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鼓風機分類介紹

2020-11-10?????來源:
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鼓風機的定義:

 

它是一種輸送氣體的通用機械。從能量觀點來分析,它是把原動機的機械能轉變為氣體能量的一種機械,作為氣體動力源主要用于氣體輸送。從使用領域分析還可用于氣體助燃、金屬氧化、脫硫氧化、發酵、污水處理等。

 

鼓風機的分類:

 空壓機

容積式:羅茨風機、螺桿風機

 

離心式:多級離心風機(低速)

 意朗

單級離心(高速):齒輪增速、空氣懸浮、磁懸浮

 

各類鼓風機原理及優缺點:

 

1.羅茨鼓風機

 空壓機

原理:羅茨風機為容積式風機,輸送的風量與轉數成比例,目前多為三葉型,三葉型葉輪每轉動一次由2個葉輪進行3 次吸、排氣。結構簡單,性能穩定。特點是在最高設計壓力范圍內,管網阻力變化時,流量變化很小。

 

 

優點:

 

結構簡單、工作穩定、噪音較大、應用范圍廣、能耗高、體積大

 

缺點:

 

(1)無內壓縮過程,絕熱效率較低(小機型尤為偏低);

 

(2)由于間隙的存在,造成氣體泄漏,且泄漏流量隨升壓或壓力比增大而增加,因而限制了鼓風機向高壓方向的發展;

 

(3)由于進、排氣脈動和回流沖擊的影響,氣體動力性噪聲較大。

 

2.螺桿鼓風機

 

原理:螺桿式風機的運行原理是兩根平行的陰陽轉子在“∞”形氣缸中相互嚙合形成工作容積,通過同步齒輪,轉子作反向高速轉動,隨著轉子轉動工作容積的大小發生周期性的變化,在氣體輸送過程中同時實現氣體的壓縮。

 

 

 

優點:

 

(1)排量、 輸出壓力控制方便。

 

(2)抗污染能力強。螺桿式風機的增壓部件為一組相互嚙合的螺桿, 這種結構具有很強的抗污染能力。

 

缺點:

 

(1)易出現漏氣現象。 以螺桿相互嚙合進行空氣壓縮的螺桿式風機因其結構特點, 容易出現漏氣現象。

 

(2)螺桿易磨損。 螺桿式風機的嚙合壓縮方式需要2支螺桿在工作中不斷接觸,這就會出現螺桿材料的磨損, 且隨著使用時間增加,磨損情況也會逐漸加劇。

 

3.多級離心鼓風機

 

原理:離心鼓風機是電機機帶動風機葉輪旋轉,使葉片之間的氣體在離心力的作用下甩出,外界氣體通過葉輪中間形成的負壓吸入,達到連續鼓風的目的。在常規轉速下單級離心升壓有限,采用多級串接的方式可達到升壓要求,稱為多級離心風機。

 

 

優點:

 

(1)滿載效率高于羅茨鼓風機

 

(2)低速多級離心式鼓風機是低轉速機械風機運行平穩可靠、使用壽命長。

 

(3)操作維護比羅茨風機簡單,全風冷式設計,無冷卻水相關故障和維保費用。

 

缺點:

 

(1)流量調節性能差、效率偏低、能耗高,運行費用高。

 

(2)多機并聯運行時,易相互干擾,發生喘振。

 

(3)體積大、質量重、振動大,安裝需做基礎。

 

(4)有油,要定期的更換潤滑油。

 

4.單級齒輪增速鼓風機

 

原理:其工作原理是根據動能轉換為勢能的原理,利用高速旋轉的葉輪將氣體加速,然后減速、改變流向,使動能轉換成勢能(壓力)。在單級離心鼓風機中,氣體從軸向進入葉輪,氣體流經葉輪時改變成徑向,然后進入擴壓器。在擴壓器中,氣體改變了流動方向造成減速,這種減速作用將動能轉換成壓力能。壓力增加主要發生在葉輪中,其次發生在擴壓過程。

 

 

優點:

 

(1)采用三元流動理論設計,且是一級結構,流道短、損失較小,效率較多級離心提高10-15%。

 

(2)結構上采用軸向進氣導葉調節裝置,使其在低負荷條件下也可以達到較高的運行效率,這是羅茨風機沒有的優點。

 

