趙靜,張洋

(北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所,北京 100074)

風(fēng)機(jī)選型概述

趙靜,張洋

(北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所,北京 100074)

風(fēng)機(jī)是氣體凈化系統(tǒng)的重要組成部分,它能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供動(dòng)力,使廢氣輸送至凈化裝置,凈化后達(dá)標(biāo)排放.它的正常運(yùn)行對(duì)節(jié)約能耗、降低運(yùn)行成本、提高凈化系統(tǒng)的工作效率都有重要意義.對(duì)風(fēng)機(jī)的分類和性能、風(fēng)機(jī)選型的方法進(jìn)行了總結(jié),為風(fēng)機(jī)的使用提供了參考.

風(fēng)機(jī);氣體凈化裝置;靜壓;集流器

風(fēng)機(jī)是氣體凈化系統(tǒng)的重要組成部分,它能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供動(dòng)力,使廢氣輸送至凈化裝置,凈化后達(dá)標(biāo)排放.它的正常運(yùn)行對(duì)于節(jié)約能耗、降低運(yùn)行成本、提高凈化系統(tǒng)的工作效率都有重要意義.

1 風(fēng)機(jī)分類

風(fēng)機(jī)根據(jù)作用原理可以分為離心風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、混流風(fēng)機(jī);根據(jù)壓力大小,可以分為低壓風(fēng)機(jī)(壓力小于1 000 Pa)、中壓風(fēng)機(jī)(1 000~3 000 Pa)和高壓風(fēng)機(jī)(壓力大于3 000 Pa);根據(jù)制作材料,可將風(fēng)機(jī)分為鋼制風(fēng)機(jī)、塑料風(fēng)機(jī)、玻璃鋼風(fēng)機(jī)和不銹鋼風(fēng)機(jī)等;根據(jù)用途,可將風(fēng)機(jī)分為排塵風(fēng)機(jī)、防腐風(fēng)機(jī)、耐溫風(fēng)機(jī)、防爆風(fēng)機(jī)、鍋爐引風(fēng)機(jī)及一般通風(fēng)換氣的通用通風(fēng)機(jī)等.

1.1 離心風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原理

離心風(fēng)機(jī)由旋轉(zhuǎn)的葉輪和蝸殼式的外殼組成.葉輪和蝸殼外殼共同組成了離心風(fēng)機(jī),由于離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部葉輪的旋轉(zhuǎn)功能,蝸殼所收集的空氣獲得能量,從而使動(dòng)壓轉(zhuǎn)化為靜壓,保證渦輪出口的靜壓氣流.葉輪式離心風(fēng)機(jī)通過(guò)前盤、后盤、葉片、輪轂傳遞能量.其組成部件種類均有不同.為了使氣體順利引入葉輪,可以從大氣直接吸氣或用吸風(fēng)裝置進(jìn)氣,進(jìn)氣的同時(shí)需要在葉輪前設(shè)置進(jìn)口集流器,進(jìn)口要求速度值達(dá)到要求之后,才能保證壓力損失達(dá)到最小.

為了將葉輪出口的氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能,離心風(fēng)機(jī)設(shè)置蝸殼的外形以對(duì)數(shù)螺旋線或阿基米德螺旋線為最佳.蝸殼出口處氣流速度很大.為了有效利用氣流的動(dòng)能,通常在蝸殼出口裝設(shè)了擴(kuò)壓器.但蝸殼出口氣流很易受到慣性力產(chǎn)生傾斜,因此,需要在出口處放置擴(kuò)壓器,出口做成舌頭狀態(tài),保證氣體順利出風(fēng).

1.2 軸流風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原理

軸流風(fēng)機(jī)有主軸、葉輪、集流器、導(dǎo)葉、機(jī)殼、動(dòng)葉調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)氣箱和擴(kuò)壓器等主要部件.軸流風(fēng)機(jī)的輪轂可以安裝動(dòng)葉調(diào)節(jié)裝置,通過(guò)葉片安裝角度的調(diào)節(jié)控制風(fēng)機(jī)的工況,空氣在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)獲得沖擊力,得到風(fēng)速和壓力,在葉輪前或葉輪后的導(dǎo)葉稱為前導(dǎo)葉或后導(dǎo)葉,葉輪后的導(dǎo)葉能夠?qū)?dòng)能轉(zhuǎn)換為壓能,前導(dǎo)葉除了具有此功能外還可以進(jìn)行工況調(diào)節(jié).

