風機包括通風機,、透平鼓風機、羅茨鼓風機和透平壓縮機,,詳細劃分為離心式壓縮機,、軸流式壓縮機、往復式壓縮機,、離心式鼓風機,、羅茨鼓風機、離心式通風機,、軸流式通風機和葉氏鼓風機等八大類,。
一、離心式壓縮機 離心式壓縮機是一種葉片旋轉式壓縮機(即透平式壓縮機),。在離心式壓縮機中,,高速旋轉的葉輪給予氣體的離心力作用,以及在擴壓通道中給予氣體的擴壓作用,,使氣體壓力得到提高,。早期,由于這種壓縮機只適于低,,中壓力,、大流量的場合,而不為人們所注意,。由于化學工業(yè)的發(fā)展,,各種大型化工廠,煉油廠的建立,,離心式壓縮機就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關鍵機器,,而占有極其重要的地位。隨著氣體動力學研究的成就使離心壓縮機的效率不斷提高,,又由于高壓密封,,小流量窄葉輪的加工,多油楔軸承等技術關鍵的研制成功,,解決了離心壓縮機向高壓力,,寬流量范圍發(fā)展的一系列問題,,使離心式壓縮機的應用范圍大為擴展,以致在很多場合可取代往復壓縮機,,而大大地擴大了應用范圍,。 有些化工基礎原料,如丙烯,、乙烯,、丁二烯、苯等,,可加工成塑料,、纖維、橡膠等重要化工產(chǎn)品,。在生產(chǎn)這種基礎原料的石油化工廠中,離心式壓縮機也占有重要地位,,是關鍵設備之一,。除此之外,其他如石油精煉,,制冷等行業(yè)中,,離心式壓縮機也是極為關鍵的設備。我國在五十年代已能制造離心式壓縮機,,從七十年代初開始又以石油化工廠,,大型化肥廠為主,引進了一系列高性能的中,、高壓力的離心式壓縮機,,取得了豐富的使用經(jīng)驗,并在對引進技術進行消化,、吸收的基礎上大大增強了自己的研究,、設計和制造能力。
性能特點:
優(yōu)點: 離心式壓縮機之所以能獲得這樣廣泛的應用,,主要是比活塞式壓縮機有以下一些優(yōu)點,。 1、離心式壓縮機的氣量大,,結構簡單緊湊,,重量輕,機組尺寸小,,占地面積小,。 2、運轉平衡,,操作可靠,,運轉率高,,摩擦件少,因之備件需用量少,,維護費用及人員少,。 3、在化工流程中,,離心式壓縮機對化工介質(zhì)可以做到絕對無油的壓縮過程,。 4、離心式壓縮機為一種回轉運動的機器,,它適宜于工業(yè)汽輪機或燃汽輪機直接拖動,。對一般大型化工廠,常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動工業(yè)汽輪機作動力,,為熱能綜合利用提供了可能,。但是,離心式壓縮機也還存在一些缺點,。
缺點: 1,、離心式壓縮機還不適用于氣量太小及壓比過高的場合。 2,、離心式壓縮機的穩(wěn)定工況區(qū)較窄,,其氣量調(diào)節(jié)雖較方便,但經(jīng)濟性較差,。 3,、離心式壓縮機效率一般比活塞式壓縮機低。
二,、軸流式壓縮機
軸流式壓縮機是屬于一種大型的空氣壓縮機,,最大的功率可以達到150000KW,排氣量是20000m3每分鐘,,它的壓縮機能效比可以達到百分之90左右,,比離心機要節(jié)能一些。它是由3大部分組成,,一是以轉軸為主體的可以旋轉的部分簡稱轉子,,二是以機殼和裝在機殼上的靜止部件為主體的簡稱定子(靜子),三是殼體,、密封體,、軸承箱、調(diào)節(jié)機構,、聯(lián)軸器,、底座和控制保護等組成。軸流式壓縮機也屬于透平式或速度式壓縮機,,煉油廠多選用作催化裂化裝置的主風機,。
