通風機

通風機的工作原理與透平壓縮機基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。

通風機與風機的關系：風機是我國對氣體壓縮和氣體輸送機械的習慣簡稱，通常所說的風機包括通風機，鼓風機，壓縮機以及羅茨鼓風機，但是不包括活塞壓縮機等容積式鼓風機和壓縮機。通風機是風機的一種產(chǎn)品類型，但人們通常把通風機筒叫為風機，既通風機是風機的另外一種叫法。

通風機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風和引風；空氣調(diào)節(jié)設備和家用電器設備中的冷卻和通風；谷物的烘干和選送；風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。下面為某低噪音崗位通風機的產(chǎn)品參數(shù)。

通風機氣流方向

按氣體流動方向的不同，通風機主要分為離心式、軸流式、斜流式和橫流式等類型。

（1）離心式通風機

離心通風機是現(xiàn)代社會出現(xiàn)的一種以動力機（主要是電動機）驅(qū)動葉輪在蝸形機殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，空氣經(jīng)吸氣口從葉輪中心處吸入。由于葉片對氣體的動力作用，氣體壓力和速度得以提高，并在離心力作用下沿著葉道甩向機殼，從排氣口排出。因氣體在葉輪內(nèi)的流動主要是在徑向平面內(nèi)，故又稱徑流通風機。

離心通風機主要由葉輪和機殼組成，小型通風機的葉輪直接裝在電動機上中、大型通風機通過聯(lián)軸器或皮帶輪與電動機聯(lián)接。離心通風機一般為單側(cè)進氣，用單級葉輪；流量大的可雙側(cè)進氣，用兩個背靠背的葉輪，又稱為雙吸式離心通風機。

葉輪是通風機的主要部件，它的幾何形狀、尺寸、葉片數(shù)目和制造精度對性能有很大影響。葉輪經(jīng)靜平衡和動平衡校正才能保證通風機平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動。按葉片出口方向的不同，葉輪分為前向、徑向和后向三種型式。前向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉(zhuǎn)方向傾斜；徑向葉輪的葉片頂部是向徑向的，又分直葉片式和曲線型葉片；后向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉(zhuǎn)的反向傾斜。

前向葉輪產(chǎn)生的壓力最大，在流量和轉(zhuǎn)數(shù)一定時，所需葉輪直徑最小，但效率一般較低；后向葉輪相反，所產(chǎn)生的壓力最小，所需葉輪直徑最大，而效率一般較高；徑向葉輪介于兩者之間。葉片的型線以直葉片最簡單，機翼型葉片最復雜。

為了使葉片表面有合適的速度分布，一般采用曲線型葉片，如等厚度圓弧葉片。葉輪通常都有蓋盤，以增加葉輪的強度和減少葉片與機殼間的氣體泄漏。葉片與蓋盤的聯(lián)接采用焊接或鉚接。焊接葉輪的重量較輕，流道光滑。低、中壓小型離心通風機的葉輪也有采用鋁合金鑄造的。

（2）軸流式通風機

軸流式通風機工作時，動力機驅(qū)動葉輪在圓筒形機殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，氣體從集流器進入，通過葉輪獲得能量，提高壓力和速度，然后沿軸向排出。軸流通風機的布置形式有立式、臥式和傾斜式三種，小型的葉輪直徑只有100毫米左右，大型的可達20米以上。

小型低壓軸流通風機由葉輪、機殼和集流器等部件組成，通常安裝在建筑物的墻壁或天花板上；大型高壓軸流通風機由集流器、葉輪、流線體、機殼、擴散筒和傳動部件組成。葉片均勻布置在輪轂上，數(shù)目一般為2～24。葉片越多，風壓越高；葉片安裝角一般為10°～45°，安裝角越大，風量和風壓越大。軸流式通風機的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。

（3）斜流式通風機

斜流通風機又稱混流通風機，在這類通風機中，氣體以與軸線成某一角度的方向進入葉輪，在葉道中獲得能量，并沿傾斜方向流出。通風機的葉輪和機殼的形狀為圓錐形。這種通風機兼有離心式和軸流式的特點，流量范圍和效率均介于兩者之間。

（4）橫流式通風機

橫流通風機是具有前向多翼葉輪的小型高壓離心通風機。氣體從轉(zhuǎn)子外緣的一側(cè)進入葉輪，然后穿過葉輪內(nèi)部從另一側(cè)排出，氣體在葉輪內(nèi)兩次受到葉片的力的作用。在相同性能的條件下，它的尺寸小、轉(zhuǎn)速低。

