风机基本知识

风机基本知识第1页，共34页，2023年，2月20日，星期四目录一、气体输送机械二、离心风机三、罗茨风机第2页，共34页，2023年，2月20日，星期四一、气体输送机械1.气体输送机械的应用：1.1气体输送:为了克服管路中的阻力，需要提高气体的压力。纯粹为了输送的目的而对气体加压，压力一般都不高。但气体输送往往输送量很大，需要的动力往往相当大。1.2产生高压气体:化学工业中一些化学反应过程需要在高压下进行，如合成氨反应，乙烯的本体聚合；一些分离过程也需要在高压下进行，如气体的液化与分离。这些高压进行的过程对相关气体的输送机械出口压力提出了相当高的要求。1.3产生真空:相当多的单元操作是在低于常压的情况下进行，这时就需要真空泵从设备中抽出气体以产生真空。第3页，共34页，2023年，2月20日，星期四2.气体输送机械特点：2.1动力消耗大：对一定的质量流量，由于气体的密度小，其体积流量很大。因此气体输送管中的流速比液体要大得多，造成气体输送机械的动力消耗往往很大。2.2气体输送机械体积一般都很庞大，对出口压力高的机械更是如此。2.3由于气体的可压缩性，故在输送机械内部气体压力变化的同时，体积和温度也将随之发生变化。这些变化对气体输送机械的结构、形状有很大影响。因此，气体输送机械需要根据出口压力来加以分类。第4页，共34页，2023年，2月20日，星期四3.气体输送机械的分类

气体输送机械也可以按工作原理及其结构分为离心式、旋转式、往复式以及喷射式等，通常按输送机械的压强或压缩比（气体出口与进口压强之比）来分类。即：

3.1通风机：终压（表压，下同）不大于15kPa（约1500mmH2O）,压缩比1至1.5；

3.2鼓风机：终压15～294kPa，压缩比小于4。

3.3压缩机：终压在294kPa以上，压缩比大于4。

3.4真空泵：在设备内造成负压，终压为大气压，压缩比由真空度决定。

第5页，共34页，2023年，2月20日，星期四离心轴流罗茨往复螺杆叶氏第6页，共34页，2023年，2月20日，星期四4.真空泵：从设备或系统中抽出气体，使其中的绝对压强低于大气压强，所用的抽气机械成为真空泵。本质上真空泵也是气体压送机械，只是它的进口压强低、出口为常压。真空泵的特点如下：(1)由于吸入气体的密度很低，要求真空泵的体积必须足够大；(2)压缩比很高，所以余隙的影响很大。真空泵的主要性能参数有：(1)极限剩余压力(或真空度):这是真空泵所能达到的最低压力；(2)抽气速率：单位时间内真空泵在极限剩余压力下所吸入的气体体积，亦即真空泵的生产能力。第7页，共34页，2023年，2月20日，星期四二、离心风机1.离心风机工作原理：第8页，共34页，2023年，2月20日，星期四2.离心风机分类：离心式通风机按其产生风压的大小可以分为：（1）低压离心通风机，风压低于1kPa（表压）；（2）中压离心通风机，风压低于1～3kPa（表压）；（3）高压离心通风机，风压低于3～15kPa（表压）3.离心风机结构特点：右图中：1.机壳，2.叶轮，3.吸入口4.排出口图2－15低压离心通风机及叶轮1—机壳;2—叶轮;3—吸入口;4—排出口 2 第9页，共34页，2023年，2月20日，星期四3.离心风机结构特点：离心式通风机工作原理与离心泵相同，结构也大同小异。它主要由蜗形机壳和多叶片的叶轮组成；3.1为适应输送风量大的要求，通风机的叶轮直径一般是比较大的。3.2叶轮上叶片的数目比较多，而且较短。3.3叶片有平直的、前弯的、后弯的。若通风机的主要要求是通风量大，在不追求高效率时，用前弯叶片有利于提高压头，减小叶轮直径。而高效通风机的叶片通常是后弯的。3.4机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为矩形，但高压通风机则一般为圆形。所以高压通风机的外形、结构与单级离心泵更为相似。第10页，共34页，2023年，2月20日，星期四4.离心式通风机的性能参数：4.1风量Q：风量是指单位时间内从风机出口排出的气体体积（m3/h）风量大小与风机的结构、尺寸及转速等有关。4.2风压HT：风压是指单位体积的气体流过风机时所获得的能量（Pa）。风压的大小与风机的结构、尺寸、转速及气体的密度有关。风压一般由实验测定。4.3全风压：单位体积气体通过风机时获得的能量（Pa）式中，p2－p1称为静风压，以Hst表示；称为动风压。两者之和称为全风压。通风机性能表上所到的风压为全风压。离心通风机的风压随进入风机气体密度而变。性能表上的风压，一般都是在20℃。常压下以空气为介质测得的，该条件下空＝1.2kg/m3，若实际的操作条件与条件与上述的实验条件不同，应按下式进行换算：式中，上标“′”的都是指操作条件下的值。第11页，共34页，2023年，2月20日，星期四4.3轴功率与效率离心通风机的轴功率N为：KW

