離心風機是用于輸送氣體的機械，從能量觀點看，它是把原動機的機械能轉變?yōu)闅怏w能量的一種機械。而風機是對氣體壓縮和氣體輸送機械的習慣性簡稱。

    一、風機的定義

    將原動機的機械能轉化為被輸送流體能量(壓能、動能)，并實現(xiàn)流體定向輸送的一種動力設備。

    二、風機的分類

    (1)按全壓高低分，可分為通風機(全壓低于11.375kPa)、鼓風機(全壓為11.3～241.6kPa)、壓氣機(全壓高于241.6kPa)。

    (2)按工作原理不同分，可分為葉片式風機，包括離心式風機、軸流式風機和混流式風機；容積式風機，包括往復式風機、回轉式風機(羅茨風機和壓氣機)；其他類型風機。

    三、離心風機的定義

    風機在工作中，氣流由風機軸向進入葉片空間，然后在葉輪的驅(qū)動下一方面隨葉輪旋轉；另一方面在慣性的作用下提高能量，沿半徑方向離開葉輪，靠產(chǎn)生的離心力來做功的風機稱為離心式風機。

    離心式風機構造簡單，工作可靠，維修工作量少，風壓較高，在額定負荷時效率較高，可達94%。但離心式風機負荷較小時，效率較低，且體積較大。

    離心式風機的分類：

    按風壓大小分為通風機(風壓在10000Pa以下)、鼓風機(風壓在10000～300000Pa)和氣壓機(風壓在300000Pa以上)3種。

    按葉片的形狀分為機翼型、平板型、彎曲型3種。

    按葉片安裝的角度分為前向、徑向和后向3種。

    四、離心風機結構型式

    離心風機一般采用單級單吸或單級雙吸葉輪，且機組呈臥式布置。

    (1)單吸式：

    由前盤、后盤、輪轂、葉片焊接而成。只有一個進風口，一個出風口。

    (2)雙吸式：

    包括兩個前盤和一個中盤，在前盤與中盤間焊有葉輪葉片。有兩個進風口，雙葉輪結構，一個出風口。

    常見幾種傳動方式：

    一次風機采用離心式變頻風機，風機葉輪轉動過程中，帶動風機內(nèi)的氣流轉動，并在離心力的作用下流向出口，在葉輪中心形成了低壓區(qū)，氣體從風機入口源源不斷地送入風機中心區(qū)。一次風機采用調(diào)整風機的轉速來改變送風量，特殊情況下，亦可通過調(diào)整風機入口擋板來調(diào)整風量，本風機在流量變化較大的范圍內(nèi)可以保持較高的效率。

    離心風機的結構包括轉子和靜子兩部分，如圖所示。

    離心式風機主要由葉輪、外殼、集流器、擴壓器、進氣箱、調(diào)節(jié)器、調(diào)速裝置、軸和軸承箱、聯(lián)軸器等組成，同時還配有溫度測量及入口消音器。

    （一）轉子部分

    包括葉輪、軸、聯(lián)軸器等部件。

    (1)葉輪

    葉輪是使氣體獲得能量的重要部件，其作用是將原動機輸入的機械能傳遞給氣體，以提高流體的動能和靜壓能。通過離心力提高氣體壓力，氣體接受機械能的過程在葉輪中進行。

    離心風機的葉片型式根據(jù)其出口方向和葉輪旋轉方向之間的關系可分為后向式、前向式、徑向式三種。

    后向式葉片：葉片的彎曲方向與氣體的自然運動軌跡一致，與葉輪旋轉方向相反，出口安裝角小于90°，能量損失和噪音小，效率高即高效低噪。后向式葉片有直板，彎板，翼型(中空)類型。

    前向式葉片：葉片的彎曲方向與氣體的運動軌跡相反，彎曲方向與葉輪旋轉方向相同，出口安裝角大于90°。氣體被強行改變方向，噪音和能量損失都較大，效率較低?？傦L壓高。

    徑向式葉片：徑向葉片的出口方向為徑向，出口安裝角等于90°，因其結構簡單，不易積灰，多用于排粉機或引風機。

    其他條件相同時，前向式葉片產(chǎn)生的總壓頭較徑向葉片、后向式葉片大些，但其動壓頭在總壓頭中所占的份額較大，流道能量損失大，效率較低。后向式葉片產(chǎn)生的總壓頭較小，但靜壓頭在總壓頭中所占的份額較大，流道能量損失小，效率較高，故鍋爐風機一般多采用后向式葉片。

    離心風機的單級葉輪，按吸入方式又可分為單吸封閉式、雙吸封閉式和開式三種。一般采用封閉式葉輪。封閉式葉輪由葉片、前盤、后盤和輪轂等組成，如圖所示。

    離心風機的葉片形狀有平板型、圓弧型和機翼型等幾種。機翼型葉片具有良好的空氣動力學特性，效率高，強度好，剛度大。但制造工藝復雜，葉片容易磨損，葉片磨穿后，雜質(zhì)進入葉片內(nèi)部，使葉輪失去平衡而產(chǎn)生振動。平板型直葉片制造簡單，但流動特性較差。高效風機普遍采用機翼后彎型空心結構，如圖(f)所示。前盤采用雙曲線型，吸入阻力小。前后盤與葉片用普通鋼板或耐磨錳鋼板焊接為整體，為加強耐磨性，可在葉片上堆焊或加襯板，或熔焊合金耐磨層。

    葉輪前盤的形式有：平前盤、錐前盤和弧形前盤等幾種，如圖(a)、(b)、(c)所示。平前盤制造簡單，但由于和流線形狀相差太遠，一般對氣流的流動情況有不良影響?；⌒吻氨P的葉輪，前盤做成近似雙曲線形，流動損失較小，具有效率高、葉輪強度好等特點，但制造比較復雜。錐形前盤的性能與工藝均屬于上述二者之間。