2 風(fēng)機(jī)選型的原則與計(jì)算

2.1 原則

在選擇風(fēng)機(jī)前,應(yīng)綜合考察國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)和質(zhì)量情況.氣體性質(zhì)不同,所選風(fēng)機(jī)的型號(hào)也不同,特殊用途的風(fēng)機(jī)包括防爆風(fēng)機(jī)、煤粉風(fēng)機(jī)、防腐風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)、排塵風(fēng)機(jī).通過(guò)樣本中風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)選擇風(fēng)機(jī)型號(hào),要保持風(fēng)機(jī)工作的穩(wěn)定性,工作點(diǎn)不應(yīng)低于風(fēng)機(jī)最高效率的90%,樣本中以表格的形式提供的數(shù)據(jù)性能表上的數(shù)據(jù)點(diǎn)都是處于高效、穩(wěn)定工作的工況,可以直接選用.效率高、可調(diào)控范圍大的風(fēng)機(jī)應(yīng)該作為優(yōu)選.

對(duì)于高溫?zé)煔?可預(yù)設(shè)預(yù)啟動(dòng)和調(diào)節(jié)裝置,而電機(jī)功率小于等于75 kW時(shí),則不需要.風(fēng)機(jī)和電機(jī)都應(yīng)該適當(dāng)選用減震和噪聲消音裝置.風(fēng)機(jī)工作時(shí),要避免串聯(lián)或并聯(lián).

2.2 計(jì)算

2.2.1 風(fēng)機(jī)選型計(jì)算風(fēng)量

風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)在凈化系統(tǒng)計(jì)算總排風(fēng)量上附加風(fēng)管和設(shè)備的漏風(fēng)量.風(fēng)量計(jì)算公式為Qf=K1K2Q.

2.2.2 風(fēng)機(jī)選型計(jì)算全壓

風(fēng)機(jī)全壓按下式計(jì)算:

式(1)中:p為管網(wǎng)總壓損,Pa;ps為設(shè)備壓損,Pa,應(yīng)參照相關(guān)資料;α1為管網(wǎng)計(jì)算總壓損附加系數(shù);α2一般為1.05.對(duì)于所需功率校核,在工況條件下所需的電機(jī)功率為:式(2)中:N為功率,kW;Q為樣本工作點(diǎn)風(fēng)量,m3/s;P為圓形工況條件下的全壓值,Pa;K為功率儲(chǔ)備系數(shù).

電機(jī)功率應(yīng)具有一定的安全系數(shù),其中,特殊工況是最值得注意的,比如冷態(tài)啟動(dòng)、冬季運(yùn)行、系統(tǒng)最大風(fēng)量等.

3 結(jié)束語(yǔ)

風(fēng)機(jī)選型除了要注意風(fēng)量、風(fēng)壓外,還需要關(guān)注使用工況、排送氣體成分、安裝位置和安裝形式,以及配件、噪聲等其他要求.總體而言,正確的風(fēng)機(jī)選型決定著整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)或凈化系統(tǒng)的正常運(yùn)行,需要從各個(gè)角度反復(fù)對(duì)比,才能使系統(tǒng)達(dá)到最高效率.

[1]李前宇,趙凱.300 MWCFB機(jī)組引風(fēng)機(jī)選型探討[J].熱力發(fā)電,2010,39(02).

[2]阮雄兵,楊德勇.關(guān)于風(fēng)機(jī)選型、安裝和運(yùn)行調(diào)試中的幾個(gè)問(wèn)題[J].風(fēng)機(jī)技術(shù),2001(01).

[3]朱園紅.引風(fēng)機(jī)選型的分析比較[J].化工環(huán)保,2005,25(03).

[4]張書(shū)征.FBC(D)Z風(fēng)機(jī)選型和調(diào)節(jié)及節(jié)能探討[J].北方環(huán)境,2010(05).

趙靜(1990-),女,工程師,現(xiàn)在航天試驗(yàn)技術(shù)研究所工作.

〔編輯:張思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.030

2095-6835(2017)22-0030-02