風(fēng)機包括通風(fēng)機、透平鼓風(fēng)機、羅茨鼓風(fēng)機和透平壓縮機,詳細劃分為離心式壓縮機、軸流式壓縮機、離心式鼓風(fēng)機、羅茨鼓風(fēng)機、離心式通風(fēng)機、軸流式通風(fēng)機和葉氏鼓風(fēng)機等7大類(lèi)。

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(chǎng)合,而不為人們所注意。由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,各種大型化工廠(chǎng),煉油廠(chǎng)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(guān)鍵機器,而占有極其重要的地位。隨著(zhù)氣體動(dòng)力學(xué)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(shù)關(guān)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(wèn)題,使離心式壓縮機的應用范圍大為擴展,以致在很多場(chǎng)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(chǎng)中,離心式壓縮機也占有重要地位,是關(guān)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(guān)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(kāi)始又以石油化工廠(chǎng),大型化肥廠(chǎng)為主,引進(jìn)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(jìn)技術(shù)進(jìn)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。

優(yōu)點(diǎn):

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(diǎn)。

1、離心式壓縮機的氣量大,結構簡(jiǎn)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(wú)油的壓縮過(guò)程。

4、離心式壓縮機為一種回轉運動(dòng)的機器,它適宜于工業(yè)汽輪機或燃汽輪機直接拖動(dòng)。對一般大型化工廠(chǎng),常用副產(chǎn)蒸汽驅動(dòng)工業(yè)汽輪機作動(dòng)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(diǎn)。

缺點(diǎn):

1、離心式壓縮機還不適用于氣量太小及壓比過(guò)高的場(chǎng)合。

2、離心式壓縮機的穩定工況區較窄,其氣量調節雖較方便,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(jiǎn)稱(chēng)轉子,二是以機殼和裝在機殼上的靜止部件為主體的簡(jiǎn)稱(chēng)定子(靜子),三是殼體、密封體、軸承箱、調節機構、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(chǎng)多選用作催化裂化裝置的主風(fēng)機。

性能特點(diǎn):

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(chǎng)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,靜葉不可調試式軸流壓縮機的穩定工況區較窄,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(jiǎn)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。全靜葉可調式軸流壓縮機可以擴大壓縮機的穩定工況區,彌補了靜葉不可調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(dòng)功率。目前,煉油廠(chǎng)主要用全靜葉可調式軸流壓縮機。

三、往復式壓縮機

曲軸帶動(dòng)連桿,連桿帶動(dòng)活塞,活塞做上下運動(dòng)?;钊\動(dòng)使氣缸內的容積發(fā)生變化,當活塞向下運動(dòng)的時(shí)候,汽缸容積增大,進(jìn)氣閥打開(kāi),排氣閥關(guān)閉,空氣被吸進(jìn)來(lái),完成進(jìn)氣過(guò)程;當活塞向上運動(dòng)的時(shí)候,氣缸容積減小,出氣閥打開(kāi),進(jìn)氣閥關(guān)閉,完成壓縮過(guò)程。通?;钊嫌谢钊h(huán)來(lái)密封氣缸和活塞之間的間隙,氣缸內有潤滑油潤滑活塞環(huán)??恳粋€(gè)或幾個(gè)作往復運動(dòng)的活塞來(lái)改變壓縮腔內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,而活塞式空壓機現在主要向中壓及高壓方向發(fā)展,這個(gè)是螺桿機,離心機目前無(wú)法達到的一個(gè)高度。

性能特點(diǎn):

由于設計原理的關(guān)系,就決定了活塞壓縮機的很多特點(diǎn)。比如運動(dòng)部件多,有進(jìn)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(méi)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(dòng),壓縮空氣不是連續排出、有脈動(dòng)等。

優(yōu)點(diǎn):

1、熱效率高、單位耗電量少

2、加工方便 對材料要求低,造價(jià)低廉

3、裝置系統較簡(jiǎn)單

4、設計、生產(chǎn)早,制造技術(shù)成熟

5、應用范圍廣

缺點(diǎn):

1、運動(dòng)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(dòng)方式使效率下降很快

4、噪音大

5、控制系統的落后,不適應連鎖控制和無(wú)人值守的需要,所以盡管活塞機的價(jià)格很低,但是也往往不能夠被用戶(hù)接受。

四、離心式鼓風(fēng)機

在設計條件下,風(fēng)壓為15kPa~0.2MPa或壓縮比e=1.15~3的風(fēng)機叫鼓風(fēng)機,有兩個(gè)或更多葉輪串聯(lián)組成的離心鼓風(fēng)機叫多級離心鼓風(fēng)機,(相鄰葉輪之間必須有導葉連接)。多級離心鼓風(fēng)機廣泛應用于各種冶煉高爐及化鐵爐鼓風(fēng)、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(chǎng)合,亦可用于輸送其它特殊氣體。