    雙側進氣的葉輪，兩側各有一個相同的前盤，葉輪中間有一個通用的中盤，中盤鉚在輪轂上，如圖(d)所示。輪轂的作用是將葉輪固定在主軸上。

    (2)主軸

    主軸為整體鍛造軸，兩端用滾動軸承支承，一端經(jīng)聯(lián)軸器與電機相連。

    主軸材料選用原則：

    (1)工作溫度≤300℃，一般常用45號鋼，主要用于一般用途的輕載風機；

    (2)工作溫度≤300℃，可用40Cr作負重軸，提高抗疲勞性能；

    (3)一般高溫考慮：工作溫度300℃≤t≤500℃，選用35CrMo、42CrMo；

    軸的材料一般是經(jīng)過軋制和鍛造經(jīng)切削加工的碳素鋼或合金鋼。對于直徑較小的軸，可用圓鋼制造；有條件的可直接用冷拔鋼材；對于重要的，大直徑或階梯直徑變化較大的軸，采用鍛坯。為節(jié)約金屬和提高工藝性，直徑大的軸還可以制成空心的，并且?guī)в泻附拥幕蝈懼频耐咕墶?/p>

    離心風機軸常用的材料是碳素鋼，如#35、#45和#50，其中以45號鋼為常用，低壓力、低轉速風機主軸常用這幾種。對于受力較大，軸的尺寸受限制，以及某些有特殊要求的軸可用合金結構鋼。當采用合金鋼時，應優(yōu)先選用硅錳鋼、硼鋼等，42CrMo也是常用的一種材質(zhì)。對于結構復雜的軸(例如花鍵軸、空心軸等)，為保持尺寸穩(wěn)定性和減少熱處理變形可選用鉻鋼；對于大截面非常重要的軸可選用鉻鎳鋼；對于高溫或腐蝕條件下工作的軸可選用耐熱鋼或不銹鋼。

    軸有實心軸和空心軸兩種。葉輪懸臂支承風機采用實心軸，雙支承大型引風機趨向于采用空心軸，以減少材料消耗，減輕啟動載荷及軸承徑向載荷。

    離心風機主軸的作用是支撐葉輪旋轉和傳遞動力裝置的機械能。主軸必須有足夠的強度和剛度來傳遞機械能和支撐葉輪旋轉不發(fā)生振動。大型離心風機主軸采用高強度的合金鋼鍛造和精加工而成。

    葉輪和主軸有兩種連接方式：采用輪轂結構的葉輪是通過軸上的鍵連接；采用法蘭結構的葉輪是通過高強度的較制螺栓連接，在足夠的擰緊力矩下可保證葉輪和主軸緊密連接，鉸制螺栓起到連接和定位作用。這兩種連接方式在雙支撐離心風機中都有采用。懸臂式離心風機則都采用輪轂結構的葉輪，鍵連接。

    葉輪與主軸的連接如果不是輪轂連接，而是采用法蘭結構，會較大地減輕了葉輪的重量。同時，防止了葉輪在高速旋轉過程中，離心力造成了葉輪與主軸的配合松動。葉輪與主軸共用12只高強度螺栓緊固，所有螺栓均用止動墊圈鎖緊，同時主軸法蘭軸肩部又能阻止螺栓本身的轉動，故這種連接方式是非常安全可靠的，同時又能承受較大的扭矩。

    葉輪與主軸裝配后做動平衡試驗，以保證轉子部的平穩(wěn)運轉。平衡精度為2.5級，允許質(zhì)心偏移量為16.1μm。故在安裝和檢驗時，不得將葉輪與主軸拆開。

    (3)聯(lián)軸器

    蛇形彈簧聯(lián)軸器是一種結構先進及成熟的機械撓性聯(lián)軸器，依靠蛇形彈簧來傳遞扭矩和補償被聯(lián)接兩軸間的不對中。緊湊的結構、快速方便的安裝及變扭轉剛度的特性使其廣泛應用于各種動力傳輸領域。

    產(chǎn)品特點：

    ①減振性好，使用壽命長;

    ②承受波動載荷范圍大，啟動安全;

    ③傳動效率高，運行可靠;

    ④噪聲低，潤滑好，鋁合金罩殼保護;

    ⑤結構簡單，裝拆方便;

    ⑥整機零件少，體積小，重量輕;

    ⑦允許有較大的安裝偏差;

    ⑧結構緊湊，適用于短軸間距場合;

    該類產(chǎn)品適用于聯(lián)接兩同軸線的中、大功率的傳動軸系，具有一定的補償兩軸相對偏移和減振、緩沖性能，工作溫度為-20℃~+150℃，傳遞公稱轉矩45~22400N.m。

    (4)軸承箱

    軸承箱為鑄鐵結構，為方便安裝和檢修,分上、下剖分兩部分。在軸承箱上有油位指示器和測量軸承溫度元件。靠近聯(lián)軸器端的軸承箱兩側均設有油封，防止軸承箱內(nèi)飛濺的油向外泄漏，另一端軸承箱靠近風機側有油封，外端有端蓋。

    風機的軸承型號分別為22224EC3,22226EC3滾子軸承，采用的SKF/FAG的產(chǎn)品。風機每個軸承均配置測振探頭，用于測量軸承箱的振動。

    軸承采用的是潤滑油潤滑,在軸承箱上開有水冷卻結構，冷卻管為G1”，進水量為1.2m3/h，水壓為0.2-0.3Mpa.

