船舶輔機(jī)哈工程出版社風(fēng)機(jī)

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí)*第 二 篇?dú)怏w輸送機(jī)械離心風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)通風(fēng)機(jī)：全壓p 1500mmH2O。鼓風(fēng)機(jī)： 1500mmH2O 全壓p 3bar。 風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)在船舶上應(yīng)用于各類艙室：機(jī)艙、貨艙、燃料艙和生活艙室。 制冷空調(diào)：風(fēng)冷冷凝器風(fēng)機(jī)、空調(diào)的送風(fēng)風(fēng)機(jī)、冷藏間的冷風(fēng)機(jī)、冷卻塔用風(fēng)機(jī)。 鍋爐：送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。 第一節(jié) 分類和性能參數(shù)一、分類 1 按全壓分 低壓：全壓p 100mmH2O風(fēng)扇全壓p 10mmH2O 中壓：100 全壓p 300mmH2O第五章 通風(fēng)機(jī)2 按工作原理分 1離心式：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)氣體產(chǎn)生的離心力提高氣體的能

2、量。氣體軸向流入，徑向流出。 2軸流式：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪在葉片正反面產(chǎn)生的壓力差提高氣體的能量。氣體軸向流入，軸向流出。 3其他類型：橫流式慣流式、混流式。3 按風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口位置與效勞艙室分 1送風(fēng)式：效勞艙室與風(fēng)機(jī)出口或送風(fēng)管道連接，將外界空氣送入艙室。艙室內(nèi)為正壓壓入式。 2抽風(fēng)式：效勞艙室與風(fēng)機(jī)進(jìn)口或進(jìn)風(fēng)管道連接，將艙室內(nèi)的空氣送出艙外。艙室內(nèi)為負(fù)壓抽出式。 4 驅(qū)動(dòng)方式分1電機(jī)驅(qū)動(dòng)2水力驅(qū)動(dòng)：利用水泵產(chǎn)生的高壓水驅(qū)動(dòng)葉片帶動(dòng)風(fēng)機(jī)。可以輸送易燃易爆氣體，也可以在高溫250C下工作。應(yīng)用于油船、液化氣船、化學(xué)品船、海上平臺(tái)和軍用艦艇的輸送氣體和清艙。在陸用上應(yīng)用于油庫(kù)、飛機(jī)庫(kù)和彈藥庫(kù)等具

3、有易燃易爆的場(chǎng)所。1全壓壓頭：氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)以后提高的能量。p = pd + pst = H = g H = p出- p進(jìn) = pd + pst 出- pd + pst 進(jìn)二、性能參數(shù)2.1 1 風(fēng)機(jī)的出口全壓與風(fēng)機(jī)的進(jìn)口全壓有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓的進(jìn)氣狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，即20、1atm的空氣。2功率有效功率:Ne、 指示功率Ni 和 軸功率Nb 與泵相同。 3 流量或風(fēng)量體積流量與進(jìn)氣狀態(tài)無(wú)關(guān)4 效率容積效率v、水力效率h 、機(jī)械效率m 總效率2.1 2 靜壓總效率2.1 3 第二節(jié) 離心風(fēng)機(jī)一、根本理論 對(duì)于離心通風(fēng)機(jī)，其全壓小于1500mmH2O?？梢院雎詺怏w 的壓縮性，即可將風(fēng)機(jī)中氣體的流動(dòng)作為不

4、可壓縮流體。這樣，有關(guān)離心泵的根本理論也完全適用用于離心風(fēng)機(jī)。如：速度三角形、Euler方程、對(duì)Euler方程分析、葉片形式分析2y對(duì)HT、 Hst、 Hd的影響、有限葉片對(duì)壓頭的影響、損失、效率、相似理論等。 二、主要結(jié)構(gòu)1 葉輪(1) 直線形徑向葉輪：1y= 2y =90，1 90。結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，適用于正反兩方向旋轉(zhuǎn)，氣流進(jìn)入葉輪時(shí)有較大的沖擊損失，效率低，噪聲大，應(yīng)用于低壓風(fēng)機(jī)。2曲線形徑向葉輪： 1= 90， 2y =90，進(jìn)氣沖擊損失小，水力效率高，噪聲小，應(yīng)用于中低壓風(fēng)機(jī)。3直線形后彎葉輪： 1= 90， 2y 90，制造簡(jiǎn)單，價(jià)格廉價(jià)，當(dāng)轉(zhuǎn)速和壓力為定值時(shí)，外徑較大。4曲線形后彎葉

