轴流通风机原理及分类
轴流式通风机原理是依托叶轮旋转,叶片发生升力来运送流体,把机械能转化为流体能量。因为流体进入和脱离叶轮都是轴向的,故称为轴流式风机。轴流风机归于高比转数,其特色是流量大,风压低。轴流式风机风压一般在450 Pa~4500 Pa 之间,首要用于矿井、地道、船舰仓室的通风;纺织厂通风、工业作业场所的通风、降温;化工气体排送;热电厂锅炉的通风、引风;热电站、冶金、化工等冷却塔通风冷却。
按所发生风压的凹凸,有低压轴流式通风机(表压力低于0.49kPa)和高压轴流式通风机(表压力介于 0.49~4.9kPa)两种。其比转数为100~300,一般在大风量、低风压工况下运转时,功能安稳;当风量减小时,风压易发生明显变化,且使功率耗费增大。具有风量很大、体积小、 功率高级优点;但风压偏低,叶片易受磨损,致使其使用规模遭到必定的约束。
轴流通风机基本结构及特色
图1是轴流通风机的典型结构简图。气体从集流器进入。经过叶轮使气流取得能量,然后流入导叶,导叶将一部分偏转的气流动能变为静压能,最终,气流经过分散筒将一部分轴向气流动能转变为静压能,然后从分散筒流出,输入管路。
低压轴流式通风机的压力在490Pa以下,高压轴流式通风机的压力一般也在4900Pa以下,因而,相对于离心式通风机而言,轴流式通风机具有流量大、体积小,压头低的特色。
除上述的典型结构外,轴流通风机的型式和结构是多种多样的,小的轴流风机,其叶轮直径只要100多毫米,大的直径可有20多米。现在最大的轴流通风机的流量可达1500万m3/h。小型低压轴流通风机由叶轮、机壳和集流器等部件组成,一般设备在建筑物的墙面或天花板上;大型高压轴流通风机由集流器、叶轮、流线体、机壳、分散筒和传动部件组成。叶片均匀安置在轮毂上,数目一般为2~24。叶片越多,风压越高;叶片设备角一般为10°~45°,设备角越大,风量和风压越大。轴流式通风机的首要零件大都用钢板焊接或铆接而成。风机安置方式有立式、卧式和歪斜式三种。轴流通风机很多是电机直联传动的,也可经过其他设备进行变速传动。为了便于设备和维护,轴流风机广泛选用滚动轴承。
因为叶轮强度和噪声等原因,轴流风机叶轮外径的圆周速度一速高时,将发生比离心风机大的噪声。
现代轴流通风机的动叶或导叶常做成可调理的,即其设备角可调。这样不只大大扩展了运转工况规模,而且明显提高了变工况下的功率,因而,其使用规模和经济性均比离心式风机好。尤其是近年来,动叶可调机构被成功地选用,使得轴流风机在大型电站(80万千瓦以上)、大型地道、矿井等通风、引风设备中取得日益广泛的使用。此外,轴流风机还广泛使用于厂房、建筑物的通风换气、空气调理、冷却塔通风、锅炉鼓风引风、化工、风洞风源等方面。
现在单级轴流通风机的全压功率可达90%以上,带有分散筒的单级风机的静压功率可到达80%。一般轴流风机的压力系数较低,P<0.3。而流量系数Q=0.3~0.6。单级轴流风机的比转数sn=18~90(即100~500)。近年来,轴流风机逐渐向高压开展,例如日本某电站用的丹麦VARIAx型动叶可调轴流送风机,其全压已到达14210Pa,因而,许多大型离心风机有被轴流风机替代的趋势。