    ①驅(qū)動端軸承和非動端軸承的潤滑油更換周期：12個月（每三個月應檢查潤滑油質(zhì)一次，必要時更換）。

    ②驅(qū)動端軸承和非動端軸承的潤滑油加注量：驅(qū)動端軸承座約1.5升，非動端軸承座約0.5升。

    ③驅(qū)動端軸承和非動端軸承的潤滑油牌號：殼牌或美浮46透平油粘度ISOVG46

    ④進口調(diào)節(jié)門導葉軸承潤滑脂的加注周期：6個月。

    ⑤進口調(diào)節(jié)門導葉軸承潤滑脂的加注量：加脂槍加數(shù)下。

    ⑥進口調(diào)節(jié)門導葉軸承潤滑脂的牌號：殼牌二號鋰基潤滑脂或AlvaniaEP2牌EP潤滑脂

    (5)密封

    在主軸伸出機殼與進氣箱處設有密封板密封，以減少機殼與進氣箱的漏氣損失。此處的密封部由兩塊壓板、一塊補板、一塊密封板、一塊銅皮用螺釘連接而成（參見圖）。而中分面法蘭等其它法蘭連接處的密封是靠密封繩完成的。

    (二)靜子部分

    靜子部分由進氣箱、導流器、集流器、蝸殼(螺旋室)、蝸舌、擴壓器組成，其結構位置如圖所示。

    氣流由進氣箱引入，再經(jīng)導流器調(diào)節(jié)進風量，然后經(jīng)過集流器引入葉輪吸入口。通過葉片對氣體做功提高其能量，流出葉輪的氣體由蝸殼匯集起來，經(jīng)擴壓器升壓后引出。對于直接從大氣吸入氣體的風機可不裝設進氣箱。

    (1)機殼

    機殼的作用是將葉輪排出的高能氣體匯聚起來，引到出口管道上，同時將一部分動能轉化為靜壓能。機殼主要是由兩側板和一圈板焊接而成的結構件，其圈板形狀是蝸殼形的。從蝸舌到出口的流通面積是從小到大，與流量的大小相匹配，有效提高離心風機的靜壓。機殼要有足夠的剛度和強度防止變形過大和振動。在合適的園板位置上開有人孔門(或檢查孔)，以方便安裝檢修和查看葉輪(出口)的使用情況。

    風機殼體由機殼及進氣箱組成，均為材質(zhì)Q235A的鋼板焊接而成。為了加強機殼和進氣箱的剛度，在它們的側板上均焊有加強扁鋼，在機殼和進氣箱的內(nèi)部焊接鋼管，從而確保機殼和進氣箱在運輸、安裝和運行過程中不發(fā)生較大的變形。機殼一般剖分上、下剖分結構，在剖分平面等用軟質(zhì)墊物進行密封。機殼和進氣箱均設有人孔門，便于維護和檢修。機殼和進氣箱的底部一般設有排污孔，并配上閘閥或球閥，便于排放殼體內(nèi)部的雜物。機殼軸向兩端設有密封，防止氣體的泄漏。

    (2)集流器

    離心風機的進風口又叫集流器，它的功能是以最小阻力吸入并匯集氣流，引導氣流均勻充滿葉輪流道的進口。集流器裝置在葉輪前，將氣流以最小的損失導入風機葉輪進口處。其幾何形狀不同，吸入阻力也不同，高效風機常采用縮放體集流器，與雙白線葉輪前盤進口配合，使氣流進入葉輪的阻力損失最小，提高風機效率。集流器的型式有以下幾種：

    圓筒形：葉輪進口處會形成渦流區(qū)，直接從大氣進氣時效果更差。

    圓錐形：好于圓筒形，但它太短，效果不佳。

    弧形：好于前兩種。

    錐筒形：最佳，高效風機基本上都采用此種集流器。

    進風口插入葉輪的長度b與葉輪進口圈的間隙a直接關系到風機的性能.間隙過大，由于機殼與進風口之間有壓力差，機殼內(nèi)的氣流就通過間隙返回葉輪進口，形成泄露損失，間隙越大，損失越大。故進風口在裝配和檢修時，要嚴加注意，盡量保證圖紙的要求。

    集流器是鋼板壓成的結構件，其形狀主要有兩種，主要表現(xiàn)在與葉輪進口配合處的形狀：平直形和圓弧形，目前常用圓弧形的。進風口是收斂形的，這種形狀能將氣流均速后進入葉輪，以提高氣流的穩(wěn)定性。進風口與葉輪進口的軸向和徑向間隙，因關系到氣體的內(nèi)泄露需要特別控制，防止因間隙不當而降低離心風機壓力和效率。

    (3)導流器

    又稱風量調(diào)節(jié)器、進口導葉，一般在通風機的進風口或進風口流道內(nèi)裝設。通過改變導流器葉片的角度(開度)來改變通風機的性能，擴大工作范圍和提高調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性。導葉調(diào)節(jié)方式能使氣流正預旋進入葉輪，改善了葉輪的內(nèi)部流動情況，從而較大地提高了風機的整機效率。

    當導葉安裝角θ=0°時，導葉對進口氣流基本上無作用，氣流將以徑向流入葉輪葉片。當θ>0°時，進口導葉將使氣流進口的絕對速度沿圓周速度方向偏轉e角，同時對氣流進口的速度有一定的節(jié)流作用，這種預旋和節(jié)流作用將導致風機性能曲線下降，從而使運行工況點變化，實現(xiàn)風機流量調(diào)節(jié)。

    其型式有軸向?qū)~式、徑向式、斜葉式導流器。軸向式導流器由若干輻射的扇形葉片組成，由聯(lián)動機構帶動每個導葉的轉軸，使每個導葉同步從90°(全關)～0°(全開)改變角度，控制氣流進入葉輪的角度來調(diào)節(jié)流量。徑向式導流器裝在帶有進氣箱的風機上，靠調(diào)節(jié)擋板角度控制流量，如圖所示。

    擋板調(diào)節(jié)門的開閉是由電動執(zhí)行器通過連桿來帶動的。通過調(diào)節(jié)擋板調(diào)節(jié)門擋板的開啟度，可以改變風機的運行工況點，以滿足用戶不同的運行要求。從電機側看，調(diào)節(jié)門的開啟方向和氣流的方向相一致。

    離心式風機調(diào)節(jié)風量的方式有兩種：

    ①節(jié)流調(diào)節(jié)：在風機的入口設置擋板，改變擋板的開度來調(diào)節(jié)風量。

    1)優(yōu)點：設備簡單、工作可靠。

    2)缺點：節(jié)流損失大，經(jīng)濟效果差。

    ②轉速調(diào)節(jié)：風機的風量與轉速的一次方成正比，即Q?/Q?=n?/n?；風壓與轉速的二次方成正比，即H?/H?=(n?/n?)2，因此風機所需功率與轉速的三次方成正比，即N?/N?=(n?/n?)3。改變轉速可以靈活地調(diào)節(jié)負荷。

