轴流式通风机解析课件

2.5 2.5 轴流式通风机轴流式通风机一、轴流式通风机的工作原理一、轴流式通风机的工作原理1 1、组成：叶轮、轴、进风口、前流线体、圆筒形外壳、整流、组成：叶轮、轴、进风口、前流线体、圆筒形外壳、整流器、锥形扩散器等。器、锥形扩散器等。轴流式通流式通风机机结构示意构示意图1-1-工作工作轮；2-2-叶片；叶片；3-3-轴；4-4-外壳；外壳；5-5-进风口；口；6-6-前流前流线体；体；7-7-整流器；整流器；8-8-扩散器散器2020年9月28日12.5 轴流式通风机轴流式通风机结构示意图2020年9月2020年9月28日22020年9月28日22020年9月28日32020年9月28日32020年9月28日42020年9月28日42 2、工作原理、工作原理 当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度u u 移动。处于叶片迎面移动。处于叶片迎面的气流受挤压，静压增加；与此同时，叶片背面的气体静压降的气流受挤压，静压增加；与此同时，叶片背面的气体静压降低，翼栅受压差作用，但受轴承限制，不能向前运动，于是叶低，翼栅受压差作用，但受轴承限制，不能向前运动，于是叶片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区“吸引吸引”叶叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。2020年9月28日52、工作原理2020年9月28日53 3、离心式通风机与轴流式通风机的比较、离心式通风机与轴流式通风机的比较 1)1)风流方向风流方向 离心式通风机中的空气沿轮的轴向进径向出，轴流式通风机中的空气沿轮的轴向离心式通风机中的空气沿轮的轴向进径向出，轴流式通风机中的空气沿轮的轴向进轴向出。进轴向出。2 2）结构方面）结构方面轴流式风机比旧式离心风机结构尺寸小，重量轻；与新型离心式风机相比则差不多；轴流式风机比旧式离心风机结构尺寸小，重量轻；与新型离心式风机相比则差不多；轴流式风机结构复杂，维修较困难；轴流式风机结构复杂，维修较困难；轴流式风机噪声大，需安装轴流式风机噪声大，需安装消声消声措施；措施；3 3）效率方面）效率方面 离心式风机最高效率比轴流式高，但平均效率低于轴流式；离心式风机最高效率比轴流式高，但平均效率低于轴流式；4 4）通风机调节方面）通风机调节方面 轴流式风机调节方法多，经济性好；离心式较差。轴流式风机调节方法多，经济性好；离心式较差。5 5）特性方面）特性方面 轴流式通风机特性曲线陡斜，适用于矿井阻力变化大而风量变化不大的矿井；离心轴流式通风机特性曲线陡斜，适用于矿井阻力变化大而风量变化不大的矿井；离心式则相反；式则相反；6 6）启动方式）启动方式 轴流式风机启动时可关闭闸门也可不关，启动负荷变化不大；离心式风机必须关闭轴流式风机启动时可关闭闸门也可不关，启动负荷变化不大；离心式风机必须关闭闸门启动，以减小启动负荷。闸门启动，以减小启动负荷。2020年9月28日63、离心式通风机与轴流式通风机的比较2020年9月28日6二、轴流式通风机的特性曲线二、轴流式通风机的特性曲线（一）轴流式通风机叶轮中气流的运动及速度三角形（一）轴流式通风机叶轮中气流的运动及速度三角形1 1、气流在叶轮中的流动、气流在叶轮中的流动（1 1）基元环）基元环（2 2）翼栅）翼栅 将基元环展开成平面后，成为直列翼栅。将基元环展开成平面后，成为直列翼栅。栅距：栅距：翼栅中的相邻叶片间的间距，以翼栅中的相邻叶片间的间距，以“t”“t”表示。表示。栅稠：栅稠：弦长与栅距之比。栅稠在外缘处最小并向轮毂处逐渐增大。弦长与栅距之比。栅稠在外缘处最小并向轮毂处逐渐增大。安装角：安装角：叶片弦长与栅出口边缘线的交角，以叶片弦长与栅出口边缘线的交角，以“”“”表示。通常以叶根处安表示。通常以叶根处安装角标志叶轮叶片安装角。装角标志叶轮叶片安装角。2020年9月28日7二、轴流式通风机的特性曲线2020年9月28日72020年9月28日82020年9月28日8（二）轴流式通风机基本方程式（二）轴流式通风机基本方程式1 1、理论压头（风压）、理论压头（风压）不考虑任何损失的情况下，翼栅输入的功率不考虑任何损失的情况下，翼栅输入的功率PP等于输出功率：等于输出功率：2020年9月28日9（二）轴流式通风机基本方程式2020年9月28日9 按照动量矩定理，在稳定流动中，单位时间内按照动量矩定理，在稳定流动中，单位时间内气流动量矩的变化量等于同一时间的外力对同一轴线气流动量矩的变化量等于同一时间的外力对同一轴线的外力矩。则：的外力矩。则：2020年9月28日10 按照动量矩定理，在稳定流动中，单位时间内气流 因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机的静压要低于离心式通风机。的静压要低于离心式通风机。