1、第一章第一章 高爐鼓風機定義及其分類高爐鼓風機定義及其分類一、高爐鼓風機的定義高爐鼓風機定義：它是能將一部分大氣匯集起來，并通過加壓提高空氣壓力形成具有一定壓力和流量的高爐鼓風，再根據高爐爐況的需要進行風壓、風量調節后將其輸送至高爐的一種動力機械。從能量的觀點來看，高爐鼓風機是把原動機的能量轉變為氣體能量的一種機械。鼓風機的作用：向高爐送風，以保證高爐中燃燒的焦炭和噴吹的燃料所需的氧氣。另外，還要有一定的風壓克服送風系統和料柱的阻損，并使高爐保持一定的爐頂壓力。高爐鼓風設備是為冶煉高爐提供足夠的含氧空氣，它是高爐生產的重要組成部分。由于高爐冶煉的連續性，要求鼓風機均勻地供給一定量的空氣，另外還

2、應有一定的風壓，以克服送風系統和料柱阻力，并使高爐保持一定的爐頂壓力，在整個冶煉過程中，由于原料、燃料、操作等條件的變化，引起爐況經常改變，也相應地要求供風參數也要變化，所以要求高爐風機具有一定的穩定調節范圍和可靠的安全控制系統。二、高爐鼓風機的分類壓縮機按排氣壓力分類通風機：P0.0142 Mpa（表壓）鼓風機：P0.01420.245 Mpa（表壓）壓縮機：P0.245 Mpa（表壓） 按原理分1 容積式（間斷流式）鼓風機，其主要分為往復式鼓風機和回轉式鼓風機。2 速度式（連續流式）鼓風機，其主要分為噴射式和透平式，透平式鼓風機按流體在葉輪中流動的情況分為三種，即離心式（徑流式）、軸流式和

3、混流式。現代軸流式鼓風機按其靜葉又可分為靜葉可調式和靜葉固定式；靜葉可調式又包括全靜葉可調式和部分靜葉可調式兩種。現代離心式鼓風機又分為帶中間冷卻器和不帶中冷器兩種。透平式鼓風機按其調節方式可以分為轉速調節和靜葉調節兩大類。目前我廠的高爐鼓風機風壓均大于0.245Mpa（除2#高爐），嚴格而言應屬壓縮機范疇，其大都屬于軸流和離心兩類。第二章第二章 高爐鼓風機工作原理高爐鼓風機工作原理一、鼓風機的工作原理離心式鼓風機工作原理 鼓風機在原動機帶動下高速旋轉，它利用旋轉時產生的離心力，使流體獲得能量，使流體通過葉輪后的壓能和動能都能得到升高，從而能夠將流體輸送到高處或遠處。軸流式鼓風機工作原理 風機

4、在原動機帶動下，利用旋轉葉片的擠壓，推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能。氣體從進風口軸向進入葉輪，由于葉輪的旋轉，葉片對氣體作功，使氣體能量升高，然后流入導葉。導葉的作用一方面將偏轉的氣流變為軸向的流動方向；另一方面將氣流的動能變為壓力能。此后，氣體流過擴散筒及整流體，隨著過流斷面擴大，進一步將動能轉換為壓力能。軸流泵的流動情況也與此類似。由此可見，在軸流式風機中流體都是沿軸向流動的，它們沒有沿葉輪半徑方向的流動。 全靜葉可調式軸流式鼓風機工作原理 目前大型高爐鼓風機采用的是進口全靜葉可調。如：1，5機。 利用調節進口靜葉角度開關大小來改變風機的性能參數，當進口角度開度小時，軸流式鼓風機性

5、能參數隨角度的關小而變小，反之變大。因為鼓風機的原動機（電動機）是定轉速運行，故只有改變進口條件，才能滿足用戶要求經濟運行。 全靜葉可調的調節原理：靜葉可調有較大的風量變化范圍，可達到設計流量的 72135。當開大角度時，流量大幅度增加，壓比上升，效率提高，開始喘振的流量增大，穩定范圍擴大，最大軸功率正向大流量區方向移動；當關小角度時，流量大幅度降低，壓比下降，效率降低，開始喘振的流量減小，但小流量區穩定范圍擴大，最大軸功率向小流量區移動。第三章第三章 高爐鼓風機構造特性及主要部件高爐鼓風機構造特性及主要部件31電動鼓風機的構造、特性及主要部件電動機的主要部件轉子，定子，外殼，空冷器鼓風機構造

6、、特性及主要部件1離心式鼓風機主要由靜止部分和轉動部分組成。靜止部分由機殼，進風管，軸承，密封裝置，擴葉器，回流器和出風管組成。轉動部分由轉子和裝在轉子主軸上的葉輪，推力盤，平衡輪等組成。其中各部件的作用與軸流鼓風機相同，但離心式鼓風機的級的結構不同，它是由離心型葉輪與靜止元件（如無葉及有葉擴壓器、回流器）組成，中間級靜止元件的作用與軸流式鼓風機的中間導流器相同，但氣體是在離心力的作用下吸入和輸出的。離心鼓風機具有單級壓縮比大、整機、級數少、特性曲線平坦，在不同工況下有較穩定的效率，灰塵對葉片的污染及磨損較小等優點。缺點：效率低體積大耗用金屬多，經濟性差，多級離心鼓風機隨著級數的增加穩定操作范