    1)優(yōu)點：減少了風機啟動時的電流沖擊。降低了風機電率。因為風機的耗用功率與轉速的三次方成比例，流量較小時，風機速較低，電流較小，轉速調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性好。而采用擋板調(diào)節(jié)流量時，耗用功率變化不大。

    2)缺點：對變頻器可靠性要求較高，變頻器故障跳閘，風機跳閘，可能導致鍋爐滅火。變頻運行可能導致風機轉速進入共振區(qū)，風機振動增大，嚴重時可能損壞風機。

    (4)蝸殼

    它的作用是以最小阻力損失匯集葉輪中甩出的氣流，將氣流的部分動能再轉化為壓力能，然后導入擴壓器，借此提高風機的效率。蝸殼的形狀常為螺旋形，逐漸擴大的蝸殼，目前最合理的蝸殼輪廓是對數(shù)螺旋線。蝸殼內(nèi)壁加裝防磨襯板，可防止飛灰對內(nèi)壁的磨損。

    (5)擴壓器

    離心風機的出口裝有擴散器,又稱為擴壓器，它的作用是將該氣流的部分動能轉化為靜壓能，減少出口流動損失，提高離心風機靜壓效率。由于出口斷面流速不均勻，并向葉輪旋轉方向偏轉，因此擴壓器具有朝葉輪旋轉方向偏轉6°～8°的擴散角，以利于氣流所帶走的速度能適應氣體的螺旋線運動，減少旋渦損失。

    在風機的進、出口裝有進口膨脹節(jié)，它是一個補償風機進口與連接管道之間安裝誤差的撓性接頭。膨脹節(jié)由復合材料、金屬導向板和緊固法蘭組成。

    （6）蝸舌

    離心風機蝸殼與出氣口的連接處常有一種由殼壁形成，狀如舌頭的“舌狀”結構，稱為蝸舌。其作用是用來放置部分氣體在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動。當旋轉葉輪葉片通道出口處的氣流掠過蝸舌附近時，蝸舌的舌頭就把它們一分為二：大部分氣流順著通道流向了風機的出口；少部分氣流則通過蝸舌、葉輪之間的間隙流回蝸殼，在蝸殼內(nèi)隨葉輪旋轉達一周后重返蝸舌處參與新的分流。

    不同的通風機，其蝸舌的形狀，大小各有不同。一般蝸舌有平舌、短舌（淺舌）、深舌和尖舌等幾種。

    離心風機采用尖舌時，最大效率值較高，但效率曲線陡，經(jīng)濟工作區(qū)域小，噪聲大。深舌接近于尖舌，多用于低比轉數(shù)通風機。采用短舌時，其效率曲線較平坦，經(jīng)濟工作區(qū)域較寬。平舌的舌與蝸殼想切，且與氣流出口方向垂直，它多用于低噪聲通風機。采用平舌的風機，其效率比上述三種形式有些降低。

    蝸舌頂端與葉輪外徑的間隙s，對噪聲的影響較大。間隙s小，噪聲大;間隙s大，噪聲減小。一般取s=(0.05~0.10)D2。蝸舌頂端的圓弧r，對風機氣動力性能無明顯影響，但對噪聲影響較大。圓弧半徑r小，噪聲增大，一般取r=(0.03~0.06)D2。

    具有合理的蝸舌形狀和與葉輪邊緣的最小間距，方能保證風機效率。間距過小，風機噪聲增大，甚至產(chǎn)生嘯叫，間距過大則使出口流量，壓力下降，效率降低。

    (7)進氣箱

    離心風機進氣箱又稱進風室，其作用是引導氣流從徑向轉為軸向和隔離軸承與氣體便于檢修。進氣箱主要是由兩側板和一圈板焊接而成的結構件，其結構形式有很多種，但基本設計原則都是氣流能量損失小，氣流能平穩(wěn)勻速進入軸向；有足夠的剛度和強度防止變形過大和振動。在進氣箱的合適位置上開有人孔門，以便人員安裝檢修和查看葉輪進口使用情況。

    一般只用在大型或雙吸的離心通風機上。一方面，當進風口需要轉彎時，安裝進氣箱能改善進口流動狀況，減少因氣流不均勻進入葉輪而產(chǎn)生的流動損失；另一方面，安裝進氣箱可使軸承裝于通風機的機殼外邊，便于安裝和維修，對鍋爐引風機的軸承工作條件更為有利。在火力發(fā)電廠中，鍋爐送、引風機及排粉機均裝有進氣箱。

    五、離心風機主要參數(shù)

    (1)風量、功率

    ①風壓：包括靜壓和動壓兩部分。是指單位體積的氣體通過風機后獲得的能量。風壓常以符號P表示，常用單位N/m2、Pa等。

    ②風量：是指風機在單位時間內(nèi)所輸送的流體量。風機的流量都是指體積流量。常以符號Qv來表示，常用單位m3/s、m3/h。

    Qv=Qvπ/4D?2V?m3/s

    Qvj是指標準進口狀態(tài)下(Pa.=10.13×10?Pa，t=20℃，相對濕度為50%，ρ=1.2kg/m)氣體的體積。

    ③轉速：風機主軸每分鐘內(nèi)繞自身軸線回轉次數(shù)。常以符號n來表示，常用單位r/min。

    ④功率：風機的功率可分為有效功率、軸功率和配套功率。

    (2)全壓、動壓、靜壓

    ①氣流在某一點或某一截面上的總壓等于該點截面上的靜壓與動壓之和。而風機的風壓，是指風機出口截面上的全壓與進口截面上的全壓之差，即

    Pt=(Pst?+ρ?V?2/2)-(Pst?+ρ?V?2/2)