如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时（当（当c1uc1u与与u u同向时取同向时取“-”“-”，c1uc1u与与u u反向时取反向时取“+”“+”）2 2、基本方程式的能量意义、基本方程式的能量意义2020年9月28日11 因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机的静压3 3、气流速度和压力沿叶片高度分布、气流速度和压力沿叶片高度分布（三）轴流式通风机理论压头特性（三）轴流式通风机理论压头特性1 1、理论压头特性、理论压头特性利用出口三角形的速度关系利用出口三角形的速度关系=常数，扭曲状常数，扭曲状2020年9月28日123、气流速度和压力沿叶片高度分布（三）轴流式通风机理论压头特 在在=常数情况下常数情况下，可以用叶轮外缘处的参数代换任意半径处的参可以用叶轮外缘处的参数代换任意半径处的参数。以下缀数。以下缀“R”“R”表示外缘参数，则有：表示外缘参数，则有：2020年9月28日13 在=常数情况下，可以用叶轮外缘处的参数代换任意半径处的参2、静压与动压的分配2020年9月28日142、静压与动压的分配2020年9月28日14四）轴流式通风机实际特性四）轴流式通风机实际特性1 1、轴流式通风机的损失、轴流式通风机的损失（1 1）气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失；）气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失；（2 2）气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝隙而）气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝隙而形成的损失；形成的损失；（3 3）气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失；）气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失；（4 4）在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失；）在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失；（5 5）传动时的机械损失。）传动时的机械损失。2 2、实际特性曲线（图、实际特性曲线（图8-68-6、7 7）它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。2020年9月28日15四）轴流式通风机实际特性2020年9月28日152020年9月28日162020年9月28日162020年9月28日172020年9月28日17三、轴流式通风机的构造及反风装置三、轴流式通风机的构造及反风装置（一）结构（一）结构 一一般般矿矿用用轴轴流流式式通通风风机机的的主主要要气气动动部部件件有有叶叶轮轮、导导叶叶（前前导导叶叶、中中导导叶、后导叶）、外壳、进风口（集流器、疏流罩）以及出口处的扩散器。叶、后导叶）、外壳、进风口（集流器、疏流罩）以及出口处的扩散器。1 1、叶叶轮轮是是风风机机的的主主要要部部件件，决决定定着着风风机机性性能能的的主主要要因因素素是是风风机机翼翼型型、叶叶轮轮外外径径、外外径径对对轮轮毂毂的的比比值值（轮轮毂毂比比）和和叶叶轮轮转转速速。适适用用于于叶叶轮轮矿矿用用通通风风机机的的翼翼型型、CLARKCLARKY Y翼翼型型和和RAFRAF6E6E翼翼型型等等。叶叶轮轮外外径径和和风风机机轴轴转转速速决决定定圆圆周周速速度度，直直接接影影响响到到风风机机全全压压。轮轮毂毂比比与与风风机机比比转转数数有有关关。一一般般说说来来，轮轮毂毂比比大大时时，轴轴向向速速度度CaCa增增大大，叶叶片片数数目目z z和和叶叶片片相相对对宽宽度度b/lb/l（b b为为弦弦长长，l l为为叶叶展展）也也相相应应增增大大，风风机机的的风风压压系系数数提提高高；反反之之，轮轮毂毂比比小小，多多数数取取0.60.6，风风压压系系数数也也较较低低。叶叶轮轮叶叶片片安安装装角角直直接接影影响响旋旋绕绕速速度度的的增增量量，影影响响风机全压。通常，可在风机全压。通常，可在10104545范围内调整。范围内调整。2020年9月28日18三、轴流式通风机的构造及反风装置2020年9月28日182020年9月28日192020年9月28日192020年9月28日202020年9月28日202 2、导叶、导叶前导叶前导叶 某些风机设有前导叶，用以控制进入叶轮的气流方向，达到调节某些风机设有前导叶，用以控制进入叶轮的气流方向，达到调节特性的目的。此导叶可分为两段，头部固定不动，尾部可以摆动。这样，特性的目的。此导叶可分为两段，头部固定不动，尾部可以摆动。这样，外界气流可以较小的冲击进入前导叶，而后改变方向进入叶轮。外界气流可以较小的冲击进入前导叶，而后改变方向进入叶轮。中导叶中导叶 在多级轴流式通风机中级间设置。它的作用是将前级叶轮的流出在多级轴流式通风机中级间设置。它的作用是将前级叶轮的流出气流方向，转为轴向流入后级叶轮。气流方向，转为轴向流入后级叶轮。后导叶后导叶 作用是将最后一级叶轮的出流方向转为接近轴向流出。剩余的旋作用是将最后一级叶轮的出流方向转为接近轴向流出。