(3)采用自動化監控系統,自動化程度高。

 

缺點:

 

(1)高轉速,噪音高,無法采用變頻調速,部分負載能耗高。

 

(2)齒輪箱結構復雜,設潤滑油循環系統和冷卻等輔助系統,維護成本高,大修必須返廠

 

(3)設備造價高。

 

(4)體積大,振動大,安裝需做基礎

 

(5)有油,要定期的更換潤滑油,且需要特別訓練的操作人員

 

5.空氣懸浮離心式鼓風機

 

原理:空氣懸浮鼓風機操作主要通過離心力完成,啟動前軸和軸承之間有物理性的接觸,啟動時軸和軸承相對運動以產生空氣壓力,軸回轉的時候, 軸周圍的空氣流動(速度能量)變換成壓力,使回轉軸自轉,在軸達到一定的回轉速度時(3000-5000RPM)空氣壓力使得軸浮揚。旋轉的葉輪使氣體獲得離心力。

 

 

優點:

 

(1)節能高效,空浮鼓風機使用了空氣懸浮軸承,直聯技術,高效葉輪,用詞無刷直流電機,無額外的摩擦,風機根據輸出的風量自動調整電機功率的消耗,保持設備運行的高效率。

 

(2)無保養,沒有傳統風機所必須的齒輪箱及油性軸承,采用的一系列高新技術葉輪與電機不使用聯軸器,直接連接,智能控制系統,提高供氣系統運行的穩定性。

 

(3)運轉控制便利,可在個人電腦上對風機轉數,壓力,溫度,流量等進行自檢并定壓運轉,復核/無符合運轉,超負荷控制,通過控制系統等實現無人操作。

 

缺點:

 

(1)空氣懸浮風機由于使用外部動壓空氣,在轉速較低的情況下,主軸存在干摩擦問題,解決此問題對廠家的技術水平提出了較高要求。

 

(2)空氣懸浮軸承在啟動和暫停的時候,需要摩擦軸承,不能頻繁啟停,一天內啟停的次數不能超過3次。

 

(3)為了軸承性能失效的情況需要補助措施,像補助電池和使用潤滑油的補助軸承等,軸承系統故障時,維護費用高。

 

6.磁懸浮離心式鼓風機

 

原理:磁懸浮離心鼓風機是采用磁懸浮軸承的透平設備的一種。其主要結構是高速永磁同步電機和高效三元流葉輪直連,而轉子通過電磁力懸浮于主動式磁懸浮軸承上,轉子和軸承無接觸無摩擦無需潤滑。磁懸浮離心式鼓風機不需要增速器及聯軸器,實現了由高速電機直接驅動,由變頻器來調速的單機高速離心鼓風機。

 

 

優點:

 

(1)節能高效:高速電機和葉輪直接耦合驅動,無接觸損失和機械損失,實現了高轉速無極變轉速調節,比傳統的羅茨風機節能30%以上。

 

(2)低噪音:采用自平衡技術,磁懸浮軸承振動量比傳統軸承小一個量級;采用主動減震設計,運轉穩定,機體振動小,風機噪音在80dB以下。

 

(3)可實現智能控制:可實時監控風機運行狀態,實現風量、風壓、轉速等智能調控和手動等模式控制;出現故障還支持遠程維修、調試。

 

(4)冷卻效率高:冷卻系統采用風冷和水冷結合的方式,能夠有效保護電機,可實現風機的隨時啟停。

 

(5)免維護:一體化撬裝結構,日常運行,免機械維護,僅須更換過濾器。

 

缺點:

 

(1)磁懸浮軸承使用磁懸浮支撐負載,旋轉軸可以懸浮并相對運動,而不會摩擦或磨損,為了正確監測級柱(磁鐵的極)需要非常復雜的控制系統和傳感器。

 

(2)為了停電時軸承性能失效的情況需要補助措施,像補助電池和使用潤滑油的補助軸承等,軸承系統故障時,維護費用高。為了解決這個問題,已有“自發電雙重保護”技術,目前只有德國琵樂和南京磁谷兩家公司掌握這種技術。

 

各類鼓風機性能對比:

 

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主要生產廠家:

 

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