軸流通風機原理及分類
軸流式通風機原理是依托葉輪旋轉,葉片發(fā)生升力來運送流體,把機械能轉化為流體能量。因為流體進入和脫離葉輪都是軸向的,故稱為軸流式風機。軸流風機歸于高比轉數(shù),其特色是流量大,風壓低。軸流式風機風壓一般在450 Pa~4500 Pa 之間,首要用于礦井、地道、船艦倉室的通風;紡織廠通風、工業(yè)作業(yè)場所的通風、降溫;化工氣體排送;熱電廠鍋爐的通風、引風;熱電站、冶金、化工等冷卻塔通風冷卻。
按所發(fā)生風壓的凹凸,有低壓軸流式通風機(表壓力低于0.49kPa)和高壓軸流式通風機(表壓力介于 0.49~4.9kPa)兩種。其比轉數(shù)為100~300,一般在大風量、低風壓工況下運轉時,功能安穩(wěn);當風量減小時,風壓易發(fā)生明顯變化,且使功率耗費增大。具有風量很大、體積小、 功率高級優(yōu)點;但風壓偏低,葉片易受磨損,致使其使用規(guī)模遭到必定的約束。
軸流通風機基本結構及特色
圖1是軸流通風機的典型結構簡圖。氣體從集流器進入。經(jīng)過葉輪使氣流取得能量,然后流入導葉,導葉將一部分偏轉的氣流動能變?yōu)殪o壓能,最終,氣流經(jīng)過分散筒將一部分軸向氣流動能轉變?yōu)殪o壓能,然后從分散筒流出,輸入管路。
低壓軸流式通風機的壓力在490Pa以下,高壓軸流式通風機的壓力一般也在4900Pa以下,因而,相對于離心式通風機而言,軸流式通風機具有流量大、體積小,壓頭低的特色。
除上述的典型結構外,軸流通風機的型式和結構是多種多樣的,小的軸流風機,其葉輪直徑只要100多毫米,大的直徑可有20多米?,F(xiàn)在最大的軸流通風機的流量可達1500萬m3/h。小型低壓軸流通風機由葉輪、機殼和集流器等部件組成,一般設備在建筑物的墻面或天花板上;大型高壓軸流通風機由集流器、葉輪、流線體、機殼、分散筒和傳動部件組成。葉片均勻安置在輪轂上,數(shù)目一般為2~24。葉片越多,風壓越高;葉片設備角一般為10°~45°,設備角越大,風量和風壓越大。軸流式通風機的首要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。風機安置方式有立式、臥式和歪斜式三種。軸流通風機很多是電機直聯(lián)傳動的,也可經(jīng)過其他設備進行變速傳動。為了便于設備和維護,軸流風機廣泛選用滾動軸承。
因為葉輪強度和噪聲等原因,軸流風機葉輪外徑的圓周速度一速高時,將發(fā)生比離心風機大的噪聲。
現(xiàn)代軸流通風機的動葉或導葉常做成可調理的,即其設備角可調。這樣不只大大擴展了運轉工況規(guī)模,而且明顯提高了變工況下的功率,因而,其使用規(guī)模和經(jīng)濟性均比離心式風機好。尤其是近年來,動葉可調機構被成功地選用,使得軸流風機在大型電站(80萬千瓦以上)、大型地道、礦井等通風、引風設備中取得日益廣泛的使用。此外,軸流風機還廣泛使用于廠房、建筑物的通風換氣、空氣調理、冷卻塔通風、鍋爐鼓風引風、化工、風洞風源等方面。
現(xiàn)在單級軸流通風機的全壓功率可達90%以上,帶有分散筒的單級風機的靜壓功率可到達80%。一般軸流風機的壓力系數(shù)較低,?P<0.3。而流量系數(shù)?Q=0.3~0.6。單級軸流風機的比轉數(shù)sn=18~90(即100~500)。近年來,軸流風機逐漸向高壓開展,例如日本某電站用的丹麥VARIAx型動葉可調軸流送風機,其全壓已到達14210Pa,因而,許多大型離心風機有被軸流風機替代的趨勢。