风机的工作原理

轴流式风机，就是与风叶的轴同方向的气流(即风的流向和轴平行)，如电风扇,空调外机风扇就是轴流方式运行风机。

轴流式风机又叫局部通风机，是工矿企业常用的一种风机，安不同于一般的风机它的电机和风叶都在一个圆筒里，外形就是一个筒形，用于局部通风，安装方便，通风换气效果明显，安全，可以接风筒把风送到指定的区域．

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，压缩机以及罗茨鼓风机，离心式风机,回转式风机,水环式风机[2]?,但是不包括活塞压缩机等容积式鼓风机和压缩机。气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械转换为气体压力能和动能，并将气体输送出去的机械。

风机应用范围：

风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。

风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，压缩机以及罗茨鼓风机，离心式风机,回转式风机,水环式风机,但是不包括活塞压缩机等容积式鼓风机和压缩机。气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械转换为气体压力能和动能，并将气体输送出去的机械。

风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。

风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。

风机历史

风机已有悠久的历史。中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。1862年，英国的圭贝尔发明离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40％左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。

1892年法国研制成横流风机；1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心风机，并为各国所广泛采用；19世纪，轴流风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100～300帕，效率仅为15～25％，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。

1935年，德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风；1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机；旋轴流风机、子午加速轴流风机、斜流风机和横流风机也都获得了发展。

风机分类

1.风机按使用材质分类可以分好几种，如铁壳风机（普通风机）、玻璃钢风机、塑料风机、铝风机、不锈钢风机等等

2.风机分类可以按气体流动的方向，分为离心式、轴流式、斜流式（混流式）和横流式等类型。

3.风机根据气流进入叶轮后的流动方向分为：轴流式风机、离心式风机和斜流(混流)式风机。

4.风机按用途分为压入式局部风机(以下简称压入式风机)和隔爆电动机置于流道外或在流道内，隔爆电动机置于防爆密封腔的抽出式局部风机(以下简称抽出式风机)。

5.风机按照加压的形式也可以分单级、双级或者多级加压风机。

6.风机按照用途划分可以分为：轴流风机、混流风机、罗茨风机、屋顶风机、空调风机等。

7.风机按压力可分为低压风机,中压风机,高压风机.

风机性能参数

风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。流量也称风量，以单位时间内流经风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指风机的输入功率，即轴功率。风机有效功率与轴功率之比称为效率。风机全压效率可达90％。

风机安装前准备

1.风机开箱前应检包装是否完整无损，风机的铭牌参数是否符合要求，各随带附件是否完整齐全。

2.仔细检查风机在运输过程中有无变形或损坏，坚固件是否松动或脱落，叶轮是否有擦碰现象，并对风机各部分零件进行检查。如发现异常现象，应待修复后再使用。

3.用500V兆欧表测量风机外壳与电机绕组间的绝缘电阻，其值应大于兆欧，否则应对电机绕驵进行烘干处理,烘干时温度不许超过120℃。

4.准备好风机安装所需的各种材料、工具及场地。

风机安装

1仔细阅读风机使用说明书及产品样本，熟悉和了解风机的规格、形式、叶轮旋转方向和气流进出方向等；再次检查风机各零部件是否完好，否则应待修复后方可安装使用。

2风机安装时必须有安全装置以防止事故发生，并由熟悉相关安全要求的专业人士安装和接线。

3联接风机进出口的风管有单独支撑，不允许将管道重叠重量加在风机的部件上；风机安装时应注意风机的水平位置，对风机与地基的结合面与出风管道的联接应调整，使之自然吻合，不得强行联接。

4风机安装后，用手或杠杆拨动叶轮，检查是否有过紧或擦碰现象，有无妨碍转动的物品，无异常现象下，方可进行试运转，风机传动装置的外露部份应有防护罩（用户自备）如风机进风口不接管道时，也需添置防护网或其他安装装置（用户自备）。