5、輪： 1= 90， 2y 90，當(dāng)轉(zhuǎn)速和壓力為定值時(shí)，外徑較小，但噪聲大，效率低，應(yīng)用于流量大而壓力低的場(chǎng)合。6曲線前彎多葉葉輪： 1= 90， 2y 90，葉輪直徑小，葉片短而多多達(dá)80片。當(dāng)轉(zhuǎn)速和壓力為定值時(shí)，外徑小，造價(jià)低，占地小，重量輕。但損失大，效率低，噪聲大，應(yīng)用于流量大，壓力低的場(chǎng)合。 根據(jù)葉片截面形狀分： 機(jī)翼形：后彎，高壓，高效，大功率，高速送風(fēng)機(jī)。 直線形：徑向或后彎中型引風(fēng)機(jī)或送風(fēng)機(jī)。 曲線形：前彎或后彎中小型引風(fēng)機(jī)或送風(fēng)機(jī)。 前盤： 平直前盤：流動(dòng)損失大，效率低，制造工藝簡(jiǎn)單。 弧形前盤：效率高，制造工藝復(fù)雜。 錐形前盤：性能和制造工藝居中。大型風(fēng)機(jī)前盤聯(lián)結(jié)采用焊接、鉚

6、接。焊接比鉚接重量輕，流道光滑。小型風(fēng)機(jī)葉片與前盤制成一體塑料、鋁合金。 2進(jìn)氣室 功用：保證氣體均勻平穩(wěn)地進(jìn)入風(fēng)機(jī)，減少流動(dòng)損失和噪聲。進(jìn)氣室主要應(yīng)用在大型風(fēng)機(jī)、雙吸葉輪風(fēng)機(jī)或氣流進(jìn)入風(fēng)機(jī)前需接彎管的場(chǎng)合。 進(jìn)氣室進(jìn)口截面積與葉輪進(jìn)口截面積之比為1.75 2.0。 進(jìn)氣室進(jìn)口中心與風(fēng)機(jī)出口中心為90最正確， 180為最差。3 進(jìn)氣口 功用：保證氣流能均勻地充滿葉輪進(jìn)口截面，降低流動(dòng)損失。其優(yōu)劣程度主要看他使葉輪進(jìn)口截面氣流充滿的程度。 進(jìn)氣口形狀應(yīng)盡可能符合葉輪進(jìn)口附近氣流的流動(dòng)狀況，防止渦流及其引起的損失。 4導(dǎo)流器 功用：擴(kuò)大風(fēng)機(jī)使用范圍，提高風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)性能。 導(dǎo)流器分為徑向和軸向兩種，改

7、變導(dǎo)流葉片的開(kāi)度，控制進(jìn)氣流的大小和方向。 導(dǎo)流葉片的形狀有平板、弧形和機(jī)翼形，數(shù)目為812個(gè)。 5蝸殼 功用：將離開(kāi)葉輪的氣流集中、導(dǎo)流，并將氣流的局部動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋?蝸殼橫截面為阿基米德螺旋曲線或?qū)?shù)曲線。 “蝸舌的位置與形狀對(duì)風(fēng)機(jī)的性能影響很大。 一、相似條件 幾何相似：風(fēng)機(jī)過(guò)流局部主要線性尺寸成比例。 運(yùn)動(dòng)相似：各相應(yīng)點(diǎn)的速度成比例。 動(dòng)力相似：流體質(zhì)點(diǎn)所受的各力比值相等。 與離心泵相似理論相同。二、性能相似換算 第三節(jié) 相似理論在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用2.1 42.1 52.1 6 結(jié)構(gòu)常數(shù)：三、比轉(zhuǎn)數(shù)1 比轉(zhuǎn)數(shù)推導(dǎo) 將式2.1 4兩邊開(kāi)方得 將式2.1 5兩邊開(kāi)3次方得 可得 在風(fēng)機(jī)中，

