轴流式风机的工作原理及优缺点

轴流式风机的工作原理及优缺点（共3篇）

1.轴流式风机的工作原理及优缺点 篇一

宿迁盛云消防设备有限公司

正压式氧气呼吸器的优缺点及工作原理

正压式氧气呼吸器工作原理 佩戴者呼出的气体，经全面罩、呼气软管和呼气阀进入清净罐，清净罐中的吸收剂（Ca（OH）2）将气体中的二氧化碳吸收，其余气体进入气囊。另外，气瓶中贮存的压缩氧气经高压管、减压器进入气囊，混合成含氧气体。当佩戴者吸气时，含氧气体从气囊经吸气阀、吸气软管、全面罩进入佩戴者的呼吸器官，完成一个呼吸循环。此过程中，由于呼气阀和吸气阀都是单向阀，保证了呼吸气流始终单向循环流动。

化学反应式：Ca（OH）2+CO2→CaCO3+H2O+Q

正压式氧气呼吸器优点

使用时间较长，一般为4小时左右；采用正压结构，面罩内压力始终大于外界压力，使外界有害气体无法侵入佩戴者的呼吸器官，提高使用安全系数。因此矿山抢险救援人员都喜欢选用正压式氧气呼吸器。

正压式氧气呼吸器缺点

采用闭式循环，加之吸收二氧化碳过程产生大量热量，因此呼吸感觉不舒服；使用者须具备一定的专业知识及操作技能，因为使用前需安装吸收剂和冷却冰；使用成本比较高。

宿迁盛云消防设备有限公司

2.轴流式风机的工作原理及优缺点 篇二

关键词：轴流风机,喘振,控制措施

轴流式风机是一种低压大流量的风机,其优越性日益得到大家的认可,并且广泛应用于各个工业领域。因为轴流风机结构复杂,旋转的动部件较多,所以它的可靠性比离心式风机略差一些,主要体现在风机的喘振上。风机喘振时,气流强烈的周期性的来回流动,会导致噪声变大、叶片应力加大,对叶轮和轴承及其连接部件产生很大冲力,当这些力增大到一定程度,会使风机的转动与静止部件发生断裂,甚至摧毁整个风机,因此我们要避免风机在喘振区工作。

1 风机喘振的判断方法

风机进入喘振区时,噪声会迅速增大,甚至会产生爆音,风机轴承座和出口管道会强烈的振动,风机出口处的压力和流量的数据变动的幅度剧烈。因此只要留意噪声大小,振动幅度和仪表数据变动幅度就可判断是否发生喘振[1]。

2 喘振产生原因

风机入口流量突然变小和管网的阻力系数过大均有可能导致风机喘振的发生。造成风机喘振有两方面的原因:从内部来说,叶栅内出现强烈的突变性旋转失速;从外部条件来说,与管网容量和阻力特性有关。

由图1可知,正常工况下风机工作点在ABCD间移动,始终处于稳定状态。当流过风机的入口空气流量降到Qg时,这时风机所产生的最大压力将小于管路中压力,因管网容量大,这一瞬间管网中压力仍不变,管网压力大于风机产生的压力,气流开始倒流,由管网倒流人风机中,工作点由G点迅速移到E点,管网中流量减小,压力降低,工作点由E点迅速降到F点,使风机流量输出为零。由于风机在运转,又开始输出流量,为保持管网中压力平衡,工况点由F点跳到G点,只要外界所需的流量保持小于Qg,风机工作点在EFG间循环,造成流量和压力会不断地周期性地波动,来回流动的汽流撞击风机产生强烈振动和发出异常的噪声,这就是喘振[2]。

随着管网阻力增加,工作点会上移,当超过某点时,风机的输出流量和排气压力将出现紊乱,造成风机喘振,该点称为临界喘振点。在不同的静叶角度下,都存在这样一个临界喘振点,将所有喘振点连起来形成的曲线,称为喘振线。喘振线以上区域的称为“喘振区”。

图2是轴流风机的运行特性曲线和管网阻力曲线,工作点A为风机特性线与管网阻力曲线的交点,A即为喘振点。当管网阻力增加时,则阻力曲线变陡而左移,工作点也由A左移至B,这时风机流量减小,进入风机叶栅的气流冲角增大,使叶片背面气流脱流,发生旋转失速,流动工况大为恶化,风机出口压力明显下降。此时若管网容量较大,且反应不敏感,管网中的压力不会立即下降而维持在较高值,这使得管网中压力大于风机出口压力。压力高的气体有一种回冲趋势,使风机中气体流动恶化,当气流前进的动能不足以克服回冲趋势时,管网中的气流反过来向风机倒流。这种倒流结果使得叶栅前后压力差逐渐消失。此时气流又在叶片的推动下作正向流动,风机又恢复了正常工作,向管网输气。管网压力升高到一定值后,风机的正常排气又受到阻碍,流量又大大减小,风机又出现失速,出口压力又突然下降,继而又出现倒流。如此不断循环,于是出现了整个风机管网系统的周期性振荡现象,即形成风机“喘振现象”[3]。