式中：HT－风压，Pa；

Q－风量，m3／s；

η－效率，因按全风压定出，又称全压效率。用上式计算时，HT，Q必须是统一状态下的数值。风机性能表上轴功率为实验条件（空气密度为1.2kg／m3）下的数值。若所输送气体的密度与此不同，可用下式进行换算：通风机的全风压由两部分组成，一部分是进出口的静压差，习惯上称为静风压；另一部分为进出口的动压头差，习惯上称为动风压。

式中

N′－气体密度为ρ′时的轴功率，kw；

N－气体密度为1.2kg／m3时的轴功率，kw。第12页，共34页，2023年，2月20日，星期四5.离心式通风机的选型离心通风机选择的步骤一般为：5.1根据管路布置和工艺条件，计算输送系统所需风压HT′，并按式换算为风机实验条件下的HT。5.2根据气体的种类（如清洁空气、易燃气体、腐蚀性气体及含尘气体等）和风压范围，确定风机的类型。5.3根据以风机进口状态的实际风量和实验条件下的风压，从风机样本的性能表或特性曲线中查得适宜的风机型号。选择原则与离心泵的相同。第13页，共34页，2023年，2月20日，星期四三、罗茨风机1.罗茨风机工作原理：机壳内有两个渐开摆线形的转子，两转子的旋转方向相反，可使气体从机壳一侧吸入，从另一侧排出。转子与转子、转子与机壳之间的缝隙很小，使转子能自由运动而无过多气体泄漏。第14页，共34页，2023年，2月20日，星期四

罗茨鼓风机是容积式气体压缩机械中的一种，其特点是在最高设计压力范围内，管道阻力变化时流量变化很小，工作适应性强，故在流量要求稳定阻力变动幅度较大的工作场合，可予自动调节，且叶轮与机体之间具有一定间隙不直接接触，结构简单，制造维护方便。罗茨鼓风机是靠一对互相啮合的等直径齿轮，以保证两个转子等速反向转动，达到输送气体的目的，在结构上分立式、卧式两种，现场采用的是卧式。罗茨鼓风机可用于输送气体和抽去系统内气体达到负压。第15页，共34页，2023年，2月20日，星期四结构特点与工作原理罗茨鼓风机分类检修内容罗茨鼓风机故障判断及其处理方法第16页，共34页，2023年，2月20日，星期四结构特点与工作原理一、结构特点罗茨鼓风机的结构主要是有一对腰形渐开线转子、齿轮、轴承、密封和机壳等部件组成。它的排风量大，效率较高。转子罗茨鼓风机的转子由叶轮和轴组成，叶轮又可分为直线形和螺旋形，叶轮的叶数一般有两叶、三叶。如图4-2-22。第17页，共34页，2023年，2月20日，星期四结构特点与工作原理第18页，共34页，2023年，2月20日，星期四结构特点与工作原理齿轮罗茨鼓风机壳内两叶转子的转动是靠各自的齿轮啮合同步传递转矩的，所以其齿轮也叫“同步齿轮”，同步齿轮既作传动，又有叶轮定位作用。同步齿轮结构较为复杂，由齿圈和齿轮毂组成，用圆锥销定位。同步齿轮又分为主动轮和从动轮，主动轮一端与联轴器连接。轴承罗茨鼓风机一般选用滚动轴承，滚动轴承具有检修方便、缩小风机的轴向尺寸等优点，而且润滑方便。第19页，共34页，2023年，2月20日，星期四结构特点与工作原理

