通風(fēng)機(jī)

通風(fēng)機(jī)的工作原理與透平壓縮機(jī)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(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)的關(guān)系：風(fēng)機(jī)是我國對氣體壓縮和氣體輸送機(jī)械的習(xí)慣簡稱，通常所說的風(fēng)機(jī)包括通風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，壓縮機(jī)以及羅茨鼓風(fēng)機(jī)，但是不包括活塞壓縮機(jī)等容積式鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)。通風(fēng)機(jī)是風(fēng)機(jī)的一種產(chǎn)品類型，但人們通常把通風(fēng)機(jī)筒叫為風(fēng)機(jī)，既通風(fēng)機(jī)是風(fēng)機(jī)的另外一種叫法。

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

通風(fēng)機(jī)氣流方向

按氣體流動方向的不同，通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)

離心通風(fēng)機(jī)是現(xiàn)代社會出現(xiàn)的一種以動力機(jī)（主要是電動機(jī)）驅(qū)動葉輪在蝸形機(jī)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(jī)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(fēng)機(jī)。

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

葉輪是通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)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(jī)翼型葉片最復(fù)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(qiáng)度和減少葉片與機(jī)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(fēng)機(jī)的葉輪也有采用鋁合金鑄造的。

（2）軸流式通風(fēng)機(jī)

軸流式通風(fēng)機(jī)工作時，動力機(jī)驅(qū)動葉輪在圓筒形機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，氣體從集流器進(jìn)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(fēng)機(jī)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(dá)20米以上。

小型低壓軸流通風(fēng)機(jī)由葉輪、機(jī)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(fēng)機(jī)由集流器、葉輪、流線體、機(jī)殼、擴(kuò)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(fēng)壓越高；葉片安裝角一般為10°～45°，安裝角越大，風(fēng)量和風(fēng)壓越大。軸流式通風(fēng)機(jī)的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。

（3）斜流式通風(fēng)機(jī)

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

（4）橫流式通風(fēng)機(jī)

橫流通風(fēng)機(jī)是具有前向多翼葉輪的小型高壓離心通風(fēng)機(jī)。氣體從轉(zhuǎn)子外緣的一側(cè)進(jìn)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(fēng)機(jī)相比，橫流通風(fēng)機(jī)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(shè)備中用來冷卻或通風(fēng)。

通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)。流量也稱風(fēng)量，以單位時間內(nèi)流經(jīng)通風(fēng)機(jī)的氣體體積表示；壓力也稱風(fēng)壓，是指氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分；功率是指通風(fēng)機(jī)的輸入功率，即軸功率。通風(fēng)機(jī)有效功率與軸功率之比稱為效率。通風(fēng)機(jī)全壓效率可達(dá)90%。

通風(fēng)機(jī)未來的發(fā)展將進(jìn)一步提高通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)代替大型離心通風(fēng)機(jī)；降低通風(fēng)機(jī)噪聲；提高排煙、排塵通風(fēng)機(jī)葉輪和機(jī)殼的耐磨性；實(shí)現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和自動化調(diào)節(jié)。

通風(fēng)機(jī)壓力高低

1.低壓離心通風(fēng)機(jī)：風(fēng)機(jī)進(jìn)口為標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，通風(fēng)機(jī)全壓PtF≤1kPa的離心通風(fēng)機(jī)。

2.中壓離心通風(fēng)機(jī)：風(fēng)機(jī)進(jìn)口為標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，通風(fēng)機(jī)全壓為1kPa

5.高壓軸流通風(fēng)機(jī)：風(fēng)機(jī)進(jìn)口為標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，通風(fēng)機(jī)全壓為0.5kPa 通風(fēng)機(jī)比例大小

比轉(zhuǎn)速是指要達(dá)到單位流量和壓力所需的轉(zhuǎn)速。

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

通風(fēng)機(jī)用途分類

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

通風(fēng)機(jī)發(fā)展趨勢

①進(jìn)一步提高通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)代替大型離心通風(fēng)機(jī)；

③降低通風(fēng)機(jī)噪聲；

④提高排煙、排塵通風(fēng)機(jī)葉輪和機(jī)殼的耐磨性；

⑤實(shí)現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和自動化調(diào)節(jié)。

通風(fēng)機(jī)發(fā)展歷史

通風(fēng)機(jī)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(fēng)車提水灌溉、碾磨谷物。

1862年英國的圭貝爾發(fā)明離心通風(fēng)機(jī)，其葉輪、機(jī)殼為同心圓型，機(jī)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(fēng)。

1880年，人們設(shè)計(jì)出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機(jī)殼，和后向彎曲葉片的離心通風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu)已比較完善了。

1892年法國研制成橫流通風(fēng)機(jī)；

1898年，愛爾蘭人設(shè)計(jì)出前向葉片的西羅柯式離心通風(fēng)機(jī)，并為各國所廣泛采用；19世紀(jì)，軸流通風(fēng)機(jī)已應(yīng)用于礦井通風(fēng)和冶金工業(yè)的鼓風(fēng)，但其壓力僅為100～300帕，效率僅為15～25%，直到二十世紀(jì)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(fēng)機(jī)為鍋爐通風(fēng)和引風(fēng)；1948年，丹麥制成運(yùn)行中動葉可調(diào)的軸流通風(fēng)機(jī)；旋軸流通風(fēng)機(jī)、子午加速軸流通風(fēng)機(jī)、斜流通風(fēng)機(jī)和橫流通風(fēng)機(jī)也都獲得了發(fā)展。