剩余的旋绕速度使气流不仅沿轴向，而且是沿螺线方向在扩散器中流动，有利于改绕速度使气流不仅沿轴向，而且是沿螺线方向在扩散器中流动，有利于改善扩散器的工作。善扩散器的工作。注意：注意：（1）导叶的形式）导叶的形式 以前多采用圆弧形叶片。现在多采用机翼形叶片，中、以前多采用圆弧形叶片。现在多采用机翼形叶片，中、后导叶还采用扭曲机翼形叶片。后导叶还采用扭曲机翼形叶片。（2）导叶的数目（前导叶、中导叶、后导叶）应与叶轮叶片数互为质数，）导叶的数目（前导叶、中导叶、后导叶）应与叶轮叶片数互为质数，以避免气流通过时产生同期扰动。以避免气流通过时产生同期扰动。2020年9月28日212、导叶2020年9月28日213 3、进风口（集流器和整流罩）、进风口（集流器和整流罩）作用是使气流顺利地进入风机的环行入口信道，并在叶轮入口处，作用是使气流顺利地进入风机的环行入口信道，并在叶轮入口处，形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏形成均匀的速度场。目前，矿用通风机集流器型线为圆弧形，疏流罩的型面为球面或椭球面。流罩的型面为球面或椭球面。4 4、扩散器、扩散器作用是把风机出口动压的一部分转换为静压，以提高风机的静效作用是把风机出口动压的一部分转换为静压，以提高风机的静效率。一般由锥形筒芯和筒壳组成，装在风机出口侧。率。一般由锥形筒芯和筒壳组成，装在风机出口侧。5 5、外壳、外壳风机外壳呈圆筒形，重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向间隙风机外壳呈圆筒形，重要的是叶轮外缘与外壳内表面的径向间隙应尽可能地减小。通常应尽可能地减小。通常 （s s径向间隙，径向间隙，l l叶片展长）在叶片展长）在0.010.010.060.06之间。之间。2020年9月28日223、进风口（集流器和整流罩）2020年9月28日22（二）轴流式通风机分类和型号（二）轴流式通风机分类和型号 1 1、分类、分类（1 1）按布置形式分：立式、卧式和倾斜式）按布置形式分：立式、卧式和倾斜式 （2 2）按压力分：低压轴流式通风机（风压不超过）按压力分：低压轴流式通风机（风压不超过1KPa1KPa）中压轴流式通风机（风压为中压轴流式通风机（风压为1-3KPa1-3KPa）高压轴流式通风机（风压高压轴流式通风机（风压3-15KPa3-15KPa）2 2、型号意义、型号意义2020年9月28日23（二）轴流式通风机分类和型号2020年9月28日23BDK65-8-No24BDK65-8-No24 B B防爆型防爆型 D D对旋结构对旋结构 K K矿用矿用 65 65轮毂比轮毂比0.650.65 8 8配用配用8 8级电机级电机 No24 No24机号为机号为2424，叶轮直径为，叶轮直径为2400mm2400mm2020年9月28日24BDK65-8-No242020年9月28日24抽出式对旋轴流式通风机抽出式对旋轴流式通风机2020年9月28日25抽出式对旋轴流式通风机2020年9月28日25BD-8No28BD-8No28 B B防爆型防爆型 D D对旋结构对旋结构 改进型改进型 8 8配用配用8 8级电机级电机 No28 No28机号为机号为2828，叶轮直径为，叶轮直径为2800mm2800mm2020年9月28日26BD-8No282020年9月28日2670B70B2 211No18D11No18D7070轮毂比为轮毂比为0.70.7BB机翼型不扭曲叶片机翼型不扭曲叶片22叶型为第二次设计叶型为第二次设计11第一个第一个1 1表示叶轮级数为表示叶轮级数为1 1级级11第二个第二个1 1表示风机结构为第一次设计表示风机结构为第一次设计No18No18通风机机号，即叶轮直径为通风机机号，即叶轮直径为1800mm1800mmDD传动方式传动方式2020年9月28日2770B211No18D2020年9月28日2762A62A141411No2411No24 62 62叶轮直径与轮毂直径之比为叶轮直径与轮毂直径之比为0.6250.625 A A机翼型扭曲叶片机翼型扭曲叶片 14 14叶型为第叶型为第1414次设计次设计 1 1第一个第一个1 1表示叶轮级数为表示叶轮级数为1 1级级 1 1第二个第二个1 1表示风机结构为第一次设计表示风机结构为第一次设计 No24 No24通风机机号，即叶轮直径为通风机机号，即叶轮直径为2400mm2400mm2020年9月28日2862A1411No242020年9月28日28三）轴流式通风机的反风三）轴流式通风机的反风 1、反转反风法、反转反风法 2、反风道反风法、反风道反风法2020年9月28日29三）轴流式通风机的反风2020年9月28日29演讲完毕，谢谢观看！Thank you for reading!In order to facilitate learning and use,the content of this document can be modified,adjusted and printed at will after downloading.Welcome to download!汇报人：XXX汇报日期：20XX年10月10日30演讲完毕，谢谢观看！Thank you for readin