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高壓鼓風機詳細介紹

來源:周口市通用鼓風機有限公司 發布日期:2020年06月02日 點擊數:
什么是高壓鼓風機在設計條件下,風壓為30kPa~200KPa或壓縮比e=1.3~3的風機就屬于高壓鼓風機范疇,目前行業內一般是把氣環真空泵劃歸為高壓鼓風機。高壓鼓風機,也叫高壓風機、渦流風機,區別于一般離心式高壓鼓風機。

一、什么是高壓鼓風機

在設計條件下,風壓為30kPa~200KPa或壓縮比e=1.3~3的風機就屬于高壓鼓風機范疇,目前行業內一般是把氣環真空泵劃歸為高壓鼓風機。高壓鼓風機,也叫高壓風機、渦流風機,區別于一般離心式高壓鼓風機。

鼓風機

二、高壓鼓風機的發展歷史

風機已有悠久的歷史。中國在公元前許多年就已制造出簡單的木制礱谷風車,它的作用原理與現代離心風機基本相同。1862年,英國的圭貝爾發明離心風機,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風機,結構已比較完善了。

1892年法國研制成橫流風機;1898年,愛爾蘭人設計出前向葉片的西羅柯式離心風機,并為各國所廣泛采用;19世紀,軸流風機已應用于礦井通風和冶金工業的鼓風,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展。 

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

按氣體流動的方向,風機可分為離心式、軸流式、斜流式和橫流式等類型。

離心風機工作時,動力機(主要是電動機)驅動葉輪在蝸形機殼內旋轉,空氣經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。因氣體在葉輪內的流動主要是在徑向平面內,故又稱徑流風機。隨著時代的進步和發展,人們不滿足于離心風泵的壓力及風量要求,并且,離心風泵的噪音也愈發成為工廠內部比較頭疼的事。所以,日本首先推出全封閉式測流式風機,也就是如今的高壓鼓風機(旋渦式真空泵)。此風機以其精小的外觀和噪音,首次滿足了當時社會對高壓鼓風機的需求。后來,相繼對此風機進行升級,先后發展至單段,雙段,三段葉輪的高壓鼓風機,并將高壓鼓風機的最大壓力一度刷新至230kpa,但這只作為風機的極限壓力。此時的風機已經呈現出百家爭鳴的現象,表現比較搶眼的有:德國西門子。1988年,風機技術引進德國西門子,創造出如今國際知名的高壓鼓風機,高壓鼓風機很快在國內掀起了風機環保高潮,以其雄厚的資金和技術,合理的產品價格,完善的售后服務體系,贏得了國內國外眾多企業的信賴,成為眾多大型企業指定用品。到現在,高壓鼓風機的應用已經得到了普及,它廣泛應用于工農業方面,涵蓋基礎建設、環保行業,汽車工業、電鍍工業,水產養殖業,工業集塵,包裝機械行業,印刷機械行業,塑料工業、化工、食品、制藥、醫療、電工電子、輕工紡織、船舶與鐵路、航空航天工程,讓我們的世界更加環保。

三、高壓鼓風機的工作原理

當葉輪轉動時,由于離心力的作用,風向標促使氣體向前向外運動,從而形成一系列螺旋狀的運動。葉輪刀片之間的空氣呈螺旋狀加速旋轉并將泵體之外的氣體擠入(由吸氣口吸入)側槽,當它進入側通道以后,氣體被壓縮,然后又回復到葉輪刀片間再次加速旋轉。當空氣沿著一條螺旋形軌道穿過葉輪和側槽時,每個葉輪片增加了壓縮和加速的程度,隨著旋轉的進行,氣體的動能增加,使得沿側通道通過的氣體壓力進一步增加。當空氣到達側槽與排放法蘭的連接點(側通道在出口處變窄),氣體即被擠出葉片并通過出口消聲器排出泵體。

四、高壓鼓風機的特點

一般情況下,高壓鼓風機具有以下特點:

1、具有吹吸雙功能,一機兩用,可以用吸風,也可以用吹風;

2、少油或無油運轉,輸出的空氣是干凈的;

3、相對于離心風機和中壓風機來說,其壓力高很多,往往是離心風機的十幾倍以上;

4、如果泵體是整體壓鑄,并且使用了防震安裝腳座,那么它對安裝基礎的要求也是很低的,甚至可以不用固定腳座即可正常運轉,非常的方便,也非常的節省安裝費用和安裝周期;

5、相對同類風機,其運轉的噪音較低,就如升鴻高壓鼓風機推出超靜音型高壓鼓風機:

6、免維護使用;它的損耗件僅僅是兩個軸承,在質保期之內,基本上不需要維護;

7、高壓鼓風機的機械磨損非常微小,因為除了軸承之外,沒其它的機械接觸部分,所以,使用壽命當然也是非常的長,只要是處于正常的使用條件下,3~5年是完全沒有問題的;

8、安裝簡易,使用方便!