3 轴流风机的防喘振措施

根据风机原理,一般情况下,风机喘振前会出现旋转失速。可以说,喘振是严重的旋转失速后导致的一种气流失稳状态。风机的旋转失速会引起风机转子的振动状态较大变化。因此,监测风机振动随工况的变化,就有可能确定旋转失速的出现。另外,实测时,随着风机的出口流量逐步减少,出口压力会随之增加,此时风机转子会逐渐向进气口方向移动。因此,监测风机的轴位移可得到预测喘振的重要信息。除此之外,由于风机喘振时风机入口喉管的温度会急骤升高,因此风机的入口喉管的温度信号也是风机状态的重要监测量。很多大型煤矿与炼油催化裂化车间,都通过监测轴振动和轴位移以及风机的入口喉管的温度来预测风机喘振边界[4]。例如,在炼油催化裂化车间,在主风机入口喉管和入口管处安装两个热电偶和两个监测器,也就是双重控制系统。如果只有一个开关发出高温差的信号,则只提供一个报警输出信号,必须两个系统确定了高温差状态,通常设定为18℃,才提供一声音报警信号,并产生一个全开防喘振阀的信号。一旦温差降到允许范围以内,监测器输出恢复至正常位置,防喘振阀重新回到原来的调节器控制位置上。这样喘振检测器就与喘振控制器组成了一个完整的防喘振系统[5]。

风机喘振需要具备以下两个条件之一:a风机入口流量减小,它导致入口处的气流角与叶片安装角差值太大,风机效率迅速下降,气流输出能力大大下降;b管道的影响,管网的阻力系数很大,管网的性能曲线就与通风机性能曲线在左下部相交,因而进入了喘振区。要想远离喘振区,就要求管网阻力小或管路比较短。

因此,我们可以从两方面来防止轴流风机喘振:(1)改善风机本身的性能。风机选型和设计时,应该使其性能位于高效区内,要避免工况范围接近喘振区。不要人为地随意增加选型系数,而使风机的实际流量远远高于设计流量,若采用大量节流,就很容易把风机调节到喘振区域工作。从风机的性能曲线分析可知,如果风机本身的性能曲线变化比较平坦,其稳定工作范围就变大,而出现喘振的机会就减小。要达到此目的,在风机设计时,常采用叶轮负荷系数小的叶轮,如闭式后弯叶轮;并注意级中各元件之问的协调;另外,还可以使最高效率点处在稳定工作范围内等。(2)扩大风机及管网系统的稳定性。可以分为两个方面:一是调节风机本身的性能曲线,如改变转速、进口导叶调节、叶片扩压器调节及轴流式风机动叶调节等。二是扩大系统的稳定性,即改变管网系统的特性。如在风机的出口,增设一个旁路的管网系统或在风机的排气管上增加阀门等。下面提出几种具体的风机防喘振的措施。

3.1 加装分流器

从风机发生失速的微观机理看,当流量减小到一定程度,即叶片进口气流冲角增大到一定程度时,叶片背面出现脱流,引起失速。失速区压力下降,气流的离心力使气流移向叶顶,叶顶处出现旋转失速区。在叶片旋转气流的作用下,叶顶处首先出现旋涡倒流在叶片前设置旋转分流器,使叶顶倒流气流进入分流器,避免干扰叶片的进气气流;同时经分流器整流,消除和降低了进入主气流的涡流,从而消除喘振或降低喘振的流量,提高喘振点压力。设置了分流器的轴流风机在特性上表现为喘振区变得很小,风机的安全区扩大了,但风机效率也降低3%~4%。该方法简单,效果显着且无需停机,不影响生产。

3.2 加装旁通管

当流量接近喘振区时,自动打开旁通管补充流量,使通风机的流量增加而远离喘振区。加设旁通管,不会改变风机的效率,只是会损失与旁通流量相应的那部分功率,这部分功率和总功耗相比可忽略不计。因此,设置旁通管的功率损失比设置分流器要小得多。