與其他類型低速通風機相比，橫流通風機具有較高的效率。它的軸向?qū)挾瓤扇我膺x擇，而不影響氣體的流動狀態(tài)，氣體在整個轉(zhuǎn)子寬度上仍保持流動均勻。它的出口截面窄而長，適宜于安裝在各種扁平形的設備中用來冷卻或通風。

通風機的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率，效率和轉(zhuǎn)速。另外，噪聲和振動的大小也是通風機的主要技術指標。流量也稱風量，以單位時間內(nèi)流經(jīng)通風機的氣體體積表示；壓力也稱風壓，是指氣體在通風機內(nèi)壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分；功率是指通風機的輸入功率，即軸功率。通風機有效功率與軸功率之比稱為效率。通風機全壓效率可達90%。

通風機未來的發(fā)展將進一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗；用動葉可調(diào)的軸流通風機代替大型離心通風機；降低通風機噪聲；提高排煙、排塵通風機葉輪和機殼的耐磨性；實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和自動化調(diào)節(jié)。

通風機壓力高低

1.低壓離心通風機：風機進口為標準大氣條件，通風機全壓PtF≤1kPa的離心通風機。

2.中壓離心通風機：風機進口為標準大氣條件，通風機全壓為1kPa

5.高壓軸流通風機：風機進口為標準大氣條件，通風機全壓為0.5kPa 通風機比例大小

比轉(zhuǎn)速是指要達到單位流量和壓力所需的轉(zhuǎn)速。

低比轉(zhuǎn)速通風機（ns=11~30）2.中比轉(zhuǎn)速通風機（ns=30~60）3.高比轉(zhuǎn)速通風機（ns=60~81）

通風機用途分類

按通風機的用途分類，可分為引風機（Y）、紡織風機(FZ)、消防排煙風機等。通風機的用途一般以漢語拼音字頭代表。

通風機發(fā)展趨勢

①進一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗；

②用動葉可調(diào)的軸流通風機代替大型離心通風機；

③降低通風機噪聲；

④提高排煙、排塵通風機葉輪和機殼的耐磨性；

⑤實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和自動化調(diào)節(jié)。

通風機發(fā)展歷史

通風機已有悠久的歷史。2000多年前，古巴比倫、中國、波斯等國就已利用古老的風車提水灌溉、碾磨谷物。

1862年英國的圭貝爾發(fā)明離心通風機，其葉輪、機殼為同心圓型，機殼用磚制，木制葉輪采用后向直葉片，效率僅為40%左右，主要用于礦山通風。

1880年，人們設計出用于礦井排送風的蝸形機殼，和后向彎曲葉片的離心通風機，結構已比較完善了。

1892年法國研制成橫流通風機；

1898年，愛爾蘭人設計出前向葉片的西羅柯式離心通風機，并為各國所廣泛采用；19世紀，軸流通風機已應用于礦井通風和冶金工業(yè)的鼓風，但其壓力僅為100～300帕，效率僅為15～25%，直到二十世紀40年代以后才得到較快的發(fā)展。

1935年，德國首先采用軸流等壓通風機為鍋爐通風和引風；1948年，丹麥制成運行中動葉可調(diào)的軸流通風機；旋軸流通風機、子午加速軸流通風機、斜流通風機和橫流通風機也都獲得了發(fā)展。

通風機應用

通風機廣泛地應用于各個工業(yè)部門，一般講，離心式通風機適用于小流量、高壓力的場所，而軸流式通風機則常用于大流量、低壓力的情況。

一、鍋爐用通風機

鍋爐用通風機根據(jù)鍋爐的規(guī)格可選用離心式或軸流式。又按它的作用分為鍋爐通風機—向鍋爐內(nèi)輸送空氣；鍋爐引風機—把鍋爐內(nèi)的煙氣抽走。

二、通風換氣用通風機

這類通風機一般是供工廠及各種建筑物通風換氣及采暖通風用，要求壓力不高，但噪聲要求要低，可采用離心式或軸流式通風機。

三、工業(yè)爐（化鐵爐、鍛工爐、冶金爐等）用通風機

此種通風機要求壓力較高，一般為2940～14700N/m2，即高壓離心通風機的范圍。因壓力高、葉輪圓周速度大，故設計時葉輪要有足夠的強度。

四、礦井用通風機

它有兩種：一種是主通風機（又稱主扇），用來向井下輸送新鮮空氣，其流量較大，采用軸流式較合適，也有用離心式的；另一種是局部通風機（又稱局扇），用于礦井工作面的通風，其流量、壓力均小，多采用防爆軸流式通風機。