    Pst?為風機進口靜壓，Pst?為風機出口靜壓

    ρ?為風機進口密度，ρ?為風機出口密度

    V?為風機進口速度，V?為風機出口速度

    ②氣體氣體流體輸送流動產(chǎn)生的壓力稱為動壓，即Pd=ρV2/2

    ③氣體克服管網(wǎng)阻力的壓力稱為靜壓，用Pst表示,靜壓定義為全壓與動壓之差，即Pst=Pt-Pd

    (3)風機功率、風機效率

    軸功率N，也叫輸入功率是指原動機傳到風機軸上的功率。由于風機存在各種功率損失，所以有效功率Ne小于軸功率N。單位：w、Kw

    有效功率Ne也叫輸出功率是指流體通過風機獲得的功率(單位時間獲得的能量）。單位：w、Kw

    Ne=Qv·P/1000Kw

    Qv為風機流量m3/s;P為風機風壓N/m2

    配套功率，也叫原動機功率，考慮到風機在運行時可能出現(xiàn)原動機過載，所以配套功率必須比軸功率大，以確保安全。

    效率η=Ne/N=（N-ΔPm-ΔPv-ΔPh）/N

    機械損失ΔPm;容積損失ΔPv;流動損失ΔPh

    全壓效率是指風機的全壓有效功率和軸功率之比，全壓內(nèi)效率等于全壓有效功率與內(nèi)功率之比。

    靜壓效率是指風機的靜壓有效率功率和軸功率；靜壓內(nèi)效率等于靜壓有效功率與內(nèi)功率之比。

    (4)風機參數(shù)的問題

    ①標況風量

    壓力101.3KPa，溫度20度，相對濕度50%，空氣密度1.2kg/m狀態(tài)下的風量。風機銘牌標注的風量一般是標準狀況下的風量。

    ②工況風量

    標況相對應的是工況，“工況”是實際工作環(huán)境狀態(tài)情況下的風量。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風量和風壓的關系

    同一臺風機在固定的轉速下可以輸出無數(shù)個風量和風壓參數(shù)。而這些參數(shù)以風壓為縱坐標，以風量為橫坐標，他們的延伸交匯點是一條曲線。

    ④風機型號

    國家沒有對風機型制定統(tǒng)一標準，風機型號是每個廠家按照風機種類及大小自己編制，不是每個廠家的風機型號都一樣。

    六、離心風機喘振

    (1)風機振幅、振動速度、振動加速度

    振動按頻率范圍分，可以分

    低頻振動：f<10Hz（n<600轉/分）

    中頻振動：f=10~1000Hz(n=600~60000轉/分)

    高頻振動：f>1000Hz（n>60000轉/分）

    以振幅(mm)作為振動標準。振幅反映振動幅度的大小。

    以振動速度(mm/s)作為振動標準。振動速度反映能量的大小。

    以加速度mm/(s2)作為振動標準。振動加速度反映了沖擊力的大小。

    在低頻范圍內(nèi)，振動強度與位移成正比；在中頻范圍內(nèi)，振動強度與速度成正比；在高頻范圍內(nèi)，振動強度與加速度成正比。對大多數(shù)機器來說，最佳診斷參數(shù)是速度，因為它是反映振動強度的理想?yún)?shù)，所以國際上許多振動診斷標準都是采用速度有效值作為判別參數(shù)。

    離心式風機振幅超標的主要原因有：葉片質(zhì)量不對稱或一側部分葉片磨損嚴重；葉片附有不均勻的積灰或灰片脫落；翼形葉片被磨穿；灰粒鉆進葉片內(nèi)；葉片焊接不良，灰粒從焊縫中鉆入；平衡重量與位置不相符或位置移動后未找動平衡；雙引風機兩側進的煙氣量不均勻；地腳螺栓松動；對輪中心未找好、軸承間隙調(diào)整不當或軸承損壞；軸剛度不夠、共振、軸承基礎穩(wěn)定性差和電動機振動偏大等均會引起風機振幅超標。

    (2)風機喘振

    風機的喘振是指風機運行在不穩(wěn)定的區(qū)域時，會產(chǎn)生壓力和流量的脈動現(xiàn)象，即流量有劇烈的波動，使氣流有猛烈的沖擊，風機本身產(chǎn)生強烈的振動，并產(chǎn)生巨大噪聲的現(xiàn)象。

    具有駝峰形性能曲線的風機，在大容量管路中工作。當流量變化到小于臨界流量時，風機的全壓下降，管路由于容量大，阻力暫沒變化，管路阻力大于全壓，流體倒流，出現(xiàn)負流量，隨后管路壓力下降，流量為零，壓力達最低。由于風機仍在工作，重新輸出流量，壓力升高，重復這一過程。流量時正時負，壓力忽高忽低，大幅波動，風機管道周期性劇烈震動的現(xiàn)象即為風機喘振。

    (3)風機喘振現(xiàn)象

    ①風機氣體的出口壓力和入口流量周期性地大幅度波動。

    ②喘振有強烈的周期性氣流噪聲，出現(xiàn)氣流吼叫聲。

    ③機器強烈振動，機體、軸承、管道的振幅急劇增加。由于振動劇烈，軸承液體潤滑條件會遭到破壞，損壞軸瓦。轉子與定子會產(chǎn)生摩擦、碰撞，密封元件將嚴重損壞。

    (4)喘振的危害

    ①喘振時由于氣流強烈的脈動和周期性震蕩，會使供氣參數(shù)(壓力、流量等)大幅度地波動，破壞了工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

    ②會使葉片強烈振動，葉輪應力大大增加，噪音加劇。

    ③引起動靜部件的摩擦與碰撞，使風機的軸產(chǎn)生彎曲變形，嚴重時產(chǎn)生軸向竄動，碰壞葉輪。

    ④加劇軸承、軸頸的磨損，破壞潤滑油膜的穩(wěn)定性，使軸承合金產(chǎn)生疲勞裂紋，甚至燒毀。

    ⑤損壞風機的級間密封及軸封，使風機效率降低，甚至造成爆炸、火災等事故。

    ⑥影響與風機相連的其他設備的正常運轉，干擾操作人員的正常工作，使一些測量儀表儀器準確性降低，甚至失靈。

    (5)風機喘振原因

    離心風機發(fā)生喘振，根本原因就是進氣量減少并達到風機允許的最小值。理論和實踐證明：能夠使離心風機工作點落入喘振區(qū)的各種因素，都是發(fā)生喘振的原因：

