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通風機的發展曆史

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更新日期:2021-03-08 14:54:16 星期一
摘要:

通風機已有悠久的曆史。中國在公元前許多年就已制造出簡單的木制砻谷風車,它的作用原理與現代離心通風機基本相同。 […]

通風機已有悠久的曆史。中國在公元前許多年就已制造出簡單的木制砻谷風車,它的作用原理與現代離心通風機基本相同。

 

1862年,英國的圭貝爾發明離心通風機,其葉輪、機殼爲同心圓型,機殼用磚制,木制葉輪采用後向直葉片,效率僅爲40%左右,主要用于礦山通風。1880年,人們設計出用于礦井排送風的

蝸形機殼,和後向彎曲葉片的離心通風機,結構已比較完善了。

 

1892年法國研制成橫流通風機;1898年,愛爾蘭人設計出前向葉片的西羅柯式離心通風機,並爲各國所廣泛采用;19世紀,軸流通風機已應用于礦井通風和冶金工業的鼓風,但其壓力僅爲

100~300帕,效率僅爲15~25%,直到二十世紀40年代以後才得到較快的發展。

 

1935年,德國首先采用軸流等壓通風機爲鍋爐通風和引風;1948年,丹麥制成運行中動葉可調的軸流通風機;旋軸流通風機、子午加速軸流通風機、斜流通風機和橫流通風機也都獲得了發

展。

 

按氣體流動的方向,通風機可分爲離心式、軸流式、斜流式和橫流式等類型。

 

離心通風機工作時,動力機(主要是電動機)驅動葉輪在蝸形機殼內旋轉,空氣經吸氣口從葉輪中心處吸入。由于葉片對氣體的動力作用,氣體壓力和速度得以提高,並在離心力作用下沿著

葉道甩向機殼,從排氣口排出。因氣體在葉輪內的流動主要是在徑向平面內,故又稱徑流通風機。

 

離心通風機主要由葉輪和機殼組成,小型通風機的葉輪直接裝在電動機上中、大型通風機通過聯軸器或皮帶輪與電動機聯接。離心通風機一般爲單側進氣,用單級葉輪;流量大的可雙側進

氣,用兩個背靠背的葉輪,又稱爲雙吸式離心通風機。

 

葉輪是通風機的主要部件,它的幾何形狀、尺寸、葉片數目和制造精度對性能有很大影響。葉輪經靜平衡或動平衡校正才能保證通風機平穩地轉動。按葉片出口方向的不同,葉輪分爲前向、

徑向和後向三種型式。前向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉方向傾斜;徑向葉輪的葉片頂部是向徑向的,又分直葉片式和曲線型葉片;後向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉的反向傾斜。

 

前向葉輪産生的壓力最大,在流量和轉數一定時,所需葉輪直徑最小,但效率一般較低;後向葉輪相反,所産生的壓力最小,所需葉輪直徑最大,而效率一般較高;徑向葉輪介于兩者之間。

葉片的型線以直葉片最簡單,機翼型葉片最複雜。

 

爲了使葉片表面有合適的速度分布,一般采用曲線型葉片,如等厚度圓弧葉片。葉輪通常都有蓋盤,以增加葉輪的強度和減少葉片與機殼間的氣體泄漏。葉片與蓋盤的聯接采用焊接或鉚接。

焊接葉輪的重量較輕,流道光滑。低、中壓小型離心通風機的葉輪也有采用鋁合金鑄造的。

 

軸流式通風機工作時,動力機驅動葉輪在圓筒形機殼內旋轉,氣體從集流器進入,通過葉輪獲得能量,提高壓力和速度,然後沿軸向排出。軸流通風機的布置形式有立式、臥式和傾斜式三

種,小型的葉輪直徑只有100毫米左右,大型的可達20米以上。

 

小型低壓軸流通風機由葉輪、機殼和集流器等部件組成,通常安裝在建築物的牆壁或天花板上;大型高壓軸流通風機由集流器、葉輪、流線體、機殼、擴散筒和傳動部件組成。葉片均勻布置

在輪毂上,數目一般爲2~24.葉片越多,風壓越高;葉片安裝角一般爲10°~45°,安裝角越大,風量和風壓越大。軸流式通風機的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。

 

斜流通風機又稱混流通風機,在這類通風機中,氣體以與軸線成某一角度的方向進入葉輪,在葉道中獲得能量,並沿傾斜方向流出。通風機的葉輪和機殼的形狀爲圓錐形。這種通風機兼有離

心式和軸流式的特點,流量範圍和效率均介于兩者之間。

 

橫流通風機是具有前向多翼葉輪的小型高壓離心通風機。氣體從轉子外緣的一側進入葉輪,然後穿過葉輪內部從另一側排出,氣體在葉輪內兩次受到葉片的力的作用。在相同性能的條件下,

它的尺寸小、轉速低。

 

與其他類型低速通風機相比,橫流通風機具有較高的效率。它的軸向寬度可任意選擇,而不影響氣體的流動狀態,氣體在整個轉子寬度上仍保持流動均勻。它的出口截面窄而長,適宜于安裝

在各種扁平形的設備中用來冷卻或通風。

 

通風機的性能參數主要有流量、壓力、功率,效率和轉速。另外,噪聲和振動的大小也是通風機的主要技術指標。流量也稱風量,以單位時間內流經通風機的氣體體積表示;壓力也稱風壓,

是指氣體在通風機內壓力升高值,有靜壓、動壓和全壓之分;功率是指通風機的輸入功率,即軸功率。通風機有效功率與軸功率之比稱爲效率。通風機全壓效率可達90%.

 

通風機未來的發展將進一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率,以降低電能消耗;用動葉可調的軸流通風機代替大型離心通風機;降低通風機噪聲;提高排煙、排塵通風機葉輪和

機殼的耐磨性;實現變轉速調節和自動化調節。

 

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