五、煤粉通風機

輸送熱電站鍋爐燃燒系統(tǒng)的煤粉，多采用離心式風機。煤粉通風機根據(jù)用途不同可分兩種：一種是儲倉式煤粉通風機，它是將儲倉內(nèi)的煤粉由其側(cè)面吹到爐膛內(nèi)，煤粉不直接通過風機，要求通風機的排氣壓力高；另一種是直吹式煤粉通風機，它直接把煤粉送給爐膛。由于煤粉對葉輪及體殼磨損嚴重，故應采用耐磨材料。

通風機故障及維修

通風機常見問題

通風機的耐磨性能和耐磨處理：由于大量通風機應用于工廠、礦井、隧道等的通風和排塵等，所以風機的葉輪和機殼都有不同程度的磨損，在一些地方直接影響到生產(chǎn)的順利進行，因此對通風機的耐磨性能有著很高的要求。

常用的耐磨處理有堆焊，噴涂，噴焊、涂覆高分子耐磨材料等，可以相對延長通風機的使用壽命。近幾年我國從國外引進一種有效的耐磨處理方法，就是在葉輪或蝸殼便面粘貼或者鑲嵌耐磨陶瓷，由于耐磨陶瓷有良好的耐磨性能，可以大大提高分機的耐磨性能。并且粘貼了耐磨陶瓷片的通風機維護方便，所以在我國相關行業(yè)得到了廣泛的推廣應用。

通風機解決方案

通風機磨損類故障則多使用高分子耐磨材料，多是指高分子復合材料而言，主要用于通風機傳動部位磨損的修復，因材料具有更強的粘著力和抗壓強度，可以做到設備免拆卸，免機加工修復，較傳統(tǒng)方法更具優(yōu)勢，避免了堆焊的熱應力影響及噴涂技術要求高的弊端。同時由于高分子復合材料具備金屬欠缺的退讓性，可以很好的吸收通風機的沖擊振動，避免了二次磨損，在解決通風機傳動部位磨損故障的應用中日趨成熟。

通風機的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率、效率和轉(zhuǎn)速。另外，噪聲和振動的大小也是通風機的主要技術指標。流量也稱風量，以單位時間內(nèi)流經(jīng)通風機的氣體體積表示。壓力也稱風壓，是指氣體在通風機內(nèi)壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分。全壓等于通風機出口截面與進口截面上氣流全壓之差；靜壓等于通風機出口截面與進口截面上氣流靜壓之差；動壓是指通風機出口截面上氣流平均速度的動壓。在同一截面上，氣流的全壓等于靜壓與動壓之和。

流量、風壓、功率和效率等參數(shù)之間有一定的函數(shù)關系，當其中一個參數(shù)發(fā)生變化時，其他各量也隨著變化。將它們之間的關系繪成曲線，稱為性能曲線。性能曲線形狀與通風機類型有關。改變通風機的風量和風壓，以滿足使用工況變化的要求稱為性能調(diào)節(jié)。常用的調(diào)節(jié)方法有5種。①在進氣管或排氣管中安置節(jié)流閥或風門控制流量。這種方法最簡單，但調(diào)節(jié)效果差。②葉輪進口前安置導流器改變氣流方向。③改變通風機轉(zhuǎn)速。這種方法經(jīng)濟性能最好，但比較復雜。改變轉(zhuǎn)速需考慮葉輪強度和電動機負荷條件。④改變?nèi)~輪寬度?？墒构r改變時，通風機的使用效率變化不大，但比較復雜。⑤改變動葉片安裝角。采用這種方法設備費用最高、維護最復雜，但流量變化范圍大、經(jīng)濟性好，一般用于大型軸流通風機。

有兩個或更多葉輪串聯(lián)工作的通風機(二級通風機和三級通風機等)。

向礦山井下局部地點供風的通風機，主要用于掘進通風。按布置方式可分為壓入式、抽出式和混合式三種。

局部通風機有JBT系列通風機、子午加速行系列通風機及最旋轉(zhuǎn)軸流式系列通風機3類。

局部通風機通風是指利用局部通風機和導風筒對掘進巷道進行通風的方法。局部通風機通風是我國煤礦廣泛采用的一種掘進通風方法，可分為壓入式、抽出式和混合式三種。

補充： 局部通風機供風方式主要有壓入式和抽出式。按《煤礦安全規(guī)程》第一百二十八條規(guī)定：壓入式局部通風機和啟動裝置，必須安裝在進風巷道中，距掘進巷道回風口不得小于10m。嚴禁使用3臺（含3臺）的局部通風機同時向1個掘進工作面供風。不得使用1臺局部通風機同時向2個作業(yè)的掘進工作面供風。2100433B