5风机所配电控箱必须与对应风机相匹配（指功率、电压、气动方式、控制形式等）。

6风机接线应由专业电工接线，接线必须正确可靠，尤其是电控箱处的接线编号与风机接线柱上的编号一致对应，风机外壳应可靠接地，接地必须可靠，不能用接零代替接地。

7风机全部安装后应检查风机内部是否有遗留的工具盒杂物

风机的调试

1.风机允许全压起动或降压起动，但应注意，全压起动时的电流约为5~7倍的额定电流，降压起动转距与电流平方成正比，当电网容量不足时，应采用降压起动。（当功率大于11KW 时，宜采用降压起动。）

2.风机在试车时，应认真阅读产品说明书，检查接线方法是否同接线图相符；应认真检查供给风机电源的工作电压是否符合要求，电源是否缺相或同相位，所配电器元件的容量是否符合要求。

3.试车时人数不少于两人，一人控制电源，一人观察风机运转情况，发现异常现象立即停机检查；首先检查旋转方向是否正确；风机开始运转后，应立即检查运转电流是否平衡、电流是否超过额定电流；若不有正常现象，应停机检查。运转五分钟后，停机检查风机是否有异常现象，确认无异常现象再开机运转。

4.双速风机试车时，应先起动低速，并检查旋转方向是否正确；起动高速成时必须待风机静止后再起动，以防高速反向旋转，引起开关跳闸及电机受损。

5.风机达到正常转速时，应检测风机输入电流是否正常，风机的运行电流不能超过其额定电流。若运行电流超过其额定电流，应检查供给风机的电压是否正常。

6.风机所需电机功率是指在一定工况下，对离心风机和风机箱，进风口全开时所需功率较大。若进风口全开进行运转，则电机有损坏的可能。风机试车时最好将风机进口或出口管路上的阀门关闭，运转后将阀门渐渐开启，达到所需工况为止，并注意风机的运转电流是否超过额定电流。

风机维护和贮存

1.使用环境应经常保持整洁，风机表面保持清洁，进、出风口不应有杂物。定期消除风机及管内的灰尘等杂物。

2.只能在风机完全政党情况下方可运转，同进要保持供电设施容量充足，电压稳定，严禁缺相运行，供电线路必须为专用线路，不应长期用临时线路供电。

3.风机在运行过程中发现风机有异常声、电机严重发热、外壳带电、开关跳闸、不能起动等现象，应立即停机检查。为了保证安全，不允许在风机运行中进行维修。检修后应进行试运转五分钟左右，确认无异常现象再开机运转。

4.根据使用环境条件不定期对轴承补充或更换润滑油脂（电机封闭轴承在使用寿命期内不必更换润滑油脂），为保证风机在运行过程中的良好的润滑，加油次数不少于1000小时/次，封闭轴承和电机轴承，加油用ZL–3锂基润滑油脂填充轴承内外圈的2/3。严禁缺油运转。