7、圍越來越小，效率也越低。2軸流式鼓風機主要由靜止和轉動二部分組成。靜止部分包括機殼，進風管，進氣導流器，導流器，整流器，軸承，密封裝置，擴壓器，收斂器，和出氣管組成，轉子由主軸或轉鼓和安裝在主軸或轉鼓上的工作輪或葉片及推力盤，平衡輪等組成。各部件的作用：1、導流器固定在機殼（氣缸）上并與機殼一起構成定子，軸流鼓風機的轉子支承在主軸承上，軸承承受整個轉子的徑向載荷又承受鼓風機工作時產生的軸向推力。2、進氣管的作用是使從周圍大氣中來的或輸氣管中出來的氣體均勻地進入環形收斂器，收斂器的作用是使進入進氣導流器之前的氣體加速并具有較均勻的速度場和壓力場。3、進氣導流器在第一級前建立所需要的速度場（速度的

8、大小和方向）。整流器的作用是使氣流在擴壓器進口具有軸向速度和提高氣體的壓力，在擴壓器中由于氣體動能的減少而使氣體繼續增加壓力，出氣管的作用是將由擴壓器送來的壓縮空氣向管網輸送。 工作輪和它后面（按氣流方向）的導流器組合成為軸流鼓風機的級，工作輪中氣體是靠氣流和轉動葉片的相互作用而壓縮的，級中導流器（中間導流器）的作用是使進入下一級的氣流具有必要的速度大小和方向，同時氣體中部分動能轉換為壓力能。 軸流鼓風機具有效率高，同樣壓縮比的情況下比離心鼓風機高10左右設備結構緊湊，重量輕占地面積小，構造簡單，運行檢修方便等優點。 缺點：特性曲線較陡，穩定工況區較窄雖然構造簡單但具有大量形狀復雜的不同形式的

9、葉片制造要求精度高，另外對空氣灰塵的污染敏感，如果濾風設施不好會使風機效率下降或磨損葉片甚至磨損葉片造成事故。第四章第四章 高爐鼓風機的性能高爐鼓風機的性能41鼓風機的特點離心式鼓風機的特點離心式鼓風機單級壓縮比大，整機級數少，但多級離心式鼓風機則隨著級數的增加穩定操作范圍起來越小，效率越來越低。離心式鼓風機的特性曲線平坦，適用于定風壓操作，在串聯操作中有很好的效果。離心式鼓風機在不同的工況下有比較穩定的效率。由于多級離心式鼓風機的效率低，體積大，因此耗用金屬多、經濟性差。灰塵對葉片的污染和磨損對離心式鼓風機性能的影響，比軸流式鼓風機小。 二、軸流式鼓風機的特點 多級軸流式鼓風機效率高，在同樣

10、的壓縮比下設計工況軸流式鼓風機的效率比離心式鼓風機高10左右。 軸流式鼓風機的特性曲線陡，適用于定風量操作，但穩定工況區較窄，在一定轉速下，調節范圍小。 軸流式鼓風機的結構緊湊，重量輕，占地面積小。 軸流式鼓風機的結構簡單，運行維護方便，但具有大量形狀復雜的不同形式葉片，其制造精度要求較高。 軸流式鼓風機的葉片對空氣的含塵敏感，如濾風設施不當，灰塵將使葉片磨損和積灰，則大大地降低鼓風機的出力和效率，甚至磨斷葉片造成破壞。42鼓風機調節特點一、鼓風機變轉速調節的特點鼓風機變轉速調節，其流量Q與轉速n的一次方成正比，能量h與轉速的二次方成正比。所以，性能調節范圍大。當轉速由100降到70時，喘振界

11、限向右移30，壓升幾乎減少12，功率約減少23。鼓風機變轉速調節由于調節范圍大，而且轉速改變時并不引起其它調節方法所帶來的附加損失，僅是變轉速后的工況不一定是最高效率點，效率會略有變化。變轉速調節適用于汽輪機。二、鼓風機放風調節的特點鼓風機放風調節是調節鼓風機出風管路上的放風門開度來改變管網特性，以適應高爐對流量或壓力的特定要求。這種調節改變管網壓力的方法，原則上可以實現位于鼓風機特性曲線、喘振線的下方任何工況。鼓風機放風調節是靠人為改變管網阻力改變管網特性，壓降消耗于閘閥的損失上，故這種調節方法經濟性差，對于鼓風機和性能曲線陡的場合經濟性則更差。放風調節方法簡單。三、軸流式鼓風機靜葉可調的調