密封罗茨鼓风机的密封部位主要在伸出机壳的传动轴和机壳的间隙密封，其结构比较简单，一般采用迷宫式密封、涨圈式密封、机械密封或填料密封。轴承的油封采用骨架式橡胶油封。机壳罗茨鼓风机的机壳有整体式和水平剖分式，结构简单。对于化工厂常用的煤气鼓风机、吸收塔鼓风机等功率较大的，大多采用检修、安装方便的水平剖分鼓风机机壳。第20页，共34页，2023年，2月20日，星期四结构特点与工作原理二、工作原理当罗茨鼓风机运转时，气体进入由两个转子和机壳围成的空间内，与此同时，先前进入的气体由一个转子和机壳围在空间处，此时空间内的混合气体仅仅被围住，而没有被压缩或膨胀，随着转子的转动，转子顶部到达排气的边缘时，由于压差作用，排气口处的气体将扩散到围住的空间处，随着转子的进一步转动，空间内的混合气体将被送至排气口，转子连续不断的运转更多的气体将被送至排气口。第21页，共34页，2023年，2月20日，星期四结构特点与工作原理第22页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机分类（一）按结构型式分立式型：罗茨鼓风机两转子中心线在同一垂直平面内，气流水平进，水平出。卧式型：罗茨鼓风机两转子中心线在同一水平面内，气流垂直进，垂直出。（二）按传动方式分风机和电机直联式。风机和电机通过带轮传动式。风机通过减速器和电机传动式。第23页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机检修内容（一）检修周期

小修3～6月中休6～12月大休12～24月第24页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机检修内容（二）小修检测轴承、齿轮传动部位，检查齿轮箱油位，添加或更换润滑油。检查、紧固螺栓消除跑、冒、滴、漏现象。第25页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机检修内容（三）中修内容包括小修内容。清洗、检查滚动轴承及轴承箱，更换轴承。清洗、检查传动齿轮及零部件。清洗密封装置，更换填料或密封环。测量、调整各部位间隙。检查、更换联轴器及附件。清洗气体过滤器。检查清洗润滑系统。校验安全阀、自控装置、压力调节器。第26页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机检修内容（四）大修内容包括中修全部内容。拆除与风机联接的外部连管、电源和仪表。解体壳体，拆除联轴器。宏观检查转子、叶轮、主轴、齿轮，并进行无损探伤。检查修理或更换各部密封。检查轴承磨损和油封。检查测量转子与壳体的间隙和磨损情况。检查同步齿轮啮合状态。检查测量传动部位径向和端面跳动、轴颈表面粗糙度等状况。对中找正的检查和调整。第27页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机检修内容

运行性能油路畅通，润滑良好，油质符合规定，实行“五定”、“三级过滤”。压力、流量平稳，各部温度正常，电流稳定。运转平稳，无异常振动、杂音等。达到设备设计能力。第28页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机检修内容日常维护严格按照罗茨鼓风机检修规程进行操作。严格执行“设备润滑管理规定”，坚持“五定”、“三级过滤”。定时检查轴承温度是否正常，滚动轴承最高温度不能超过70℃。经常注意设备运行情况，如发现不正常的声响或振动时，应及时停车检查其原因，并加以消除。长期停用时，应拆开清洗、擦干，在转子面涂以防锈油，装配好后，妥善保管，并定期盘车。第29页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机检修内容间隙调整转子与壳体间隙一般是出厂一定好。转子与墙板间隙，用在固定端处加减垫片法调整。方法：先调整固定端间隙，通过轴承座内侧垫片加减来调整，加垫片间隙减小，加垫片间隙增大，调整好固定端间隙后用塞尺测量一下膨胀端间隙，一般情况下，调整好固定端间隙后，膨胀间隙基本符合要求。第30页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机检修内容

转子与转子间隙通过同步齿轮调整方法：先固定一个齿轮，然后将另一个齿轮轻轻装在轴上（用木锤轻敲），用手转动两齿轮，按旋转方向转动数圈，然后反方向转动数圈，直到两转子无明显碰撞声，找到转子与转子之间的最小间隙处（转子有两个间隙，一个平行间隙，一个是垂直间隙），按间隙要求插入塞尺，保证两转子不动，把齿轮用专用工具推倒位，调整完毕，转动两齿轮有无接触碰撞的地方，用塞尺在测量一下转子与转子之间各不同位置的间隙是否达到要求，间隙过大过小，都需重新调整，直到符合要求为准。第31页，共34页，2023年，2月20日，星期四罗茨鼓风机故障判断

及其处理方法

故障现象故障原因消除方法风量波动或不足

1.转子各部位间隙过大2.叶轮与机体因磨损而引起间隙增大3.系统有泄漏1.调整间隙2.更换或修理磨损件3.检查后排出轴承发热1.润滑系统不畅通或有故障2.润滑油质劣化3.