5.风机应贮存在干燥的环境中，避免电机受潮。风机在露天存放时，应有防雨措施。在贮存与搬运过程中应防止风机磕碰，以免风机受到损伤。

注意事项

1.风机外壳或电机外壳的接地必须可靠；

2.禁止反方向旋转，禁止超额定电流运行，禁止缺相运行；

3.禁止在运转中维护风机。

现代风机存在毛病介绍

越来越多风机存在故障下面介绍下风机的重要毛病有：

一、轴承箱激烈颤动

1：风机轴与电机轴不横向,传送带轮槽错位；

2：机壳或者进风口与叶轮磨擦；

3：根基的刚度不够或者不坚实；

4：叶轮铆钉松动或者轮盘攺变现状；

5：叶车轴盘与轴松动；

6：机壳与架子、轴承箱与架子、轴承箱盖与座等连接螺秆松动；

7：风机进生气通道的装置不好；

8：转子不均衡。

二、轴承温升太高

1：轴承箱激烈颤动；

2：润泽油脂品质不好、走味、含着尘士、粘砂、误点等杂质；

3：轴承箱盖、座连接螺秆之紧力太大或者过小；

4：轴与滚蛋轴承装置倾斜,先后2轴承差异心；

5：滚蛋轴承损伤。

三、电机械电子流太大和温升太高

1：开车时进气管内阀门或者节流阀未关严；

2：标量超岀限定值,或者风管漏气；

3：风机输送气体细蜜太大；

4：电机输进电压过低或者电源单相断电；

5：受轴承箱激烈颤动的影响；

6：风机工作境況变坏,或者产生毛病。

风机出现问题的一般解决方法。

一、风机震动剧烈：

1、风机轴与电极轴不同心。

2、基础或整体支架的刚度不够。

3、叶轮螺栓或铆钉松(环保设备应用)动及叶轮变形。

4、叶轮轴盘孔与轴配合松动。

5、机壳、轴承座与支架，轴承座与轴承盖等联接螺栓松动。

6、叶片有积灰、污垢、叶片磨损、叶轮变形轴弯曲使转子产生不平衡。

7、风机进、出口管道安装不良，产生共振。

二、轴承温升过高：

1、轴(环保技术)承箱振动剧烈

2、润滑脂或油质量不良、变质和含有灰尘、沙粒、污垢等杂质或充填量不当。

3、轴与滚动轴承安装歪斜，前后两轴承不同心。

4、滚动轴承外圈转动。（和轴承箱摩擦）。

5、滚动轴承内圈相对主轴转动（即跑内圈和主轴摩擦）

6、滚动轴承损坏或轴弯曲。

7、冷却水过少或中(环保设备原理)断（对于要求水冷却轴承的风机）。

8、机壳或进风口与叶轮摩擦。

三、电动机电流过大或温升过高：

1、启动时，调节门或出气管道内闸门未关严。

2、电动机输入电压低或电源单相断电。

3、风机输送介质的温度过低（即气体密度过大），造成电机超负荷。 4 、系统性能与风机性能不匹配。系统阻力小，而留的富裕量大，造成风机运行在低压力大流量区域。

风机的主要结构部件是叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件（轴承）等。无动力通风机是利用自然风力及室内外温度差造成的空气热对流，推动涡轮旋转从而利用离心力和负压效应将室内不新鲜的热空气排出。

风机关键到系统的输配能耗，是建筑节能非常关键的部分。根据国家空调设备质量监督检验中心多年风机检测表明很多风机在额定工况下都存在问题，因此需要严格按照产品标准要求生产和制造风机。

风机是一种将原动机机械能转换为输送气体、给予气体能量机械，它是水泥厂中不可少机械设备，主要有送风机、引风机、一次风机、密封风机和排风机等，风机实际运行中，特别是引风机运行条件较恶劣，故障率较高，迅速判断风机运行中故障产生原因，采取力措施解决是工厂连续安全运行保障。风机故障类型繁多，原因也很复杂，但调查实际运行中风机故障较多是：轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、保护装置误动。

1、风机轴承振动超标

风机轴承振动是运行中常见故障，风机振动会引起轴承和叶片损坏、螺栓松动、机壳和风道损坏等故障，严重危及风机安全运行。风机轴承振动超标原因较多，如能针对不同现象分析原因采取恰当处理办法，往往能起到事半功倍效果。

处理叶片非工作面积灰降低风机振动

这类缺陷常见于磨机引风机，现象主要表现为风机运行中振动突然上升。这是当气体进入叶轮时，与旋转叶片工作面存一定角度，流体力学原理，气体叶片非工作面一定有旋涡产生，气体中灰粒旋涡作用会慢慢沉积非工作面上。机翼型叶片最易积灰。当积灰达到一定重量时叶轮旋转离心力作用将一部分大块积灰甩出叶轮。各叶片上积灰不可能完全均匀一致，聚集或可甩走灰块时间不一定同步，结果叶片积灰不均匀导致叶轮质量分布不平衡，使风机振动增大。

这种情况下，通常只需把叶片上积灰铲除，叶轮又将重新达到平衡，减少风机振动。实际工作中，通常处理方法是临时停机后打开风机机壳人孔门，检修人员进入机壳内清除叶轮上积灰。这样环境恶劣，存不安全因素，造成机组非计划停运，检修时间长，劳动强度大。

