等组成,如图120 所示
5、。1叶轮叶轮是风机的主要部件,其作用是转换能量,产生能头。叶轮分封闭式和开式两种。封闭式叶轮由前盘、后盘、叶片及轮毂组成。叶片有前弯式、径向式、后弯式。叶轮前盘可分为直前盘、锥形前盘和弧形前盘三种。叶片有平板型、圆弧型和机翼型。机翼型叶片具有良好的空气动力学特性,效率高,强度好,刚度大,但制造工艺复杂。输送烟气及含尘气体时,叶片易磨穿。当粉尘进入空心机翼内部时,叶轮失去平衡而引起振动。平板型直。十片制造简单,但流动特性较差。圆弧型叶片多用于前弯式风机。2机壳风机的机壳由螺形室、蜗舌和进出风口组成。螺形室的作用是收集从叶轮出来的气体引导至出口,并将气体的部分动能转变为压能。螺形室的轮廓线是条阿基
6、米德螺旋线或对数螺旋线。它的轴面图为矩形,而且宽度不变。通常在螺形室出口附近的“舌状”结构称为蜗舌。其作用是防止部分气流在蜗壳内循环流动。蜗舌分为平舌、浅舌、深舌三种所示。蜗舌处的流体流动复杂,它的几何形状、蜗舌尖部的圆弧半径r,以及距叶轮的距离;对风机性能、效率和噪声等影响均较大。3导流器导流器又称进U 风量凋节器。在风机的集流器之前,一般装置有导流器。运行时,通过改变导流器n十片的角度(开度)来改变风机的性能,扩大工作范围和提高调节的经济性。见的导流器有轴向导流器、简易导流器和斜叶式导流器。4集流器与进气箱集流器的作用是在损失最小的情况下引导气流均匀地充满叶轮进口。集流器的几何形状、导流器
7、与叶轮入口间隙的大小,对风机性能均有影响,集流器的基本形式有圆筒形、圆锥形和锥弧形等。锥弧形集流器最符合气流流动规律,经试验发现,它与圆柱形集流器相比,效率可提高2一3,故在大型风机上得到了广泛的应用。进气箱的作用是当进风口需要转弯时才采用,用以改善进口气流流动状况,减少因气流不均匀进入叶轮而产生的流动损失。进气箱一般用于大型或双吸人的风机上,但进气箱的几何形状和尺寸对气流进入风机的流动状态影响很大,如果进气箱结构不合理,则造成的阻力损失可达全风压的1520,所以在选择进气箱时要注意其结构5扩散器扩散器又称扩压器,因蜗壳出口断面的气流速度很大,因此在蜗壳末端装有扩散器,其作用是降低气流速度,使
8、部分动能转化为压能。另外,蜗壳出口到扩散器出口断面流速分布是不均匀的,并向叶轮旋转方向偏斜。因此,扩散器做成向叶轮一边扩大,其扩散角通常为68。二、轴流式风机的主要部件轴流式风机的主要部件有:叶轮、集风器、整流罩、导叶和扩散筒等,如图所示。近年来,大型轴流式风机还装有调节装置和性能稳定装置。1叶轮叶轮由轮毂和叶片组成,其作用和离心式叶轮一样,是实现能量转换的主要部件。轮毂的作用是用以安装叶片和叶片调节机构的,其形状有圆锥形、圆柱形和球形三种。叶片多为机翼形扭曲叶片。叶片做成扭曲形,其目的是使风机在设计工况下,沿叶片半径方向获得相等的全压。为了在变工况运行时获得较高的效率,大型轴流风机的叶片一般
9、做成可调的,即在运行时根据外界负荷的变化来改变叶片的安装角。2集风器集风器的作用是使气流获得加速,在压力损失最小的情况下保证进气速度均匀、平稳。集风器的好坏对风机性能影响很大,与无集风器的风机相比,设计良好的集风器风机效率可提高1015。集风器一般采用圆弧形。3整流罩和导流体为了获得良好的平稳进气条件,在叶轮或进口导叶前装置与集风器相适应的整流罩,以构成轴流风机进口气流通道。整流罩形状为半圆球形或半椭圆形,也可与尾部导流体一起设计成流线形。4导叶轴流式风机设置导叶有几种情形:叶轮前仅设置前导叶;叶轮后仅设置后导叶;叶轮前后均设置有导叶。前导叶的作用是使进入风机前的气流发生偏转,把气流由轴向引为
10、旋向进入,且大多数是负旋向(即与叶轮转向相反),这样可使叶轮出口气流的方向为轴向流出。后导叶在轴流式风机中应用最广。气体轴向进入叶轮,从叶轮流出的气体绝对速度有一定旋向,经后导叶扩压并引导后,气体以轴向流出。5扩散筒扩散筒的作用是将后导叶出来的气流动压部分进一步转化为静压,以提高风机静压。6性能稳定装置近年来,大型轴流风机上加装了性能稳定装置,又称KSE 装置(该装置由前苏联的3K伊凡诺夫发明)。在额定流量下运行时,KSE不起任何作用。如果流量减小,叶轮外缘的一部分或整个进口截面将出现失速,产生切向气流(旋涡),当切向气流很大时,气流开始反向倒流。如果无KSE装置,则叶轮进口截面上的气流越来越
11、不稳定;若带有KSE 装置,反向倒流被锥形部和旁路而就地获得稳定,转子进口不再被阻。因反向倒流进入了旁路内转折,叶栅再通过环形槽回流,并与主流会合,从而保证了轴流风机的稳定运行。7调节装置调节装置是大型轴流式风机的主要组成部分。调节装置机构有机械调节和液压调节两类,对大型轴流风机采用液压调节为好。第四节 电厂常用风机的典型结构一、送风机的结构锅炉炉膛燃烧需要足够的空气而设有送风机。该风机风压一般不超过15kPa。目前国内普遍采用G4型高效机翼型后弯叶片离心式风机。该风机叶轮是由叶片焊接于弧锥形前盘与平板形后盘中间而构成的。叶轮用铆钓固定在轮毂上,轮毂用平键与轴连接。为了调节风量,在风机进口装有