性能特點(diǎn):

該系列鼓風(fēng)機具有效率高、噪聲低、運行平穩、絕無(wú)脈沖、穩定區域廣、輸送的氣體清潔、干燥且無(wú)油,易損件少和安裝、操作、維護簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

五、羅茨鼓風(fēng)機

羅茨鼓風(fēng)機系屬容積回轉鼓風(fēng)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壁組成工作容積,在轉子回轉過(guò)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(shí),因有較高壓力的氣體回流,這時(shí)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(shí)現密封,故排出的氣體不受潤滑油污染。下側兩“鞋底尖”分開(kāi)時(shí),形成低壓,將氣體吸入;上側兩“鞋底尖”合攏時(shí),形成高壓,將氣體排出。

性能特點(diǎn):

其最大的特點(diǎn)是使用時(shí)當壓力在允許范圍內加以調節時(shí)流量之變動(dòng)甚微,壓力選擇范圍很寬,具有強制輸氣的特點(diǎn)。輸送時(shí)介質(zhì)不含油。結構簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命長(cháng)、整機振動(dòng)小。羅茨鼓風(fēng)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(diǎn),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(fēng)機的區別比較大:

⒈工作原理不同,離心風(fēng)機用的是曲線(xiàn)風(fēng)葉,靠離心力將氣體甩到機殼處,而羅茨風(fēng)機用的是兩個(gè)8字形的風(fēng)葉,它們間的間隙很小,靠?jì)蓚€(gè)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(fēng)機的出氣壓力比較高,而離心風(fēng)機比較小。

⒊風(fēng)量不同,一般羅茨風(fēng)機用在風(fēng)量要求不大但壓力要求較高的地方,而離心風(fēng)機用在壓力要求低,風(fēng)量要求大的地方。

⒋制造精度不一樣,羅茨風(fēng)機要求的精度很高,對裝配要求也很?chē)?,而離心風(fēng)機比較松。

六、離心式通風(fēng)機

其原理與離心泵相同。葉輪上葉片的數目比離心泵的稍多,葉片比較短。中低壓風(fēng)機的葉片常向前彎,高壓風(fēng)機的葉片為后彎葉片。

性能特點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn):

1、通風(fēng)換氣效果好,非常適合用在管道抽風(fēng)或者送風(fēng);

2、適用性強、無(wú)腐蝕、易燃易爆氣體場(chǎng)所均可使用。

3、噪聲低,離心式通風(fēng)機根據空氣流力學(xué)采用合理葉輪角度設計,運行時(shí),無(wú)任何機械摩擦,合理葉片形線(xiàn)使噪聲降為最低;離心式通風(fēng)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,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(dòng)平衡校正,使整機運行平穩,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(mén),勿須拆機維護清潔,省時(shí)省力。

缺點(diǎn):

1、體積較為龐大,其進(jìn)風(fēng)與送風(fēng)之方向垂直,在配置上,系統風(fēng)管需要較妥當的配合。

2、無(wú)法逆向送風(fēng)。

3、價(jià)格較貴。

七、軸流式通風(fēng)機

送風(fēng)方向與軸向相同??咳~片的軸向傾斜,將軸向空氣向前推進(jìn)。

性能特點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn):

1、軸流式通風(fēng)具有結構緊湊、體積小、質(zhì)量輕、轉速高。

2、可直接與電動(dòng)機相連,風(fēng)量調節較為方便、可以逆向送風(fēng)。

3、價(jià)格便宜。

4、適用于低壓、大風(fēng)量的情況。

5、由于風(fēng)吹送的方向與軸平行,故可容易與管路相連接,成為管路統之套件。

缺點(diǎn):

1、其缺點(diǎn)是噪音大、構造復雜、檢修困難、并聯(lián)工作穩定性差。它一般運用于風(fēng)壓變化較大,風(fēng)量變化較小的礦井。

2、效率特性曲線(xiàn)陡直,略超出設計點(diǎn)之運轉會(huì )產(chǎn)生激變的現象,效率迅速降低。

3、對塵埃及表面腐蝕的現象較為敏感,造成效率降低的現象。

八、葉氏鼓風(fēng)機

葉氏鼓風(fēng)機是另一種回轉式鼓風(fēng)機。它是由長(cháng)圓筒形機殼、阻風(fēng)翼、鼓風(fēng)翼以及兩根平行的軸所組成。圖1為葉氏鼓風(fēng)機的兩個(gè)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(gè)活動(dòng)齒輪,其中一個(gè)軸與電動(dòng)機相聯(lián),叫主動(dòng)軸,另一根叫從動(dòng)軸。鼓風(fēng)翼裝在主動(dòng)軸上,阻風(fēng)翼裝在從動(dòng)軸上。


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