离心式风机的原理与结构

       锅炉通风机按其作用原理分为离心式和轴流式两大类。离心式风机因具有效率高、流量大、输出流量均匀、结构简单、操作方便等优点，目前我国的工业锅炉，一般都采用离心式风机。
       1．工作原理  离心式风机的结构和工作原理与离心式水泵相类似，叶轮和外壳是风机的主要部件(图5—21)。
       风机壳体的外形具有沿半径方向由小渐大的蜗壳形特点，使壳体内的气流通道也由小渐大，空气的流速则由快变慢，而压力由低变高，致使风机出口处的风压达到最高值。
       当电动机带动风机叶轮快速旋转时，叶轮间的空气随之旋转流动，并且由于离心力的作用被径向地甩向壳壁，随之在那里产生一定的压力，并由蜗形外壳汇集后沿切向排出。这时，叶轮的中部由于气体不断地被甩走而形成负压，风机人口处的空气则在大气压力的作用下源源不断地沿轴向进入风机。由于风机叶轮连续旋转，导致吸风与排风的过程连续进行，从而达到向锅炉通风的目的。
       2．结构  离心式风机的主要结构、主要工作部件有叶轮、机壳、轴、叶片及吸入口等(图5—22)。
       (1)叶轮  由前盘、后盘及装在两盘之问的叶片组成，轮毂与轴用键连接(图5—23)。
       叶轮的前盘呈锥形，后盘为平面形，它们与叶片均为钢制，并焊接成一体。根据叶片出口安装角度的不同，叶轮可分为三种形式(图5—24)。
       
        
       1)前向(前弯)叶片叶轮  叶片出口安装角度 β₂>90。的叶片称为前向(前弯)叶片。图5—24(1)为前向叶轮，图5—24(2)为多叶前向叶轮。
       2)径向叶片叶轮  叶片出口安装角度β₂90。的叶片称为径向叶片，图5—24(3)为曲线型径向叶轮，图5—24(4)为直线型径向叶轮。
       3)后向(后弯)叶片叶轮叶片出口安装角度β₂<90。的叶片称为后向(后弯)叶片，图5—24(5)为薄板后向叶轮，图5—24(6)为中空机翼型后向叶轮。
       风机的机壳呈蜗壳形，用薄钢板焊接而成，其作用是汇集来自叶轮的气体，并使它平顺地沿着叶轮旋转方向被引向风机的出口，并使气体增压。
       (3)吸入口  是吸入管段的首端部分，起着集气的作用，故又称集流器。
       离心式风机的吸入口一般有下列三种形式(图5—25)。
      
       1)圆筒形吸入口  如图5～25(1)，其特点是制作简单，但压头损失大。
       2)圆锥形吸入口  如图5—25(2)，其特点是制作较简便，压头损失较小。
       3)圆弧形吸入口  如图5—25(3)，其特点是压头损失小，但制作较困难。
       (4)支承与传动方式  风机的支承包括机轴、轴承和机座。机轴是用优质钢制成的，它与轴承装在机座上，起传动作用。机座一般用型钢焊接而成。由于锅炉引风机使用时烟温较高，所以引风机轴承一般设有水冷却装置，以防止转轴过热。
       由于风机与电动机连接方式的不同，其传动方式可分6种(图5～26)。
      
       A型传动方式为直联式，没有轴承。B、C、E型为间接传动方式(皮带传动)，可以通过改变风机与电动机的皮带轮尺寸来改变风机的转速，这有利于调节。D、F型为直接传动方式(有联轴器连接)，直接传动的优点是构造简单，布置紧凑，传动效率高。
       A、B、C、D型的机轴不伸入中轮中间，称为悬壁支承，其优点是叶轮的气流状况较好，维修风机方便。E、F型是将轴承架于风机的两侧，机轴穿过机壳，其优点是运转比较平稳，大型风机必须采用这种形式。
       传动部分由主轴、联轴器、轴承箱等组成。引风机采用滚动轴承并设有水冷却(送风机不用水冷)的整体轴承箱，因此，装有冷却水管，其耗水量一般按0.5～1米³／时(m³／h)考虑。在轴承箱上装有温度计和油位指示器。轴承润滑油一般采用30号机油。
       3．选择和布置风机的一般要求
       (1)锅炉的送风机、引风机宜单炉配置，以减少漏风量，节电和便于操作。蒸发量在2吨／时(t／h)以下的小型锅炉可根据情况单炉或集中布置送、引风机，但每台锅炉与总风道、总烟道的连接处应设置严密的闸门。
       (2)单炉配置时，风量的裕量不少于10％，风压的裕量不少于20％。
       机械通风量的估算是，层燃炉按每小时产生1吨蒸汽的送风量为1250米³／时(m³／h)，烟气量为2570—2840米³／时(m³／h)(排烟温度200～250℃)。
       (3)引风机按烟气流程应布置在除尘器的后面，以减少烟尘对叶片的磨损。
       (4)送、引风机露天布置时，要考虑防雨、防腐和保温等，还要考虑引风机冷却水管的防冻问题。
       (5)送、引风机的布置应考虑尽量减少噪声和振动对操作人员和环境的影响。
       (6)送、引风机单炉布置时，送风机应尽量靠近锅炉送风口，引风机应尽量靠近锅炉除尘器的出口。
       4．风机的操作与注意事项
       (1)启动之前要对风机进行检查，包括风机的防护设备齐全，壳体内无杂物，人口挡板开关灵活，电气设备正常，地脚螺栓紧固，润滑油充足，冷却水管畅通。
       (2)用于盘车检查，叶轮、主轴旋转应灵活，无杂音。
       (3)关闭入口挡板，稍开出口挡板，用点动电气按钮观察风机叶轮旋转方向是否符合要求。
       (4)稍开人口挡板，启动风机。此时电机的电流表瞬间加大后应经5—10秒(s)停留在空载电流值处。若电流过大应立即停用进行检查。
       (5)风机转入正常运行后，逐渐开大挡板至规定负荷。观察电机的电流表是否在规定值，轴承温度是否不超过40℃，油位是否在轴承箱的2／3处。
       (6)对引风机尤其是经常观察、检查有否不正常的振动。
       5．风机的故障及排除方法(表5—3)
       表5—3    风机常见故障原因及排除方法

故障	原因	排除方法
轴承箱振动	(1)风机与电机轴不同心或联 轴器歪斜   (2)叶轮变形或叶轮上铆钉松动   (3)基础太浅     (4)地脚螺栓松动   (5)转子不平衡   (6)密封过紧造成磨擦   (7)轴承损坏	(1)调整两轴同心，调整联轴 器   (2)检查叶轮，检修或更换   (3)重做基础     (4)紧固地脚螺栓   (5)更换转子   (6)重新调整密封   (7)更换轴承
轴承温度急   剧升高	(1)冷却水管被堵塞   (2)轴承磨损严重   (3)轴承安装不当     (4)油量不足   (5)润滑油质差或污染变质	(1)检查冷却水管   (2)更换轴承   (3)重新检查和调整轴承     (4)加油至规定油位   (5)更换润滑油
风量与风压 不足	(1)转速不到额定值     (2)风口被堵塞   (3)叶片脱落、变形或磨损严重   (4)壳体磨损、漏风	(1)检查转速不足原因并调整 转速   (2)打开风口   (3)更换叶轮   (4)更换壳体

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