    ①進氣壓力下降，如入口過濾器堵塞或吸氣負壓值高。

    ②出口系統(tǒng)管網(wǎng)壓力提高，即排氣不暢造成出口堵塞喘振。

    ③離心風機出口工作壓力值設定在喘振區(qū)邊緣。

    ④離心機轉速降低時易發(fā)生喘振。

    (6)影響風機喘振的因素

    ①風機轉速

    離心風機轉速改變時，其性能曲線也有相應的改變，所以可用這個方法來改變工況點，以滿足生產(chǎn)上的調(diào)節(jié)要求。

    ②管道特性對喘振的影響

    一般管網(wǎng)容量越大，喘振的振幅越高，頻率越低，喘振越嚴重，破壞性越強。

    ③其他因素

    風機的參數(shù)結構：入口導葉開度、葉輪結構。

    風機的進氣狀態(tài)：進氣溫度、壓力、氣體組成。

    (7)防止離心式風機喘振的條件

    ①防止進氣壓力過低、進氣溫度高和氣體分子量減少等

    ②防止管網(wǎng)堵塞使管網(wǎng)特性改變。

    ③要堅持在開、停車過程中，升降速度不可太快，并且先升速后升壓和先降壓后降速。

    ④開、關防端振閥時要平穩(wěn)緩慢。

    (8)喘振的消除措施

    在生產(chǎn)過程中，當觀察到發(fā)生喘振現(xiàn)象時，就不要再增加管網(wǎng)阻力，以免加劇喘振，應立即查找原因，采取相應的措施，及時消除隱患。

    ①采用變頻器啟動。風機配備變頻器。通過調(diào)低風機電動機的運行頻率，可以消除喘振，在鼓風機啟動時比較有效。但這種方法實際上降低了風機的使用能力，只能作為臨時性措施。

    ②采用出風管放氣。在出風管上設一旁通管，一旦風量降低至最小風量時旁通管上的閥門自動打開放氣，此時進口的流量增加，工作點可由喘振區(qū)移至穩(wěn)定工作區(qū)，從而消除進氣流小、沖角過大引起失速和發(fā)生喘振的可能性。

    ③保證整個管路的通暢。定期檢查進口風道過濾網(wǎng)，若發(fā)現(xiàn)堵塞則立即更換。

    ④加強對運行人員的技能培訓，杜絕不當操作。在生產(chǎn)運行中，存在開機時因操作不當，出口閥門未能迅速打開，致使機組在小流量狀態(tài)下運轉，發(fā)生喘振現(xiàn)此時應迅速開啟出口闊，加大流量，使機組在正常工況下運行，即可消除喘振。

    ⑤定期維護保養(yǎng)。檢查鼓風機的油溫、油壓，主電機的溫升，鼓風機的振動、電流、電壓等，使鼓風機運行在最佳工況，避免喘振的發(fā)生。

    七、離心風機轉子平衡問題

    靜平衡：在轉子一個校正面上進行校正平衡，以保證轉子在靜態(tài)時是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi)，為靜平衡又稱單面平衡。

    動平衡：在轉子兩個校正面上同時進行校正平衡，以保證轉子在動態(tài)時是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi)，為動平衡又稱雙面平衡。

    ⑴原因：①葉輪的磨損②葉輪的結垢

    ⑵目的：保證轉動平穩(wěn)，性能良好。保持離心風機的平衡，防止不平衡帶來的喘振等故障；盡可能減少誤差，降低離心風機運行時的其他故障；

    ⑶離心風機轉子不平衡的危害：

    不平衡：轉子質(zhì)量分布不均勻。轉子質(zhì)量中心與其旋轉中心線不重合→出現(xiàn)偏心距→周期性離心力干擾→軸承動載荷→設備振動。

    轉子不平衡的危害：

    ①運轉噪音及振動大；

    ②軸承易高溫、損壞；

    ③機械軸封壽命減短：

    ④聯(lián)軸器壽命減短；

    ⑤基礎易松動變形：

    ⑥設備結構強制損壞；

    ⑦潤滑油泄漏。

    八、離心風機性能曲線

    (1)風機性能曲線的定義

    風機的性能曲線是指在一定的轉速下，風壓、軸功率、效率等參數(shù)，隨流量變化關系的曲線。(橫坐標為流量)。

    風機的性能曲線是在一定轉數(shù)下風量Q與風壓P軸功率N和效率η間的關系。

    風機的主要特性曲線有：①流量與全壓曲線、②流量與功率曲線、③流量與效率曲線、④流量與靜壓曲線、⑤流量與凈效率曲線。

    (2)風機性能曲線的理解

    ①最佳工況：一般在最高效率下的流量、風壓和軸功率就是最佳工況。但實際上還規(guī)定了一個最佳工作范圍，以使運行時效率不致太低。

    ②風機性能曲線反映了風機的工況，因為當風量改變時其他各參數(shù)也隨之改變，所以能比較直觀的表示風機的性能。

    ③性能曲線對用戶選擇風機、合理的使用風機起著十分重要的作用。

    ④離心式風機的工作點：由于風機在其連接的管路系統(tǒng)中輸送流量時，它所產(chǎn)生的全風壓恰好等于該管路系統(tǒng)輸送相同流量氣體時所消耗的總壓頭。因此它們之間在能量供求關系上是處于平衡狀態(tài)的，風機的工作點必然是管路特性曲線與風機的流量一風壓特性曲線的交點，而不會是其他點。

    ⑤風機特性曲線上工作點不穩(wěn)定的原因：

    如圖所示，當其工作點在A點時，若稍有干擾，A點就會移動。當流量稍有增大、工作點右移時，風機產(chǎn)生的壓頭也隨之增大，這時將會產(chǎn)生的壓頭也隨之增大，從而使流量進一步增大，工作點繼續(xù)右移直至M點。當在A點風機流量稍有減少時，A點左移，這時風機壓頭下降，使流量進一步下降，工作點繼續(xù)左移，直至流量為零。無論左移還是右移，工作點均不能再回到A點，所以A點不穩(wěn)定。