通風(fēng)機(jī)應(yīng)用

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

一、鍋爐用通風(fēng)機(jī)

鍋爐用通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)—向鍋爐內(nèi)輸送空氣；鍋爐引風(fēng)機(jī)—把鍋爐內(nèi)的煙氣抽走。

二、通風(fēng)換氣用通風(fēng)機(jī)

這類通風(fēng)機(jī)一般是供工廠及各種建筑物通風(fēng)換氣及采暖通風(fēng)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(fēng)機(jī)。

三、工業(yè)爐（化鐵爐、鍛工爐、冶金爐等）用通風(fēng)機(jī)

此種通風(fēng)機(jī)要求壓力較高，一般為2940～14700N/m2，即高壓離心通風(fēng)機(jī)的范圍。因壓力高、葉輪圓周速度大，故設(shè)計(jì)時葉輪要有足夠的強(qiáng)度。

四、礦井用通風(fēng)機(jī)

它有兩種：一種是主通風(fēng)機(jī)（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(fēng)機(jī)（又稱局扇），用于礦井工作面的通風(fēng)，其流量、壓力均小，多采用防爆軸流式通風(fēng)機(jī)。

五、煤粉通風(fēng)機(jī)

輸送熱電站鍋爐燃燒系統(tǒng)的煤粉，多采用離心式風(fēng)機(jī)。煤粉通風(fēng)機(jī)根據(jù)用途不同可分兩種：一種是儲倉式煤粉通風(fēng)機(jī)，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(fēng)機(jī)，要求通風(fēng)機(jī)的排氣壓力高；另一種是直吹式煤粉通風(fēng)機(jī)，它直接把煤粉送給爐膛。由于煤粉對葉輪及體殼磨損嚴(yán)重，故應(yīng)采用耐磨材料。

通風(fēng)機(jī)故障及維修

通風(fēng)機(jī)常見問題

通風(fēng)機(jī)的耐磨性能和耐磨處理：由于大量通風(fēng)機(jī)應(yīng)用于工廠、礦井、隧道等的通風(fēng)和排塵等，所以風(fēng)機(jī)的葉輪和機(jī)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(jìn)行，因此對通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的使用壽命。近幾年我國從國外引進(jìn)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(jī)的耐磨性能。并且粘貼了耐磨陶瓷片的通風(fēng)機(jī)維護(hù)方便，所以在我國相關(guān)行業(yè)得到了廣泛的推廣應(yīng)用。

通風(fēng)機(jī)解決方案

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

通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)。流量也稱風(fēng)量，以單位時間內(nèi)流經(jīng)通風(fēng)機(jī)的氣體體積表示。壓力也稱風(fēng)壓，是指氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分。全壓等于通風(fēng)機(jī)出口截面與進(jìn)口截面上氣流全壓之差；靜壓等于通風(fēng)機(jī)出口截面與進(jìn)口截面上氣流靜壓之差；動壓是指通風(fēng)機(jī)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(fēng)壓、功率和效率等參數(shù)之間有一定的函數(shù)關(guān)系，當(dāng)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(guān)系繪成曲線，稱為性能曲線。性能曲線形狀與通風(fēng)機(jī)類型有關(guān)。改變通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)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(jìn)氣管或排氣管中安置節(jié)流閥或風(fēng)門控制流量。這種方法最簡單，但調(diào)節(jié)效果差。②葉輪進(jìn)口前安置導(dǎo)流器改變氣流方向。③改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種方法經(jīng)濟(jì)性能最好，但比較復(fù)雜。改變轉(zhuǎn)速需考慮葉輪強(qiáng)度和電動機(jī)負(fù)荷條件。④改變?nèi)~輪寬度?？墒构r改變時，通風(fēng)機(jī)的使用效率變化不大，但比較復(fù)雜。⑤改變動葉片安裝角。采用這種方法設(shè)備費(fèi)用最高、維護(hù)最復(fù)雜，但流量變化范圍大、經(jīng)濟(jì)性好，一般用于大型軸流通風(fēng)機(jī)。

有兩個或更多葉輪串聯(lián)工作的通風(fēng)機(jī)(二級通風(fēng)機(jī)和三級通風(fēng)機(jī)等)。

向礦山井下局部地點(diǎn)供風(fēng)的通風(fēng)機(jī)，主要用于掘進(jìn)通風(fēng)。按布置方式可分為壓入式、抽出式和混合式三種。

局部通風(fēng)機(jī)有JBT系列通風(fēng)機(jī)、子午加速行系列通風(fēng)機(jī)及最旋轉(zhuǎn)軸流式系列通風(fēng)機(jī)3類。

局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是指利用局部通風(fēng)機(jī)和導(dǎo)風(fēng)筒對掘進(jìn)巷道進(jìn)行通風(fēng)的方法。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是我國煤礦廣泛采用的一種掘進(jìn)通風(fēng)方法，可分為壓入式、抽出式和混合式三種。

補(bǔ)充： 局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)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(fēng)機(jī)和啟動裝置，必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，距掘進(jìn)巷道回風(fēng)口不得小于10m。嚴(yán)禁使用3臺（含3臺）的局部通風(fēng)機(jī)同時向1個掘進(jìn)工作面供風(fēng)。不得使用1臺局部通風(fēng)機(jī)同時向2個作業(yè)的掘進(jìn)工作面供風(fēng)。2100433B