五、高壓鼓風機的選型注意事項

由于高壓鼓風機的使用非常的廣泛,因為它的選型也相對復雜。一般來說,需要按以下兩個步驟進行:

1、需要確定現場是使用高壓鼓風機的什么功能,是吸還是吹,找準高壓鼓風機對應的壓力-流量曲線;如果看錯曲線,有時候會造成選出來的產品不能使用;

2、根據計算出來的壓力和流量,在曲線圖上找到同時滿足壓力和流量對應的工作點以上的工作曲線;然后根據工作曲線選擇高壓鼓風機型號;

只要是不同的工作現場,其對壓力和流量的需求就不一樣,所以,要想得到相對準確的數據,就需要進行相關的計算。這個需要由專業的設計人員進行或找專業的公司咨詢。

六、高壓鼓風機的安裝注意事項

1、必需使用平墊圈和彈簧墊圈來加緊螺絲;

2、最好能使用橡膠緩沖膠來承受高壓鼓風機的重量,特別是大功率的高壓鼓風機,必不可少;

3、對于某些對噪音有要求的場合,可以加裝消音器來降低噪音(一般情況下,大約在5dB左右),消音器安裝在進風管道或出風管道的末端;

4、對于某些對噪音要求很高的場合,可以根據機器本身的條件,加上一層消音綿,即可滿足現場的噪音要求,具體可咨詢高壓鼓風機的廠家或專業的噪音治理公司;

5、在使用消音綿消音時,注意高壓鼓風機與箱體的距離,注意高壓鼓風機的通風與散熱,注意使用橡膠緩沖膠來承受高壓鼓風機的重量,具體需要咨詢高壓鼓風機的廠家。

6、高壓鼓風機的進出風口管道連接,應使用軟管連接,以隔離震動。

七、高壓鼓風機的使用注意事項

不管是哪個品牌的高壓鼓風機,都需要進行兩個方面的保護:一是壓力,二是粉塵。

對于壓力,經常使用的是釋壓閥,它是一個卸荷閥,當高壓鼓風機的使用壓力超過釋壓閥設定的壓力之后,釋壓閥就會自動打開,把多余的壓力釋放掉,從而保護高壓鼓風機。

對于粉塵,經常使用的是過濾器。它根據不同的使用現場,往往使用不同的過濾精度的過濾濾芯,不同的濾芯有不同的維護方法和使用壽命,在訂貨時就需要問清楚。

在一些特殊的場合,還需要進行特殊的保護:比如說在密封環境中使用時,要注意通風散熱;當環境溫度(進氣溫度比較高時),更要注意通風散熱,或者選擇允許進風溫度較高的高壓鼓風機(比如有一款環形鼓風機,允許進風溫度可達130°);

對于某些品牌高壓鼓風機,可能還會有自己的使用建議,在購買之前,最好進行比較詳細的了解。

鼓風機

八、高壓鼓風機常見故障及排除方法

(一)風機不轉動

1、未接通電源——接通電源

2、電機不工作——檢查電機接線或更換電機

3、風機頭損壞——修復風機或更換

4、風機中有異物卡死——清除異物

(二)噪音增大

1、軸承干潤滑——加軸承油脂

2、軸承損壞——更換軸承

3、葉輪磨損——更換葉輪或泵頭

4、堅固件松動或脫落——擰緊緊固件

5、風機內有異物——清除異物或更換泵頭

(三)震動增大

1、軸承損壞——更換軸承

2、葉輪不平衡——清除葉輪中異物或校動靜平衡

3、主軸變形——更換主軸或泵頭

4、工作狀態進入湍震區——調整工作狀態,避開湍震區

5、進出氣口進濾網堵塞——清洗過濾網

(四)溫度升高

1、進氣口溫度過高——降低進氣口溫度

2、軸承干潤滑——加軸承油脂

3、風機效率降低——清除葉道塵?;蚋鼡Q泵頭

4、工作狀態改變——調整工作狀態

5、環境溫度增高——增加環境通風散熱

(五)壓力減小

1、泵頭轉速降低——電源電壓偏低或電機故障

2、管網阻力增加——降低管網阻力

3、工作狀態改變——調整工作狀態

4、電機轉向反向——電機重新接線

(六)流量減小

1、進出口氣過濾網堵塞——清洗過濾網

2、泵頭轉速降低——電源電壓偏低或電機故障

3、管網阻力增加——降低管網阻力

4、工作狀態增加——調整工作狀態

5、電機轉向反向——電機重新接線

高壓鼓風機的應用

1.0 高壓鼓風機的應用基本參數

(1) 風量Q—單位時間流過風機的空氣量(m3/s,m3/min,m3/h);

(2) 風壓H—當空氣流過風機時,風機給予每立方米空氣的總能量(kg·m)稱為風機的全壓Ht(kg·m/m3),其由靜壓Hs和動壓Hd組成。即Ht=Hs+Hd;