    九、離心風機常見故障

    (1)葉輪積灰

    原因：風機后傾式葉片，葉片容易粘灰。造成葉輪失去動平衡引起風機振動。

    處理：

    ①人工定期清理；

    ②利用計劃檢修或故障停機定期清理葉片上的積灰，保證風機的運行精度；

    ③將風機進風口由水平進風改為下進風，雖進風阻力稍增加，但風機進風質(zhì)量大為改觀。

    (2)潤滑系統(tǒng)故障

    原因：

    ①油泵軸承孔與齒輪軸間的間隙過小，外殼內(nèi)孔與齒輪間的徑向間隙過??；②齒輪端面與軸承端面和側蓋端面的間隙過小；

    ③潤滑油質(zhì)量不良，黏度大小不合適或水分過多；

    處理：

    ①檢修，使之間隙達到要求的范圍；

    ②調(diào)整間隙；更換離心式通風機潤滑油

    (3)單臺一次風機跳閘

    跳閘處理：

    ①如RB正確動作，則由RB功能自動完成，運行應密切監(jiān)視，必要時切為手動干預。

    ②開啟一次風聯(lián)絡擋板。

    ③磨煤機火焰檢測信號不穩(wěn)應投油助燃。

    ④調(diào)整汽包水位、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度至正常值。

    ⑤停止未運行磨煤機通風，檢查運行一次風機不過負荷，否則應繼續(xù)降低負荷。

    ⑥如RB動作不正常，則解除燃料主控，手動停運部分上層制粉系統(tǒng)，機組降負荷至50%以下，其他同RB動作正常處理。

    單臺一次風機跳閘的處理關鍵點如下：

    ①根據(jù)單臺一次風機情況切除磨煤機。

    ②隔絕停運磨煤機通風。

    ③加強運行磨煤機監(jiān)視，防止堵磨。

    ④監(jiān)視并調(diào)整運行一次風機電流不超限。

    主要故障解決方法

    序號

    故障名稱

    產(chǎn)生故障的原因

    消除方法

    1

    壓力過高，排出流量減小

    1．氣體成分改變，氣體溫度過低，氣體密度增大

    2．管道，閥門等堵塞

    3.出去管道破裂，或其管法蘭密封不嚴密

    4.葉輪的葉片磨損

    1.測定密度，消除密度增大的原因

    2.開大閥門或清掃

    3.焊接裂口，或更換管法蘭墊片

    4.更換葉片或葉輪

    2

    壓力過低，排出流量過大

    1．氣體成分改變，氣體溫度過高，氣體密度減少

    2.出去管道破裂，或其管法蘭密封不嚴密

    1.測定密度，消除密度減少的原因

    2.焊接裂口，或更換管法蘭墊片

    3

    風機壓力降低

    1．管道阻力曲線改變，阻力增大，通風機工作點改變

    2.通風機制造質(zhì)量不良，或通風機嚴重磨損

    3.通風機轉速降低

    4.通風機在不穩(wěn)定區(qū)工作

    1．調(diào)整管道阻力曲線，減少阻力，改變通風機工作點

    2.檢修通風機

    3.提高通風機轉速

    4.調(diào)整通風機工作區(qū)

    4

    軸承箱振動大

    1.風機轉子與主電機軸不同心

    2.風機轉子平衡受到破壞

    3.軸承箱蓋或軸承壓蓋與軸承間壓合不緊，失去過盈

    4.軸承潤滑油油溫過低

    5.基礎不良或底座固定不牢

    6.轉子與機殼或進風口有碰撞現(xiàn)象

    7.機殼與撐腳、軸承箱與底座連接螺栓松動

    8.負荷急劇變化或風機處于喘振區(qū)內(nèi)工作

    1.重新找正

    2.擦凈轉子上的粘附物，檢查葉輪磨損情況，修復后重作動平衡

    3.刮研軸承箱或軸承壓蓋的中分面，更換軸承調(diào)整墊的厚度，使軸承箱蓋或軸承壓蓋與軸承之間具有0.03—0.06的過盈。

    4.保持軸承進油溫度>20℃

    5.擰緊地腳螺栓，加固基礎

    6.重新找正

    7.擰緊螺栓

    8.緩慢調(diào)整工作負荷避免在喘振區(qū)工作

    5

    軸承溫度高

    1.軸承箱振動劇烈

    2.軸承箱油位過低

    3.潤滑油油質(zhì)不合格

    4.軸承進油溫度>45°

    5.軸承與主軸軸向間隙過小

    1.檢查軸承箱振動的原因，使軸承箱的振動在規(guī)定范圍里面

    2.補充潤滑油

    3.更換潤滑油，清洗軸承

    4.調(diào)節(jié)冷卻水量

    5.檢查軸承

    十、風機的維護和保養(yǎng)

    (1)每天檢查并記錄風機各項參數(shù)。應該詳細做一參考對照表，標出各個測量值的正常范圍，并對照參考表，查看各項參數(shù)值是否正常。

    (2)定期對空氣過濾器進行檢查，看其通風情況，必要時清洗，另外檢查除油霧器管路的壓降。還有就是取少量的潤滑油、冷卻器的冷凝水進行定期化驗。

    (3)大修期間按說明書要求對級間冷卻器、風機組、潤滑系統(tǒng)做徹底維護，對轉子進行流道清洗、探傷檢查、動平衡檢驗，級間冷卻器抽芯檢查、清理內(nèi)壁銹蝕并進行防腐處理等。