性能特點: 效率較高,單機效率可達86%~92%,,比離心式壓縮機高5%~10%,,單位面積流通能力大,徑向尺寸小,,適宜流量大于1500m3/min的場合,,單級壓力比較低,單缸多級壓力比可達11,,與離心式壓縮機相比,,靜葉不可調(diào)試式軸流壓縮機的穩(wěn)定工況區(qū)較窄,在恒定轉速下,,流量變化相對較少,,壓力變化較大。此外,,結構較為簡單,,維護方便。因此,,軸流壓縮機對于中、低壓,、大流量,,且載荷基本不變的情況較為理想。全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機可以擴大壓縮機的穩(wěn)定工況區(qū),,彌補了靜葉不可調(diào)式軸流壓縮機的不足,,而且可以提高壓縮機的效率,降低起動功率,。目前,,煉油廠主要用全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機。
三,、往復式壓縮機
曲軸帶動連桿,,連桿帶動活塞,活塞做上下運動,?;钊\動使氣缸內(nèi)的容積發(fā)生變化,當活塞向下運動的時候,,汽缸容積增大,,進氣閥打開,排氣閥關閉,,空氣被吸進來,,完成進氣過程,;當活塞向上運動的時候,氣缸容積減小,,出氣閥打開,,進氣閥關閉,完成壓縮過程,。通?;钊嫌谢钊h(huán)來密封氣缸和活塞之間的間隙,氣缸內(nèi)有潤滑油潤滑活塞環(huán),??恳粋€或幾個作往復運動的活塞來改變壓縮腔內(nèi)部容積的容積式壓縮機。目前往復式壓縮機主要是活塞式空壓機,化工工藝壓縮機,,石油,,天然氣壓縮機,為主,,而活塞式空壓機現(xiàn)在主要向中壓及高壓方向發(fā)展,,這個是螺桿機,離心機目前無法達到的一個高度,。 性能特點:
由于設計原理的關系,,就決定了活塞壓縮機的很多特點。比如運動部件多,,有進氣閥,、排氣閥、活塞,、活塞環(huán),、連桿、曲軸,、軸瓦等,;比如受力不均衡,沒有辦法控制往復慣性力,;比如需要多級壓縮,,結構復雜;再比如由于是往復運動,,壓縮空氣不是連續(xù)排出,、有脈動等。
優(yōu)點: 1,、熱效率高,、單位耗電量少 2、加工方便 對材料要求低,造價低廉 3,、裝置系統(tǒng)較簡單 4,、設計、生產(chǎn)早,,制造技術成熟 5,、應用范圍廣
缺點: 1、運動部件多,,結構復雜,,檢修工作量大,維修費用高 2,、轉速受限制 3,、活塞環(huán)的磨損、氣缸的磨損,、皮帶的傳動方式使效率下降很快 4,、噪音大 5、控制系統(tǒng)的落后,,不適應連鎖控制和無人值守的需要,,所以盡管活塞機的價格很低,但是也往往不能夠被用戶接受,。
四,、離心式鼓風機
在設計條件下,風壓為15kPa~0.2MPa或壓縮比e=1.15~3的風機叫鼓風機,,有兩個或更多葉輪串聯(lián)組成的離心鼓風機叫多級離心鼓風機,,(相鄰葉輪之間必須有導葉連接)。多級離心鼓風機廣泛應用于各種冶煉高爐及化鐵爐鼓風,、洗煤跳汰機配套、礦山浮選,、污水曝氣,、化工造氣等需要輸送空氣的場合,亦可用于輸送其它特殊氣體。 性能特點:
該系列鼓風機具有效率高,、噪聲低,、運行平穩(wěn)、絕無脈沖,、穩(wěn)定區(qū)域廣,、輸送的氣體清潔、干燥且無油,易損件少和安裝,、操作,、維護簡便等特點。
五、羅茨鼓風機
羅茨鼓風機系屬容積回轉鼓風機,。這種壓縮機靠轉子軸端的同步齒輪使兩轉子保持嚙合,。轉子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積,在轉子回轉過程中從吸氣口帶走氣體,,當移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時,,因有較高壓力的氣體回流,這時工作容積中的壓力突然升高,,然后將氣體輸送到排氣通道,。兩轉子互不接觸,它們之間靠嚴密控制的間隙實現(xiàn)密封,,故排出的氣體不受潤滑油污染,。下側兩“鞋底尖”分開時,形成低壓,,將氣體吸入,;上側兩“鞋底尖”合攏時,形成高壓,,將氣體排出,。 性能特點:
其最大的特點是使用時當壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時流量之變動甚微,壓力選擇范圍很寬,,具有強制輸氣的特點,。輸送時介質(zhì)不含油。結構簡單,、維修方便,、使用壽命長、整機振動小,。羅茨鼓風機輸送介質(zhì)為清潔空氣,,清潔煤氣,二氧化硫及其他惰性氣體,,特殊氣體行業(yè)(煤氣,、天然氣、沼氣,、二氧化碳,、二氧化硫等)及高壓工況的首選產(chǎn)品。鑒于具有上述特點,,因而能廣泛適應冶金,、化工、化肥,、石化,、儀器,、建材行業(yè)。
與離心風機的區(qū)別比較大: ⒈工作原理不同,,離心風機用的是曲線風葉,,靠離心力將氣體甩到機殼處,而羅茨風機用的是兩個8字形的風葉,,它們間的間隙很小,,靠兩個葉片的擠壓,將氣體擠至出氣口,。 ⒉由于工作原理不同,,一般它們的工作壓力不同,羅茨風機的出氣壓力比較高,,而離心風機比較小,。 ⒊風量不同,一般羅茨風機用在風量要求不大但壓力要求較高的地方,,而離心風機用在壓力要求低,,風量要求大的地方。 ⒋制造精度不一樣,,羅茨風機要求的精度很高,,對裝配要求也很嚴,而離心風機比較松,。
六,、離心式通風機
其原理與離心泵相同。葉輪上葉片的數(shù)目比離心泵的稍多,,葉片比較短,。中低壓風機的葉片常向前彎,高壓風機的葉片為后彎葉片,。 性能特點:
優(yōu)點: 1,、通風換氣效果好,非常適合用在管道抽風或者送風,; 2,、適用性強、無腐蝕,、易燃易爆氣體場所均可使用。 3,、噪聲低,,離心式通風機根據(jù)空氣流力學采用合理葉輪角度設計,運行時,,無任何機械摩擦,,合理葉片形線使噪聲降為最低,;離心式通風機產(chǎn)生的噪音是高頻噪音,只要有障礙物,,即可隔音,。 4、運行平穩(wěn),,優(yōu)化設計的葉輪使軸向力減小到最低程度,,且有高效的葉輪,并經(jīng)靜動平衡校正,,使整機運行平穩(wěn),,在不加任何減振裝置的情況下,軸承振幅比較小,。 5,、維護方便,部分機型可配置清理門,,勿須拆機維護清潔,,省時省力。
缺點: 1,、體積較為龐大,,其進風與送風之方向垂直,在配置上,,系統(tǒng)風管需要較妥當?shù)呐浜稀?br>2,、無法逆向送風。 3,、價格較貴,。
七、軸流式通風機
送風方向與軸向相同,??咳~片的軸向傾斜,將軸向空氣向前推進,。 性能特點:
優(yōu)點: 1,、軸流式通風具有結構緊湊、體積小,、質(zhì)量輕,、轉速高。 2,、可直接與電動機相連,,風量調(diào)節(jié)較為方便、可以逆向送風,。 3,、價格便宜,。 4、適用于低壓,、大風量的情況,。 5、由于風吹送的方向與軸平行,,故可容易與管路相連接,,成為管路統(tǒng)之套件。
缺點: 1,、其缺點是噪音大,、構造復雜、檢修困難,、并聯(lián)工作穩(wěn)定性差,。它一般運用于風壓變化較大,風量變化較小的礦井,。 2,、效率特性曲線陡直,略超出設計點之運轉會產(chǎn)生激變的現(xiàn)象,,效率迅速降低,。 3、對塵埃及表面腐蝕的現(xiàn)象較為敏感,,造成效率降低的現(xiàn)象,。
八、葉氏鼓風機
葉氏鼓風機是另一種回轉式鼓風機,。它是由長圓筒形機殼,、阻風翼、鼓風翼以及兩根平行的軸所組成,。圖1為葉氏鼓風機的兩個轉子,,它們的結構互不相同。兩根平行軸的兩端裝有式樣完全相同的兩個活動齒輪,,其中一個軸與電動機相聯(lián),,叫主動軸,另一根叫從動軸,。鼓風翼裝在主動軸上,,阻風翼裝在從動軸上。 (a)—阻風翼 (b)—鼓風翼 圖1葉式鼓風機的轉子結構
葉氏鼓風機實際上是羅茨鼓風機的一種變形,,其工作原理如圖2所示,; 1—阻風翼;2—鼓風翼,;3—機殼,;4—鼓風翼蓋。 圖2葉氏鼓風機的工作原理
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