雙劍介紹 +

雙劍文化 +

雙劍資訊 +

加入雙劍 +

　　五金常識： 鼓風機的工作原理是什么？

　　【萬(wan)貫五金機電(dian)網】據萬(wan)貫五金機電(dian)網小編了解鼓風機的工(gong)作(zuo)原理是通過機體內部(bu)二轉子(zi)反(fan)方向(xiang)(xiang)旋轉，由于葉輪相互之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)和葉輪與機體之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)只(zhi)有很(hen)小的間(jian)隙，當(dang)其中一(yi)(yi)轉子(zi)葉端經過吸入口時，與殼體之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)所捕捉之(zhi)(zhi)(zhi)一(yi)(yi)定量(liang)空氣，自(zi)進(jin)氣腔移(yi)送至(zhi)排(pai)氣腔，壓(ya)向(xiang)(xiang)高壓(ya)端，以吸入之(zhi)(zhi)(zhi)狀態吐出(chu)。

　　離心式鼓風機的工作原理與離心式 通風機相(xiang)似，只(zhi)是空(kong)(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)壓(ya)縮過程通常是經過幾(ji)個(ge)工(gong)作葉輪（或稱幾(ji)級）在離心(xin)力的(de)(de)(de)作用下進(jin)行的(de)(de)(de)。鼓風機有(you)一(yi)(yi)個(ge)高速(su)轉動(dong)的(de)(de)(de)轉子，轉子上的(de)(de)(de)葉片(pian)帶動(dong)空(kong)(kong)氣(qi)高速(su)運(yun)動(dong)，離心(xin)力使空(kong)(kong)氣(qi)在漸開線(xian)形狀(zhuang)的(de)(de)(de)機殼(ke)內，沿著漸開線(xian)流向風機出(chu)口(kou)，高速(su)的(de)(de)(de)氣(qi)流具(ju)有(you)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)風壓(ya)。新空(kong)(kong)氣(qi)由機殼(ke)的(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)進(jin)入補充。

　　單(dan)級(ji)高速(su)(su)(su)(su)(su)離(li)心風(feng)機(ji)(ji)的工作原理是：原動機(ji)(ji)通過軸驅(qu)動葉輪高速(su)(su)(su)(su)(su)旋轉(zhuan)(zhuan)，氣流(liu)由進口(kou)軸向(xiang)進入高速(su)(su)(su)(su)(su)旋轉(zhuan)(zhuan)的葉輪后變(bian)成(cheng)徑向(xiang)流(liu)動被加(jia)速(su)(su)(su)(su)(su)，然后進入擴壓(ya)(ya)腔，改變(bian)流(liu)動方向(xiang)而減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)，這種減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)作用(yong)將高速(su)(su)(su)(su)(su)旋轉(zhuan)(zhuan)的氣流(liu)中(zhong)具有(you)的動能轉(zhuan)(zhuan)化為(wei)壓(ya)(ya)能（勢能），使風(feng)機(ji)(ji)出口(kou)保持(chi)穩(wen)定(ding)壓(ya)(ya)力(li)。

　　從理論(lun)上(shang)講，離心鼓(gu)風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)-流(liu)(liu)量(liang)(liang)特性曲(qu)線是一(yi)條直線，但由(you)于風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)內部存在摩(mo)擦阻力(li)(li)等損(sun)失，實際的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)與流(liu)(liu)量(liang)(liang)特性曲(qu)線隨流(liu)(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)大(da)而平緩下降，對應(ying)的(de)(de)離心風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)功(gong)率-流(liu)(liu)量(liang)(liang)曲(qu)線隨流(liu)(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)大(da)而上(shang)升。當(dang)風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)以恒(heng)速運行時(shi)，風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)工況(kuang)點將(jiang)沿壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)-流(liu)(liu)量(liang)(liang)特性曲(qu)線移(yi)動。風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)運行時(shi)的(de)(de)工況(kuang)點，不(bu)僅取(qu)(qu)決于本(ben)身的(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)，而且取(qu)(qu)決于系統的(de)(de)特性，當(dang)管網阻力(li)(li)增(zeng)(zeng)大(da)時(shi)，管路(lu)性能(neng)(neng)(neng)曲(qu)線將(jiang)變陡。風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)調節(jie)的(de)(de)基本(ben)原(yuan)理就是通過改變風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)本(ben)身的(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)曲(qu)線或(huo)外部管網特性曲(qu)線，以得到所需工況(kuang)。

