常用通风机结构原理.ppt

通风机,3-2离心式通风机的构造,一、离心式通风机的主要零部件离心风机的主要气动部件是叶轮、集流器（进风口）和蜗壳。1.叶轮组成由前盘、后盘、叶片和轮毂等组成。叶型叶型有平板型、圆弧形和机翼形叶片。叶片数目一般为680片,出口安装角在1572之间。4－72型机的叶轮叶片数目为10片。G4－73叶片数目为12片,2.集流器作用保证气流均匀地充满叶轮进口，减小流动损失和降低进口涡流噪声。形式,大型风机上多用锥弧型，中小型风机上多采用弧形集流器。,集流器与叶轮间的间隙形式径向间隙、轴向间隙。,3.蜗壳作用将叶轮出口气体汇集起来，导至风机的出口并将气体的部分动压转变为静压。扩散角68蜗舌形式深舌（低比转数）、短舌（高比转数）和平舌。,4.进风箱作用在双侧进风的离心式风机，因气流转弯会使叶轮进口截面上的气流很不均匀。加装进风箱即是改善这种状况。,5.进口导流器（前导器）作用改变c1u,2.G47311型离心式通风机,,二、离心风机的结构形式,1.离心风机的旋转方式据叶轮的转向分左旋、右旋,2.离心风机的进气方式有单侧进风、双侧进风两种。,3.离心风机出口位置八个基本出口位置。若不能满足要求再补充角度。,4.离心风机的传动方式有A、B、C、D、E、F六种,A无轴承箱；B支撑皮带（悬臂支撑，皮带传动，带轮在支撑点中部）C悬臂皮带；D悬臂联轴节；E中间皮带；F中间联轴节。一般4－72－11和G4－73－11采用前四种；大型的K4－73－01采用后两种。）,以4-72-11№20B右90为例，说明该通风机的型号意义4表示通风机在最高效率点时的全压系数为0.4；72表示通风机在最高效率点时的比转数；1表示通风机叶轮为单侧进风；1表示设计序号；№20表示通风机机号，即叶轮直径为2000mm；B表示通风机的传动方式为B式传动悬臂支承装置，皮带传动，皮带轮在轴承中间；右表示右向旋转；90表示出风口方向。,5.离心风机的型号、规格,5.离心风机的型号、规格,三、离心式风机的结构目前矿山常用离心式风机有4-72-11型和G4-73-11型。1.4-72-11型离心式风机主要结构是焊接的，10个后弯机翼型叶片，用优质锰钢板制成。机号№2.820共11个，机壳做成两种形式。№2.812整体机壳，不能拆。№1620两种可拆成三部分，上下可分开，上半部又可左右分开，各部分之间用螺栓连接，拆卸方便，易于检修。,1.4-72-11型离心式风机为适应在各种条件下应用，外壳的出口可以位于轴下部，水平向外；可位于轴上部，垂直向上；亦可位于轴上部，水平向外。除此之外，叶轮还分为右旋和左旋两种。风机与电动机的联结方式分为，无轴承箱直联或采用滚动轴承支承，用联轴器联接，适用于矿井通风用的№16和№20的传动方式为皮带传动。风量范围1710204000m3/h风压范围2902550Pa适于中小型煤矿。类型特性曲线1-№5、6、82-№10、12、16、20,,,2.G4-73-11型离心式风机该型通风机主要供锅炉通风用，但也可用于矿井通风。主要有叶轮、机壳、进风口、前导器和传动部分组成。G表示锅炉用与4-72-11相比较，装有前导器，可在0到60范围内调整。其风压和风量较4-72-11大，效率达93。其类型特性示于图7-17。,2.G47311型离心式通风机,,2.G47311型离心式通风机,,,,3.K47301型离心式通风机,3.K47301型离心式通风机,3.K47301型离心式通风机,3-3轴流式通风机的构造一、主要部件主要气动部件有叶轮、导叶（前导叶、中导叶、后导叶）、机壳、进风口（集流器、疏流罩）和扩散器。,3-3轴流式通风机的构造1.叶轮影响风机性能的主要因素叶片叶型、叶片数、叶轮外径、轮毂比（轮毂直径与叶轮外径的比值）和叶轮转速。叶型多为机翼扭曲形。叶轮外径和风机轴转速决定圆周速度，直接影响到风机全压。轮毂多数取0.6左右。叶片安装角直接影响旋绕速度的增量，影响风机全压。通常，可在10～45范围内调整。,2.