3.3 加设防喘振环

在主风筒加设防喘振环,这种导流片可使气流出现旋涡时产生非稳定气流,而沿导流片逆流回叶片,消除旋涡防止喘振。缺点是部分气流做了无用功,但是能使稳定区范围扩大,喘振区范围缩小。该方案在国外风机制造厂中广为应用,也是轴流风机防喘振的较优方案[6]。

3.4 改变风机的参数

常用的几种方法:(1)合理选择叶栅设计参数;(2)增加叶栅稠度;(3)减小叶片数;(4)降低转速;(5)减小叶片安装角。对于动叶可调轴流风机和确定的管路系统,改变叶片安装角,相当于改变了风机的性能曲线。风机的工作点会随之在阻力曲线上移动。当关小动叶时,工作点会沿着管路阻力曲线下降,直到工作点进入安全区。消除喘振的基本点在于使工作点进入安全区。一般风机的喘振区在性能曲线的左上角。若横、纵坐标分别是流量和全压,则增大流量和降低全压都有助于让工作点避开喘振区。

4 结束语

综上所述,当风机发生喘振时,其性能曲线上表现为工作点由安全区进人喘振区,因此,不管采用何种措施,最终目标是使工作点回到安全区。操作员应熟悉厂家提供的轴流风机的性能曲线和掌握风机喘振产生机理和故障特征,并根据风机运行时的参数来判断风机是否在稳定范围内工作[7]。当发现风机的运行点已接近脱流线时,应及时调整,使风机的运行点远离脱流线,避免其进一步发展为喘振,以保证机组的正常平稳运行。鉴于轴流风机喘振的发生不仅与风机本身特性有关,而且还与管网系统容量、阻力特性以及风道结构有关,比较复杂,有待继续研究探讨。

参考文献

[1]昌泽舟等.轴流式通风机实用技术.北京:机械工业出版社,2005.

[2]冀顺林.轴流风机喘振分析及运行处理[J].电站辅机,1997,2(6):20-22.

[3]周静,盛赛斌等.轴流风机喘振机理及预防措施[J].电力建设,2001,22(5):58-60.

[4]雷剑宇等.预测风机喘振边界的新方法[J].风机技术,2005,4:52-53.

[5]孙湘磊.主风机防喘振控制的设定[J].催化裂化,1998,17(9):27-32.

[6]冯成戈等.通风机喘振发生的原因和处理方法[J].风机技术,2004,3:58-59.

3.静电喷漆原理及优缺点 篇三

喷涂只是一个大的说法，具体的喷涂方式也是有很多种的，以前大多数的朋友可能都只是对于手工喷涂有一定的了解，但是随着科学的不断进步，这种方式的缺点已经逐渐的暴露，现在许多的施工人员已经在开始改变这种操作方式了，目前对于大型工程大多采用的是静电喷涂，那么到底什么是静电喷涂呢？静电喷涂的原理有时怎样的呢？静电喷涂有哪些优缺点呢？让我们带着这些问题一起继续往下看吧。

一、静电喷漆的原理

静电喷涂是以被涂物体为正电极，涂料雾化装置为负电极。前者接地，后者通电，这样就形成了两个电极，在利用同性相斥，异性相吸的原理，使涂料由雾化装置处喷出，最后形成了一层平均且牢固的薄膜，这就是静电喷涂的原理。

二、静电喷漆的优点

优点一

静电喷涂相对于原来的手工喷涂，其最大的优点就是施工效率高，原有的手工喷涂一般不适合比较大面积的操作，而静电喷涂，对于大面积的作业毫无顾忌，施工人员完全可以安装多台静电喷枪，同时进行多台喷涂，这样能够有效的缩短喷涂时间，提高喷涂效率。

优点二

如果只是节省喷涂时间，静电喷涂也不会被广泛的推崇，其还有一个非常显著的优点，那就是，静电喷涂的漆膜附着力要比手工喷涂的更高一些，而且还能提高油漆的利用率，确保油漆漆膜均匀丰满，对室内起到良好的装饰作用。

三、静电喷漆的缺点 缺点一

当然，静电喷涂也是存在一定的缺点的，虽然静电喷涂非常适合大面积的施工，但是静电喷涂确常常被一些形状比较复杂的工件难倒，会产生漆膜不均匀的现象，还需要人工的修补，造成比较麻烦的后果。缺点二

除了上面不够完善的现象以外，静电喷涂需要很大的投资，需要购买大量的设备，施工人员在操作时还应该特别的细心，必须按照操作要求来严格执行，否则就会造成电击、设置火警事故。

四、总结