　　變頻調(diao)控(kong)原理與特性(xing)

　　隨著(zhu)科技(ji)的不斷發展，交流(liu)電機(ji)調速(su)技(ji)術(shu)被廣泛采(cai)用。通過新一代(dai)全(quan)控型(xing)電子(zi)元件，用變(bian)頻器改變(bian)交流(liu)電機(ji)的轉速(su)方式來進行風(feng)機(ji)流(liu)量(liang)(liang)的控制，可(ke)以大(da)幅(fu)度減少以往機(ji)械方式調控流(liu)量(liang)(liang)造成(cheng)的能量(liang)(liang)損耗(hao)。

　　變頻調節的節能原理(li)：

　　當(dang)風(feng)量(liang)(liang)需從Q1減(jian)少(shao)到Q2時(shi)，如果(guo)采用節流調(diao)節法，工況(kuang)(kuang)(kuang)點由A到B，風(feng)壓(ya)(ya)增加到H2，軸功率(lv)P2下(xia)降(jiang)，但減(jian)少(shao)的(de)不太(tai)多。如果(guo)采用變頻調(diao)節方式，風(feng)機(ji)工況(kuang)(kuang)(kuang)點由A到C，可(ke)見在滿足同樣風(feng)量(liang)(liang)Q2情況(kuang)(kuang)(kuang)下(xia)，風(feng)壓(ya)(ya)H3將大幅度(du)下(xia)降(jiang)，功率(lv)P3隨著(zhu)顯著(zhu)減(jian)少(shao)。節省的(de)功率(lv)損耗△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比。由以上分析可(ke)知，變頻調(diao)節是一種高效的(de)調(diao)節方式。鼓風(feng)機(ji)采用變頻調(diao)節，不會產生附加壓(ya)(ya)力損失(shi)，節能效果(guo)顯著(zhu)，調(diao)節風(feng)量(liang)(liang)范(fan)圍0%～100%，適(shi)合(he)調(diao)節范(fan)圍寬，且經常處于低負(fu)荷下(xia)運行的(de)場合(he)。但是，當(dang)風(feng)機(ji)轉速(su)下(xia)降(jiang)，風(feng)量(liang)(liang)減(jian)小時(shi)，風(feng)壓(ya)(ya)將發生很大變化，由風(feng)機(ji)比例定律：Q1/Q2=(n1/n2），H1/H2=(n1/n2）2，P1/P2=(n1/n2）3