导叶前导叶某些风机设有前导叶，用以控制进入叶轮的气流方向，达到调节特性的目的。此导叶可分为两段，头部固定不动，尾部可以摆动。这样，外界气流可以较小的冲击进入前导叶，而后改变方向进入叶轮。中导叶在多级轴流式通风机中级间设置。它的作用是将前级叶轮的流出气流方向，转为轴向流入后级叶轮。后导叶作用是将最后一级叶轮的出流方向转为接近轴向流出，有利于改善扩散器的工作。,2.导叶注意（1）导叶的形式以前多采用圆弧形叶片。现在多采用机翼形叶片，中、后导叶还采用扭曲机翼形叶片。（2）导叶的数目（前导叶、中导叶、后导叶）应与叶轮叶片数互为质数，以避免气流通过时产生同期扰动。,3、进风口（集流器和整流罩）作用是使气流顺利地进入风机的环形入口，并在叶轮入口处，形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏流罩的型面为球面或椭球面。,4、扩散器作用是把风机出口动压的一部分转换为静压，以提高风机的静效率。一般由锥形筒芯和筒壳组成，装在风机出口侧。5、外壳呈圆筒形，重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向间隙应尽可能地减小。通常s/l（s-径向间隙，l-叶展）在0.01～0.06之间。,二、轴流风机的构造1.2K60型通风机（1）结构特点,两级叶轮，每个叶轮在轮毂上装有14个机翼型扭曲叶片。轮毂比为0.6，叶片安装角可在1545内做间隔5的调整。中、后导叶都呈机翼型扭曲状，均安装在主体风筒上，是不旋转部件。为满足反风要求，这种通风机还装有手动制动闸和导叶调节装置。反风时，可使叶轮迅速停止转动，利用电动机构或手动操作，改变中、后导叶的角度使通风机反转实现反风，其反风量能够到达正常风量的60％。,,传动部分由轴承、支架、传动轴及联轴器等组成。支承主轴的轴承采用静阻力矩较小的滚动轴承，用油脂润滑。扩散风筒又称环形扩散器，由锥形筒芯和筒壳组成，装在通风机出口端。,（2）技术性能和性能曲线,,（3）型号意义,,2.GAF型轴流风机,是上海鼓风机厂引进的德国技术制成的，叶轮直径从1000mm6300mm分32种。有单级、双级两种，形式有卧式和立式，动叶调节分停车调和不停车调两种。,结构特点①两级叶轮装在轴承箱的两端；②传动轴是用钢板弯焊成的空心轴；由风机的出风侧伸出，与电动机连接。③采用弯头式扩散器，在转弯处装有整流叶栅；④扩散器内壁上分段设置消音板，出口处加装了排行式消音器，⑤可在不停机情况下调整叶片安装角。,,,,风机特性,3.BDK型两级对旋轴流式通风机,BDK系列是根据大、中型矿井的通风需要而研制的一种新型通风机。前后两级工作叶轮分别由同规格的电动机驱动，旋转方向相反，并互为导叶。由于减少了普通两级风机所必须的前中后导叶，风机整体结构紧凑，轴向距离小，可获得高效率、高风压的气动性能。,隔爆型电机安装在密闭罩闪，密闭罩置于风筒中，使电机不接触含瓦斯气体，密闭罩口有扁管与大气相通主机筒内设有稳流装置，使通风机的性能曲线无驼峰．运行无喘振。,3.BDK型两级对旋轴流式通风机,2.BDK型两级对旋轴流式通风机，两个叶轮分别有各自的动机拖动。转动方向相反。两叶轮之间不许装中间导叶片。当风机以正常方式工作时，两叶轮的周速相同，但方向相反。当风机处于最佳工况运行时，脱离次级叶轮时的气流方向基本为轴向。此时，两级叶轮中的气流旋绕速度增量基本相同，从而风压增量也相同，风机产生的风压在各级中各占一半。,三、矿用通风机的反风（一）反风的意义及要求1.意义2.要求煤矿安全规程规定生产矿井主要通风机必须装有反风设施，必须能在10min内改变巷道中的风流方向。当风流方向改变后，主要通风机的供风量，不应小于正常风量的40。反风设施由矿长组织有关部门每季度至少检查一次，每年应进行1次反风演习。当矿井通风系统有较大变化时，也应进行1次反风演习。,（二）离心式通风机的反风利用反风道（三）轴流式通风机的反风1.反转反风法2.反风道反风法3.无反风道反风法4.改变叶片角度，正转。