(3) 軸功率P—風機工作有效的總功率,又稱空氣功率;

(4) 效率η—風機軸上的功率P除去損失掉的部分功率后剩下的風機內功率與風機軸上的功率P之比,稱為風機的效率。

2.1 風機的相似理論

風機的流量,運行壓力,軸功率這三個基本參數與轉速間的運算公式極其復雜,同時風機類負荷隨環境變化參數也隨之變化,在工程中一般根據風機的運行曲線,進行大致的參數運算,稱之為風機相似理論:

Q/Qo=n/no

H/Ho=(n/n0o)2(ρ/ρo)

P/P0=(n/no)3(ρ/ρo)

式中:Q—風機流量;

H—風機全壓;

n—轉速;

ρ—介質密度;

P— 軸功率。

風量Q與電機轉速n成正比,Q∝n;風壓H與電機轉速n的平方成正比,H∝n2;軸功率P與電機轉速n的立方成正比,P∝n3。

2.2 電動機容量的計算

式中:P—風機電動機所需的輸出軸功率(kW);

Q—風機風量(m3/s);

H—風機風壓(kg/m2);

ηr—傳動裝置的效率,直接傳動為1.0,皮帶傳動為0.9~0.98,齒輪傳動為0.96~0.98;

ηF—風機的效率;

102—由kg·m/s變換為kW的單位變換系數。

3 風機調節輸出風量的方法

3.1 通過改變風機的管網特性曲線來實現對風機的風量的調節

風機檔板開度一定時,風機在管網特性曲線R1工作時,工況點為M1,其風量、風壓分別為Q1、H1,其輸出流量是Q1。

將風機的擋板關小,管網特性曲線變為R2,工況點移至M2,風量、壓力變為Q2、H2,其輸出流量是Q2。 

將風機的擋板再關小,管網特性曲線變為R3,工況點移至M3,風量、壓力變為Q3、H3,其輸出流量是Q3。

從上面的曲線分析,通過調速風機檔板的開度,管網的特性參數將發生變化,輸出流量發生變化,這樣就達到了在定速運行時調節風機輸出流量的目標。

在調節風機流量的過程中,而風機的性能曲線(H-Q曲線)不變,工況點沿著風機的性能曲線(H-Q曲線)由M1移到M2,特性曲線由R1變為R2,風機輸出流量由Q1變為Q2,這種方法結構簡單,操作容易。目前多數風機都采用這種方法,但是由于風機的內部壓力由H1變為H2,這樣,在流量減少的同時,壓力同時上升,在檔板上消耗了大量的無效軸功率,極大地降低了風機的轉換效率,浪費了大量的能源。

3.2 通過改變風機葉片的角度來實現對風機的風量調節

當風機管網性能曲線不變時,通過改變風機葉片的角度,使風機的特性曲線(H-Q曲線)改變,工況點將沿著管網特性曲線移動,達到調節風量的目的。

在這種調節風量的方法中,管網特性曲線不變,通過風機葉片角度的變化,調節風機性能(H—Q曲線),從而達到調節風機風量的目的。

這樣,在調低流量的同時,風機內部壓力也隨之下降,具有很好的節電效果。但是這種方法使風機葉輪結構復雜,調節機構磨損較大。同時,調節葉片角度必須停機進行,無法在需要風機進行連續運行、連續調節的場合。

3.3 通過改變風機的轉速來實現對風機的風量調節

在風機的管網特性不變,風機葉片角度不變的情況下,改變風機的轉速,使風機的特性曲線(H—Q曲線)平行移動,工況點將沿著管網特性曲線移動,達到調節風量的目的。

當風機轉速為n1時,風機的風壓-風量曲線與管網特性曲線R相交于M1點,其風量、風壓分別為Q1、H1;當風機轉速為n2時,風機的風壓-風量曲線與管網特性曲線R相交于M2點,其風量、風壓分別為Q2、H2。

當風機轉速降低,流量降低的同時,風機的壓力也同時隨之降低,這樣,在調低流量的同時,風機內部壓力也隨之下降,具有極好的節電效果。這種方法不必對風機本身進行改造,轉速由外部調節,風機檔板可處于全開位置保持不變,并能實現無級線性調節風量,適合于需要風機進行連續運行,連續調節的場合。

九、高壓鼓風機主要應用行業

高壓鼓風機廣泛用于切紙機、燃燒降氧機、卷煙濾嘴成型機、電鍍槽液攪拌、霧化干燥機、水處理曝氣、水產養殖、絲網印刷機、照相制版機、注塑機、自動上料烘干機、液體灌裝機、粉末灌裝機、電焊設備、電影機械、紙張運送、干洗衣服、清潔用途、空氣除塵、干瓶、氣體傳送、送料、收集、環保水處理、中央集塵環境保護、水產養殖、絲網印刷、電鍍、除塵、食品、包裝、灌裝、玻璃制品、氣流輸送等行業。

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