　　鼓風(feng)機可知，當其(qi)轉速(su)降(jiang)低到原(yuan)額(e)定(ding)轉速(su)的(de)(de)(de)一半時(shi)，對(dui)(dui)應工(gong)況點(dian)的(de)(de)(de)流(liu)量(liang)、壓力、軸功率各(ge)下(xia)降(jiang)到原(yuan)來的(de)(de)(de)1/2、1/4、1/8，這就是變(bian)頻(pin)(pin)(pin)調(diao)節(jie)(jie)(jie)方式可以大幅(fu)度(du)(du)節(jie)(jie)(jie)電的(de)(de)(de)原(yuan)因。根(gen)據變(bian)頻(pin)(pin)(pin)調(diao)節(jie)(jie)(jie)這一特性(xing)，對(dui)(dui)于在污(wu)水處理工(gong)藝中(zhong)，曝氣池始終保持5m正常液位(wei)(wei)，要求鼓風(feng)機在出(chu)口(kou)壓力恒定(ding)的(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)，進行大范圍的(de)(de)(de)流(liu)量(liang)調(diao)節(jie)(jie)(jie)，當調(diao)節(jie)(jie)(jie)深(shen)度(du)(du)較大時(shi)，將會使(shi)風(feng)壓下(xia)降(jiang)過(guo)大，不(bu)能滿足(zu)工(gong)藝要求。當調(diao)節(jie)(jie)(jie)深(shen)度(du)(du)較小時(shi)，則顯示不(bu)出(chu)其(qi)節(jie)(jie)(jie)能的(de)(de)(de)優勢，反而使(shi)裝置復雜，一次性(xing)投資增高。因此，對(dui)(dui)本(ben)工(gong)程的(de)(de)(de)曝氣池需保持5m液位(wei)(wei)的(de)(de)(de)工(gong)況條件(jian)下(xia)，采用變(bian)頻(pin)(pin)(pin)調(diao)節(jie)(jie)(jie)方式顯然是不(bu)合適的(de)(de)(de)。

　　進口導葉調節原理(li)及(ji)特性

　　進(jin)(jin)(jin)口導葉(xie)(xie)調節裝置即在鼓風機吸風入口附近裝設一組(zu)可調節轉(zhuan)角的導葉(xie)(xie)-進(jin)(jin)(jin)口導葉(xie)(xie)，其(qi)作用是使(shi)氣流(liu)在進(jin)(jin)(jin)入葉(xie)(xie)輪之前發生旋轉(zhuan)，造成扭曲速度。導葉(xie)(xie)可繞自身軸(zhou)轉(zhuan)動，葉(xie)(xie)片(pian)每轉(zhuan)動一個(ge)角度就意(yi)味著(zhu)變換(huan)一個(ge)導葉(xie)(xie)安(an)裝角，使(shi)進(jin)(jin)(jin)入風機葉(xie)(xie)輪的氣流(liu)方向相應改變。

　　進口導葉調節風(feng)量原(yuan)理

　　當(dang)導葉(xie)安裝角θ=0°時(shi)，導葉(xie)對(dui)進(jin)口(kou)氣(qi)流(liu)基本(ben)上無作(zuo)用，氣(qi)流(liu)將以徑向流(liu)入葉(xie)輪葉(xie)片。當(dang)θ>0°時(shi)，進(jin)口(kou)導葉(xie)將使氣(qi)流(liu)進(jin)口(kou)的(de)絕對(dui)速度(du)沿(yan)圓周速度(du)方(fang)向偏轉θ角，同時(shi)對(dui)氣(qi)流(liu)進(jin)口(kou)的(de)速度(du)有一(yi)定的(de)節流(liu)作(zuo)用，這(zhe)種預旋和節流(liu)作(zuo)用將導致(zhi)風機(ji)性能曲線(xian)下降，從而(er)使運行工況點變(bian)化，實現風機(ji)流(liu)量調節。進(jin)口(kou)導葉(xie)調節的(de)節能原(yuan)理。

　　當(dang)進口(kou)導葉(xie)安裝(zhuang)角由(you)θ1=0°增大為θ2或(huo)θ3時，運行工(gong)況點由(you)M1移至M2或(huo)M3；流量由(you)Q1減(jian)小至Q2或(huo)Q3；軸功(gong)(gong)率由(you)P′1減(jian)少至P′2或(huo)P′3。用剖面線(xian)表示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)面積(ji)為進口(kou)導葉(xie)比節流調節節省的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)率。在本(ben)工(gong)程(cheng)中，曝氣(qi)池深度(du)是固(gu)定的(de)(de)(de)(de)(de)，鼓(gu)風機在保持(chi)出(chu)口(kou)壓(ya)力(li)(li)恒(heng)定條(tiao)件下，進行流量調節，即(ji)H=常量，Q=變(bian)(bian)量時，管(guan)網(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)曲線(xian)近似于(yu)水平直線(xian)，鼓(gu)風機采用進口(kou)導葉(xie)調節，不必借助于(yu)改變(bian)(bian)管(guan)網(wang)特(te)性(xing)(xing)曲線(xian)，可通(tong)過改變(bian)(bian)導葉(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)開閉角度(du)，使風機的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)-流量性(xing)(xing)能曲線(xian)改變(bian)(bian)，流量的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)是通(tong)過將工(gong)況點移動(dong)到新的(de)(de)(de)(de)(de)改變(bian)(bian)了的(de)(de)(de)(de)(de)風機特(te)性(xing)(xing)曲線(xian)上的(de)(de)(de)(de)(de)方法實現的(de)(de)(de)(de)(de)。