    (4)建立檢查、維護記錄本，詳細記錄每臺風機的缺陷及處理情況；每臺風機的加油時間及數(shù)量一定要準確、詳細。

    (5)每日檢查風機運行中的噪聲、振動值及各儀表指示是否正常。

    (6)每日檢查油系統(tǒng)的工作情況、壓力、流量是否正常，并記錄濾油器的污染堵塞指示器的數(shù)值，以便及時更換濾芯。

    (7)每月至少更換并清洗一次油過濾器，同時做油化驗。檢查油中是否含水或油是否變質(zhì)。如發(fā)現(xiàn)油中含水或油已變質(zhì)，風機應立即停止運行，徹底換油，同時要查清帶水或變質(zhì)的原因(油冷卻器是否漏水)。

    十一、離心風機的邏輯保護

    (1)跳閘保護

    遇有下列情況之一，風機跳閘：

    ①鍋爐MFT動作。

    ②風機軸承溫度＞100℃（二取一），延時5s。

    ③風機電機軸承溫度＞100℃（二取一），延時5s。

    ④風機電機繞組溫度＞130℃（同相的兩個溫度均高)，延時5s。

    (2)風機出力限制

    遇有下列情況之一，風機出力限制：

    ①機電流≥138.7A，本側一次風機入口調(diào)整擋板閉鎖增。

    ②風機電流≥138.7A，本側一次風機變頻器閉鎖增。

    (3)風機出口門

    ①自動打開條件：風機運行（斷路器合閘位），延時10s；順控指令。

    ②自動關閉條件：風機停止（（變頻器運行信號取非與工頻分閘位）或斷路器分閘位）；

    順控指令。

    ③關閉允許條件：風機未運行（斷路器合閘位取非）。

    (4)風機出口冷風門

    ①自動打開條件：風機運行(斷路器合閘位)，延時30s；順控指令。

    ②自動關閉條件：風機停止（斷路器分閘位）；順控指令。

    ③關閉允許條件：風機未運行（斷路器合閘位取非）。

    (5)風機工頻接觸器

    合閘允許條件：

    ①風機斷路器在合閘位。

    ②風機變頻接觸器在分閘位。

    (6)風機變頻接觸器

    合閘允許條件：

    ①風機工頻接觸器在分閘位。

    ②風機變頻器遠程控制。

    ③風機變頻器重故障取反。

    ④風機無跳閘條件。

    十二、離心風機的調(diào)整切換

    鍋爐運行中對一次風機和風量的要求如下：

    ㈠一次風量和風速不宜過大。一次風量和風速增大，將使煤粉氣流加熱到著火溫度所需時間增長，熱量增多；著火點遠離噴燃器，可能使火焰中斷，引起滅火，或火焰伸長，引起結焦。

    ㈡一次風量和風速也不宜過低。一次風量和風速過低，煤粉混合不均勻，燃燒不穩(wěn)，增加不完全燃燒損失，嚴重時造成一次風管堵塞。著火點過于靠近噴燃器，有可能燒壞噴燃器或造成噴燃器附近結焦。一次風量和風速過低，煤粉氣流的剛性減弱，煤粉燃燒的動力場遭到破壞。

    (1)風機工頻倒換至變頻運行(對側在工頻方式):

    ①機組負荷已降至50%左右，保留3臺磨煤機運行，其他磨煤機停止通風。

    ②逐漸關小一次風機入口調(diào)節(jié)擋板，同時開大對側風機入口調(diào)節(jié)擋板，保持一次風壓力穩(wěn)定，將風機負荷轉移至對側，停止一次風機。

    ③將一次風機變頻器倒換為變頻方式。

    ④啟動一次風機，調(diào)整風機轉速至工頻轉速。

    ⑤開啟一次風機出口擋板。

    ⑥逐漸開大一次風機入口調(diào)節(jié)擋板，同時關小對側一次風機入口調(diào)節(jié)擋板，直至兩臺一次風機電流平衡。

    (2)風機工頻倒換至變頻運行(對側在變頻方式):

    ①機組負荷已降至50%左右，保留3臺磨煤機運行，其他磨煤機停止通風。

    ②逐漸關小一次風機入口調(diào)節(jié)擋板，同時開大對側風機入口調(diào)節(jié)擋板，保持一次風壓力穩(wěn)定，將風機負荷轉移至對側，停止一次風機。

    ③將一次風機變頻器倒換為變頻方式。

    ④啟動一次風機，調(diào)整風機轉速與對側一次風機相近。

    ⑤開啟一次風機出口擋板。

    ⑥逐漸開大一次風機入口調(diào)節(jié)擋板直至全開，同時降低兩臺一次風機轉速，直至兩臺一次風機電流平衡。

    (3)風機變頻倒換至工頻運行(對側在工頻方式):

    ①機組負荷已降至50%左右，保留3臺磨煤機運行，其他磨煤機停止通風。

    ②逐漸關小一次風機入口調(diào)節(jié)擋板，同時開大對側風機入口調(diào)節(jié)擋板，保持一次風壓力穩(wěn)定，將風機負荷轉移至對側，停止一次風機。

    ③將一次風機變頻器倒換為工頻方式。

    ④啟動一次風機，檢查出口擋板聯(lián)開。

    ⑤逐漸開大一次風機入口調(diào)節(jié)擋板直至全關，同時關小對側一次風機入口調(diào)節(jié)擋板，直至兩臺一次風機電流平衡。

    (4)風機變頻倒換至工頻運行(對側在變頻方式):

    ①機組負荷已降至50%左右，保留3臺磨煤機運行，其他磨煤機停止通風。

    ②逐漸關小一次風機入口調(diào)節(jié)擋板，同時提高兩臺一次風機轉速，保持一次風壓力穩(wěn)定，將風機負荷轉移至對側，停止一次風機。

    ③將對側一次風機轉速逐漸增加至工頻轉速，同時關小入口調(diào)節(jié)擋板，保持一次風壓穩(wěn)定，風機不過流。

    ④將一次風機變頻器倒換為工頻方式。

    ⑤啟動一次風機，檢查出口擋板聯(lián)開。

    ⑥逐漸開大一次風機入口調(diào)節(jié)擋板直至全關，同時關小對側一次風機入口調(diào)節(jié)擋板，直至兩臺一次風機電流平衡。

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    一層秋雨一層涼，

    秋雨綿綿秋意長。