8、氣體作為不可壓縮流體處理，因此2 比轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算風(fēng)機(jī)的全壓與氣體在風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的狀態(tài)P、和種類有關(guān)，因此，計(jì)算比轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)應(yīng)定義氣體進(jìn)氣的狀態(tài)，并且與單位制有關(guān)。1風(fēng)機(jī)進(jìn)口處為常溫常壓的空氣、國(guó)際單位制2.1 7p20為在進(jìn)口處為20，760mmHg的空氣時(shí)風(fēng)機(jī)的全壓。 式中Qm3/s、nrpm、 p20Pa 2風(fēng)機(jī)進(jìn)口處為非常溫常壓的空氣、國(guó)際單位制 因 所以 帶入式2.1 6得 2.1 8 為風(fēng)機(jī)進(jìn)口處空氣的密度，單位為kg/m3。3風(fēng)機(jī)進(jìn)口處為常溫常壓的空氣、工程單位制因1N=1/9.8kgf，帶入式2.1 6得2.1 9 3比轉(zhuǎn)數(shù)的應(yīng)用 1用比轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)分類 ny：2.712 國(guó)際單位制 或 1

9、566工程單位制 前彎離心風(fēng)機(jī) ny：16.617.6 國(guó)際單位制 或 2090工程單位制 后彎離心風(fēng)機(jī) ny：18 36國(guó)際單位制 或 100200工程單位制 軸流風(fēng)機(jī) ny 1 ; 3) 增加cr,也可提高理論壓力。根據(jù)Euler方程2.1 11 軸流式風(fēng)機(jī)的全壓一般不高。在2000Pa左右。 以上對(duì)軸流式風(fēng)機(jī)的全壓是理論分析的結(jié)果，在實(shí)際流動(dòng)中，應(yīng)考濾流動(dòng)阻力 實(shí)際氣體作用力為 v0 無(wú)限遠(yuǎn)處來(lái)流速度。 cy、cx 升力系數(shù)和阻力系數(shù)。 A機(jī)翼面積。 氣體的密度。三 軸流式風(fēng)機(jī)的類型 1 僅有葉輪，沒(méi)有導(dǎo)葉 流體出口速度c2可以分解為圓周速度c2u和軸向速度c2r，圓周速度c2u產(chǎn)生能量

10、損失(旋轉(zhuǎn))。故效率低，應(yīng)用于低壓軸流式風(fēng)機(jī)。 2 一個(gè)出口導(dǎo)葉 出口導(dǎo)葉將圓周速度c2u局部轉(zhuǎn)換為軸向速度，因此，效率有所提高，應(yīng)用于高壓軸流式風(fēng)機(jī)。3 一個(gè)進(jìn)口導(dǎo)葉 進(jìn)口導(dǎo)葉產(chǎn)生反預(yù)旋，即c1u 0，因此可以提高全壓，調(diào)節(jié)流量。4 進(jìn)、出口各有一個(gè)導(dǎo)葉 設(shè)計(jì)工況時(shí)，流體軸向進(jìn)入葉輪，進(jìn)口導(dǎo)葉無(wú)反預(yù)旋，當(dāng)需要調(diào)節(jié)流量時(shí)，可調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)葉，保證在流量變化時(shí)，效率變化不大。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此制造、操作和維護(hù)困難。應(yīng)用不多。 第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)性能曲線 一、定速性能曲線 1 前彎離心風(fēng)機(jī) Q：效率較低。 HQ：S形或馬鞍形 NQ：原動(dòng)機(jī)易過(guò)載，啟動(dòng)時(shí)出口閥門應(yīng)關(guān)閉。 2 后彎離心風(fēng)機(jī) Q：效率較高。 H

11、Q：?jiǎn)握{(diào)下降 NQ：原動(dòng)機(jī)無(wú)過(guò)載，啟動(dòng)時(shí)出口閥門應(yīng)關(guān)閉。 3 軸流式風(fēng)機(jī) Q：較尖陡，調(diào)節(jié)范圍小，采用改變進(jìn)口葉片角度。 NQ：較陡傾的s形曲線，啟動(dòng)時(shí)，出風(fēng)管不能堵塞出口處不裝排出閥，原動(dòng)機(jī)無(wú)過(guò)載危險(xiǎn)。 HQ：較陡傾的s形曲線，峰值點(diǎn)左側(cè)為不穩(wěn)定工作區(qū)域。 二、無(wú)因次性能曲線 1無(wú)因次參數(shù) 1流量系數(shù)Q 根據(jù)式2.1 4可知 定義：流量系數(shù)Q2壓力系數(shù)p 根據(jù)式2.1 3可知壓力系數(shù) p = 3功率系數(shù)N 根據(jù)式2.1 5可知 功率系數(shù)N 從以上無(wú)因次參數(shù)的推導(dǎo)可以看出，無(wú)因次參數(shù)也是相似數(shù)，因此，對(duì)于相似的風(fēng)機(jī)，當(dāng)其運(yùn)行在相似工況時(shí)，不管其尺寸的大小，轉(zhuǎn)速的上下和輸送介質(zhì)的不同，都具有相同