风道系统振动导致引风机振动

烟、风道振动通常会引起风机受迫振动，风机出口扩散筒随负荷增大，进、出风量增大，振

动也会随之改变。反之，风机进风口进风面积不平均，如挡板开闭不统一，也会引起叶轮振动。

动、静部分相碰引起风机振动

生产实际中引起动、静部分相碰主要原因：

（1）叶轮和进风口（集流器）不同一轴线上。

（2）运行时间长后进风口损坏、变形。

（3）叶轮松动使叶轮晃动度大。

（4）轴与轴承松动。

（5）轴承损坏。

（6）主轴弯曲。

不同情况采取不同处理方法。引起风机振动原因很多，其它如连轴器中心偏差大、基础或机座刚性不够、原动机振动引起等等，是多方面原因造成结果。实际工作中应认真总结经验，多积累数据，掌握设备状态，摸清设备劣化规律，出现问题就能有放矢采取相应措施解决。

2、轴承温度高风机轴承温度异常升高原因有三类：润滑不良、冷却不够、轴承异常。离心式风机轴承置于风机外，若是轴承疲劳磨损出现脱皮、麻坑、间隙增大引起温度升高，一般可以听轴承声音和测量振动等方法来判断，如是润滑不良、冷却不够原因则是较容易判断。而轴流风机轴承集中于轴承箱内，置于进气室下方，当发生轴承温度高时，风机运行，很难判断是轴承有问题润滑、冷却问题。实际工作中应先从以下几个方面解决问题。

（1）加油是否恰当。应当定期工作要求给轴承箱加油。轴承加油后也会出现温度高情况，主加油过多。这时现象为温度持续不断上升，到达某点后（一般比正常运行温度高10℃～15℃左右）就会维持不变，然后会逐渐下降。

（2）冷却风机小，冷却风量不足。轴承箱没有有效冷却，轴承温度会升高，比较简单同时又节约厂用电解决方法是轮毂侧轴承设置压缩空气冷却，当温度低时可以不开启压缩空气冷却，温度高时开启压缩空气冷却。

（3）确认不存在上述问题后再检查轴承箱。

3、动叶卡涩

轴流风机动叶调节是传动机构带动滑阀改变液压缸两侧油压差实现。轴流风机运行中，会出现动叶调节困难或完全不能调节现象。出现这种现象通常会认为是风机调节油系统故障和轮毂内部调节机构损坏等。但实际中通常是另外一种原因：风机动叶片和轮毂之间有一定空隙以实现动叶角度调节，但不完全燃烧造成碳垢或灰尘堵塞空隙造成动叶调节困难。动叶卡涩现象燃油锅炉和采用水膜除尘锅炉比较普遍，解决措施主要有：

（1）尽量使燃油或煤燃烧充分，减少碳黑，适当提高排烟温度和进风温度，避免烟气中硫空预器中结露。

（2）叶轮进口设置蒸汽吹扫管道，当风机停机时对叶轮进行清扫，保持叶轮清洁，蒸汽压力＜＝，温度＜＝200℃。

（3）适时调整动叶开度，防止叶片长时间一个开度造成结垢，风机停运后动叶应间断0～55°活动。

（4）经常检查动叶传动机构，适当加润滑油。

4、旋转失速和喘振

旋转失速是气流冲角达到临界值附近时，气流会离开叶片凸面，发生边界层分离产生大量区域涡流造成风机风压下降现象。喘振是风机处不稳定工作区运行出现流量、风压大幅度波动现象。这两种不正常工况是不同，它们又有一定关系。风机喘振时一般会产生旋转气流，但旋转失速发生只决定于叶轮本身结构性能、气流情况等因素，与风烟道系统容量和形状无关，喘振则风机本身与风烟道都有关系。旋转失速用失速探针来检测，喘振用U形管取样，两者

都是压差信号驱动差压开关报警或跳机。但实际运行中有两种原因使差压开关容易出现误动作：

（1）烟气中灰尘堵塞失速探针测量孔和U形管容易堵塞；

（2）现场条件振动大。该保护可靠性较差。风机发生旋转失速和喘振时，炉膛风压和风机振动都会发生较大变化，风机调试时动叶安装角度改变使风机正常工作点远离风机不稳定区，目前风机设计制造水平提高，可以将风机跳闸保护中喘振保护取消，改为“发讯”，当出现旋转失速或喘振信号后运行人员调节动叶开度使风机脱离旋转脱流区或喘振区而保持风机连续稳定运行，减少风机意外停运。

机械创新设计

风机论文

学号：

班级：机械设计及其自动化11级四班

姓名：邓兵兵

指导老师：张巍