,16－4通风机在网络中的工作,通风机是与一定的网络相连接而进行工作的，因此通风机本身与相应的网络构成一个完整的系统。通风机的工作状况不仅取决于通风机本身，同时也取决于网络的状况。,一、通风机在网络上的工作分析,,单位体积的气体在Ⅰ－Ⅰ和Ⅱ－Ⅱ截面的能量关系为单位体积的气体在Ⅱ－Ⅱ和Ⅲ－Ⅲ截面的能量关系为,将上述两式联立求解得,将通风机产生的风压p称为全压；克服网络阻力的风压称为静压，用表示，即；出口动能损失称动压，用符号表示，即。,二、通风网络特性曲线1.网络特性方程式,2.网络特性曲线,三、通风机工况点和工业利用区1.工况点2.工业利用区（1）稳定工作条件（有且只有一个工作点）（2）经济工作条件,四、通风机的工况调节及运行调节原因在矿井开采过程中，通风网络的参数是变化的，为了适应这种变化，通风机的工况应具有可调节性。调节途径一是改变网络特性曲线调节法；二是改变通风机特性曲线调节法。（一）改变网络特性曲线调节法1.闸门调节（1）调节原理及方法注意闸门调节不节能。（2）适用范围及特点设备简单，调整容易而均匀。但有附加能量损失。只能作为一种暂时的应急方法使用。2.串并联巷道,（二）改变通风机特性曲线调节法,,,1.改变叶轮转速调节法,1）阶段调节2）无级调节特点调节范围较宽，效率不变。阶段性调速的调节机构简单，但必须在停机时操作；无级调速机构复杂投资大，但调节性能好，且能在不停机情况下完成调节工作。,2.改变叶片安装角调节法（1）调节原理,（2）调节方法1）停机调节方法人工和机构2）动叶调节调节原理平衡抵消闭合力矩。调节机构油压式、机械式、电气式（3）特点及适用范围,（2）调节方法1）离心式通风机的前导器2）轴流式通风机的前导器（3）特点及适用范围前导器调节法调节的机构比较简单，可以在不停机的情况下完成操作，通常只能达到阶段调节的目的，在网络特性不变的情况下调节时，效率有所变化。由于调节范围比较窄，作为其它阶段性调节的补充较为适宜。,3.前导器调节法（1）调节原理,4.改变轴流式通风机级数和叶轮叶片数调节法（1）调节原理（2）调节方法注意改变叶片数目后，叶轮的平衡问题。（3）特点及适用范围不需要另外附加机构，需要在停机情况下操作。只能实现阶段调节，可调范围窄，效率也有所变化，可以作为辅助的调节措施。,五、通风机的联合工作,（一）通风机的串联工作1.串联的目的增加风压2.串联的特点两台风机的风量相等，风压为两台风机在该流量下的风压之和。3.串联工况点（1）构造等效风机按照“相同流量下，风压相加”的原则。（2）求等效风机的特性曲线（3）等效工况点（4）串联效果,（二）通风机的并联工作1、并联工作的任务增加风量2、并联工作特点两台风机产生的风压相等，都等于克服网络阻力所需的风压，通过网络的风量等于两风机风量之和。3、并联工况点（1）构造等效风机按照“等风压下，流量相加”的原则。（2）求等效风机的特性曲线（3）等效工况点（4）并联效果,注意两台风机并联后并不都是增加风量。一般是对于网络阻力较小的系统，并联效果较好；两台风机并联后运转的稳定性。,六、通风机的运行与使用1、起动前的检查通风机起动前要进行全面检查，从传动部分开始，检查联轴节、皮带、螺栓连接及焊接部分是否牢固；轴承部分润滑油量是否合适；检查各风门的关开程度是否合乎要求；各测量仪表是否齐全；最后关闭所有检查孔，才能启动。2、起动工况的选择（1）原则1）功率最低处；2）尽量避免出现不稳定现象。（2）起动工况的选择1）离心式通风机闸门完全关闭2）轴流式通风机闸门半开或全开,3、试运转4、运转期间的维护（1）保持机房和通风设备的整洁；（2）定时检查各轴承的润滑油量和轴承温度，若是滑动轴承，还应检查油环带油情况，油质是否清洁。轴承温度一般不应超过60℃，超过此温度，超温自动信号器能及时发出信号；（3）应经常观察电流表和测压仪表的读数，并定时记入记录本中；（4）要注意通风机的振动和各部分螺帽的拧紧程度，如发现有异常振动和响声要及时向矿井主管人员报告，必要时应迅速开动备用通风机，停车检修。,