　　離(li)心風(feng)機(ji)采用進(jin)口(kou)(kou)導(dao)葉調節(jie)方式，在(zai)部分負荷(he)運行(xing)時可獲得高效率和較寬的性能范(fan)圍，在(zai)保持出口(kou)(kou)壓力恒(heng)定條件下(xia)，工作流(liu)量(liang)可在(zai)50%～100%額定流(liu)量(liang)范(fan)圍內(nei)變化。調節(jie)深度愈(yu)大、省功(gong)愈(yu)多(duo)(duo)。如流(liu)量(liang)減少到額定流(liu)量(liang)的60%時，進(jin)口(kou)(kou)導(dao)葉方式比進(jin)口(kou)(kou)節(jie)流(liu)方式節(jie)省功(gong)率達17%之多(duo)(duo)。此外，其結構(gou)相對簡(jian)單，運行(xing)可靠，維護管(guan)理(li)方便(bian)，初期(qi)投資(zi)低。因此，本工程中鼓風(feng)機(ji)采用進(jin)口(kou)(kou)導(dao)葉調節(jie)流(liu)量(liang)，顯然是最佳調節(jie)方式。

　　不同調控方式的比(bi)較

　　盡管(guan)變(bian)(bian)頻調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)離(li)心鼓風(feng)機(ji)(ji)調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)范(fan)圍很廣(guang)，在節(jie)(jie)(jie)(jie)能(neng)(neng)上有顯(xian)著效果(guo)，但(dan)用(yong)工(gong)藝系統中(zhong)將受到工(gong)藝條(tiao)件(jian)限制(zhi)，調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)范(fan)圍僅為80%～100%，在相對流量(liang)變(bian)(bian)化不大時，變(bian)(bian)頻與(yu)導(dao)葉兩種調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)方式(shi)消耗功(gong)率差(cha)別并不大，因此采用(yong)變(bian)(bian)頻調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)方式(shi)，其(qi)節(jie)(jie)(jie)(jie)能(neng)(neng)特長(chang)顯(xian)示不出來，這(zhe)就失(shi)去了(le)選擇它(ta)的(de)意(yi)義。而選擇導(dao)葉調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)方式(shi)的(de)鼓風(feng)機(ji)(ji)，在保持出口壓力恒定條(tiao)件(jian)下可以較(jiao)大范(fan)圍調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)風(feng)量(liang)（50%～100%），以保證污水中(zhong)溶解氧含量(liang)穩定，相對地節(jie)(jie)(jie)(jie)省了(le)能(neng)(neng)源。所以應選擇導(dao)葉調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)方式(shi)的(de)高速離(li)心風(feng)機(ji)(ji)，作為本工(gong)程的(de)設備選型(xing)。同(tong)時，為了(le)更好地體現出節(jie)(jie)(jie)(jie)能(neng)(neng)效果(guo)，對于(yu)大功(gong)率的(de)離(li)心風(feng)機(ji)(ji)，還(huan)應注意(yi)配套(tao)電機(ji)(ji)的(de)選擇，如采用(yong)10kV高壓電機(ji)(ji)，也有助于(yu)降(jiang)低能(neng)(neng)耗。