12、的無(wú)因次參數(shù)。2無(wú)因次性能曲線 由無(wú)因次參數(shù)繪制出的性能曲線即為無(wú)因次性能曲線。 用無(wú)因次性能曲線來(lái)比較和選擇風(fēng)機(jī)非常方便 第六節(jié) 典型風(fēng)機(jī)1、 CXZ小型軸流風(fēng)機(jī) 船用小型低噪聲節(jié)能風(fēng)機(jī)。特點(diǎn)：低噪聲、高效率、尺寸小和中；重量輕。 葉輪直徑200400mm，功率40310w，重量435kg。共有20種規(guī)格。2 CNZ和CBN可逆式軸流風(fēng)機(jī) 正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)性能一致既能抽風(fēng)又能送風(fēng)。 CNZ為普通型，CBN為防爆型。3 CQ型船用風(fēng)機(jī) 船用前彎離心風(fēng)機(jī)。Q：4001000m3/h，p：30200mmH2O， Nb：120850w，n：9602900rpm。4 IC型船用風(fēng)機(jī) 船用徑向離心風(fēng)機(jī)。Q：1

13、0015000m3/h， Nb：7528.2kw， p：120750mmH2O。共17鐘規(guī)格。 第七節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的選擇 目的：滿足系統(tǒng)要求；能平安、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 確定：類型、形式、臺(tái)數(shù)、規(guī)格、轉(zhuǎn)速和原動(dòng)機(jī)功率。一、選擇原那么 1 工作點(diǎn)和工作范圍應(yīng)滿足泵與風(fēng)機(jī)的額定工況點(diǎn)和適宜工作范圍； 2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕和效率高； 3 平安可靠； 4特別的要求。二、需確定的參數(shù) 1 Q、P的范圍及Qmax和Pmax； 2 輸送介質(zhì)的溫度、密度； 3 安裝條件PA、HB； 4 主要參數(shù)應(yīng)有一定余量： 計(jì)算流量 Q =1.11.15) Qmax 計(jì)算壓頭 H =1.101.15) Hmax 計(jì)算壓力

14、P =1.101.15) Pmax 5實(shí)際工況與額定工況的換算。三、水泵的選擇 1確定水泵的類型1根據(jù)輸送液體的性質(zhì)確定泵的類型，如：海水泵、清水泵、油泵和耐腐蝕泵等；2利用泵的使用范圍圖和特點(diǎn)；3計(jì)算比轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)確定 2確定泵的形式 3選擇水泵型號(hào)1利用“水泵性能表來(lái)選擇 算出計(jì)算流量和計(jì)算壓頭； 根據(jù)使用要求確定泵的型號(hào)； 分析泵在系統(tǒng)中的運(yùn)行情況。根據(jù)樣本性能曲線2利用“水泵綜合性能圖來(lái)選擇 算出計(jì)算流量和計(jì)算壓頭； 根據(jù)使用要求確定泵的型號(hào)； 分析泵在系統(tǒng)中的運(yùn)行情況。根據(jù)樣本性能曲線 四、風(fēng)機(jī)的選擇 1確定風(fēng)機(jī)的類型 1利用風(fēng)機(jī)的使用范圍圖和特點(diǎn) 2計(jì)算比轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)確定 2確定風(fēng)機(jī)的形式 3選擇風(fēng)機(jī)型號(hào) 1利用“風(fēng)機(jī)性能表來(lái)選擇 2利用“風(fēng)機(jī)性能選擇曲線來(lái)選擇 3利用“風(fēng)機(jī)無(wú)因次性能曲線來(lái)選擇五、典型風(fēng)機(jī) 1型號(hào)表示 第一組第二組第三組根本型號(hào)補(bǔ)充型號(hào)根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)機(jī)型號(hào)應(yīng)由以下方式組成： 1用途：根本型號(hào)前：T為一般換氣通風(fēng)、Y為鍋爐引風(fēng)機(jī)、C為排塵風(fēng)機(jī)、G為鍋