轴流风机学习课件.ppt

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1、轴流风机运行轴流风机介绍轴流风机和离心风机比较轴流风机：流体从轴向流入叶轮并沿轴向流出;基于叶翼型理论;离心风机：由于离心力的作用使流体获得能量；轴流风机的特点高比转数，产生的能头远低于离心式风机，大流量低扬程；动叶调节轴流风机的变工况性能好；轴流风机对风道系统风量变化的适应性优于离心风机；轴流风机重量轻、飞轮效应值小，使得启动力矩大大减小；轴流风机结构复杂、旋转部件多，制造精度高，材质要求高，运行可靠性差。性能曲线（图1-1，1-2）在固定的叶片角度下，流量越低，轴功率越大；在叶片安装角可调情况下，安装角越大，流量越低，轴功率

2、越大。图1-1轴流泵与风机的性能曲线（叶片固定）图1-2轴流泵与风机的综合性能曲线（动叶调节）轴流风机的工作原理轴流风机的工作原理（翼型升力原理）流体沿轴向流入叶片通道，当叶轮在电机的驱动下旋转时，旋转的叶片给绕流流体一个沿轴向的推力（叶片中的流体绕流叶片时，根据流体力学原理，流体对叶片作用有一个升力，同时由作用力和反作用力相等的原理，叶片也作用给流体一个与升力大小相等方向相反的力，即推力），此叶片的推力对流体做功，使流体的能量增加并沿轴向排出。叶片连续旋转即形成轴流式风机的连续工作。若流体作平行运动，圆柱体作顺时针旋转，这两种

3、流动叠加在一起是：圆柱体上部平流与环流方向一致，流速加快；圆柱体下部平流与环流方向相反，流速减慢。根据能量方程原理，圆柱体上部与圆柱体下部的总能量相等，而圆柱体上部动能大，压力小，下部动能小，压力大。于是流体对圆柱体产生一个自下而上的压力差，这个压差就是升力。机翼上有一个顺时针方向的环流运动。轴流风机的叶轮是由数个相同的机翼形成的一个环型叶栅，若将叶轮以同一半径展开，如图4-2-4示。当叶轮旋转时，叶栅以速度u向前运动，气流相对于叶栅产生沿机翼表面的流动，机翼有一个升力P，而机翼对流体有一个反作用力R，R力可以分解为Rm和Ru，

4、力Rm使气体获得沿轴向流动的能量，力Ru使气体产生旋转运动，所以气流经过叶轮做功后，作绕轴的沿轴向运动。轴流风机的分类轴流风机可分为四种基本型式：在机壳中仅有一个叶轮。在机壳内装一个叶轮和一个固定的出口导叶。在机壳内装一个叶轮和一个固定的进口导叶，亦即前置静叶型。在机壳中有一个叶轮并具有进出口导叶。四种基本类型轴流风机的失速（脱流）当风机处于正常工况工作时，冲角等于零，而绕翼型的气流保持其流线形状（图4-2-5）；当气流与叶片进口形成正冲角时，随着冲角的增大，在叶片后缘点附近产生涡流，而且气流开始从上表面分离。当正冲角超过某一临

5、界值时，气流在叶片背部的流动遭到破坏，升力减小，阻力却急剧增加，这种现象称为“旋转脱流”或“失速”（图4-2-6），如果脱流现象发生在风机的叶道内，则脱流将对叶道造成堵塞，使叶道内的阻力增大，同时风压也随之而迅速降低。图4-2-7-1动叶中旋转脱流的形成图4-2-7-2动叶中旋转脱流的形成从图中还可以看出：当叶片开度角β一定时，如果气流速度c越小时，冲角α就越大，产生失速的可能性也就越大；当流速c一定时，如果叶片角度β减小，则冲角α也减小；当流速c很小时，只要叶片角度β很小，则冲角α也很小。轴流风机的失速特性是由风机的叶型等特性

6、决定的，同时也受到风道阻力等系统特性的影响，如图4-2-8-2所示，鞍形曲线M为送风机不同安装角的失速点连线，工况点落在马鞍形曲线的左上方，均为不稳定工况区，这条线也称为失速线。由图中看出：①在同一叶片角度下，管路阻力越大，风机出口风压越高，风机运行越接近于不稳定工况区；②在管路阻力特性不变的情况下，风机动叶开度越大，风机运行点越接近不稳定工况区。现象：①失速风机的压头、流量、电流大幅降低；②失速风机噪声明显增加，严重时机壳、风道、烟道发生振动；③在投入“自动”的情况下，与失速风机并联运行的另1台风机电流、容积比能大幅升高；④与

7、风机“喘振”不同，风机失速后，风压、流量降低后不发生脉动。危害：①风机失速时，风量、风压大幅降低，引起炉膛燃烧剧烈变化，易于发生灭火事故；②并联运行的另1台风机投入“自动”时，出力增大，容易造成电机过负荷；③失速风机振动明显增高，可能风机设备、风道振动大损坏；④处理过程不正确时，易于引发风机“喘振”，损坏设备。图4-2-8-1轴流风机的Q－H性能曲线图4-2-8-2动叶调节轴流式风机特性曲线失速探头测量原理（图4-2-9，4-2-10）当风机的工作点落在旋转脱流区，叶轮前的气流除了轴向流动之外，还有脱流区流道阻塞，造成气流圆周方

8、向分量。叶轮旋转时先遇到的测压孔，即镉片前的测压孔压力高，而镉片后的测压孔的气流压力低，产生了压力差，一般失速探头产生的压力差达245～392Pa，即报警。图4-2-9轴流风机失速探头安装位置示意图图4-2-10轴流风机失速探头性能图喘振轴流风机性能曲线的左半部