12、節特點靜葉可調又分為全部靜葉可調和部分靜葉可調兩種。全部靜葉可調的鼓風機有較大的風量變化范圍，可達到設計流量的72135，鼓風機調節靜葉時其性能參數隨靜葉角度的開大和關小而變化。當靜葉角度開大時1流量大幅度增加，壓比上升。2效率提高。3開始喘振的流量增大，穩定范圍擴大。4最大軸功率點向大流量區方向移動。當靜葉角度關小時1流量大幅度降低，壓比下降。2效率降低，當靜葉角度關小致某一程度時，效率急劇低落。3開始喘振的流量減少，但小流量區域的穩定范圍擴大。4最大軸功率向小流量區方向移動。 43防喘逆流保護的作用 一、防喘保護的作用 鼓風機正常運行中，由于機組本身或外部原因可造成風壓升高，風量下降，為防

13、止風機的運行點進入不穩定工況區發生喘振，特設定了防喘振保護器，當風壓、風量達到放風線后，防喘保護器動作，適當開啟放風門，保持風壓、風量在放風線的右下方運行。 二、喘振、逆流保護的作用 鼓風機的喘振、逆流是鼓風機最危險的事故之一，如果不及時的消除，就會造成機組的損壞。喘振、逆流保護的作用就是當鼓風機發生喘振逆流時（逆流時是指逆止閥失靈產生逆流，此時逆流保護動作，發出信號將放風閥打開），保護器立即動作，迅速開啟放風門，降低風壓，以防止再次喘振。44動力油控制系統一、 工作原理動力油站是軸流壓縮機動力油系統中的動力油源部分，它為軸流壓縮機的靜葉角度調節機構和防喘振閥提供動力油，即為伺服馬達（伺服油缸

14、）和電液伺服閥提供動力油。實際控制原理正常操作時通過計算機鍵盤，鍵入角度或風門的給定值，經過PLC模塊發出電壓信號，靜葉或放風閥的伺服閥將電壓信號轉換成液壓信號，操動油動機以改變靜葉或放風閥的開度。在事故狀態下，事故點向PLC發生信號，由PLC模塊同時向靜葉及放風閥的電磁閥發出事故信號，使電磁閥失電造成快速減油，打破力的平衡，使靜葉全關，放風閥全開。動力油站主要由油箱、變量油泵、濾油器、冷油器、加熱器、蓄能器、閥門、連接管以及就地的檢測儀表所組成，能按系統要求的油流量大小而改變供油流量，并就保持供油壓力的穩定。當發生停電或其它故障使油泵不能供油時，能發出要求壓縮機緊急停機的信號，并能通過蓄能器

15、向伺服馬達提供足夠的壓力油，使壓縮機能安全的停止工作。變量油泵、濾油器、蓄能器均為兩臺并聯安裝互為備用，并能不停機切換檢修與維護。就地儀表集中安裝在油站本身的就地儀表上，對動力油的壓力和溫度進行檢測與指示。當動力油的壓力、溫度、油箱內的油位、濾油器的差壓超過允許的值時，能發出相應的信號。二、主要元件的作用1 油箱油箱及其本體上的附件全部用不銹鋼材料制造。回油口處裝有泡沫分離板，系統回油先經過分離板，使油內所帶氣體初步分離后再與油箱內的油接觸。油箱內裝有折流板，用以延長油的流程，減少死角。吸油口裝有粗濾網，用以減緩吸油渦流對油的攪動，有利于雜質和氣體的分離。油箱底部有一定的坡度，排污口在最低處。

16、油箱頂部設有一個加油口，上裝空氣濾清器防止來自空氣的污染。2 油泵兩臺壓力補償變量軸向柱塞泵分別由電機驅動，油站運行期間，一臺工作、一臺備用，泵內設有自動恒壓裝置，能使泵在排出流量變化時，保持排油壓力為恒定值。務用泵受壓力繼電器控制，當系統壓力降低時能自動啟動。3濾油器兩臺紙質濾油器油站運行期間一臺工作、一臺備用。其濾芯為液壓濾紙，是一種深度型過濾元件，不但對球狀雜質顆粒有良好的過濾效果，對長形的雜質顆粒也具有良好的過濾效果。濾油器自帶壓差發訊裝置、能在濾芯污染不能繼續工作時發出信號、以便及時切換清理。4蓄能器兩臺皮囊式蓄能器油站正常運行時一臺工作、一臺備用。這是一種隔離型蓄能器，外部為鋼制外

17、殼，內部裝有一個橡膠皮囊，皮囊內部充有一定壓力的氮氣，皮囊外部與鋼外殼內的腔內充油，油與氣不直接接觸，當系統壓力降低時，皮囊內氣體膨脹，將蓄能器內的油送入系統。其特點是動作速度快，安全可靠。其單臺容量能滿足伺服馬達兩個全行程的需要。每個蓄能器配有一個溢流截止閥組，此閥由溢流、截止、放油三個閥組成。溢流閥的作用是保護蓄能器不超壓，截止閥的作用是切斷蓄能器與主油路，放油閥的作用是在蓄能器與主油路切斷后能將蓄能器內的油排至油箱。5冷油器列管式泠油器，雙流程，冷卻水走冷卻管內，油走冷卻管外，冷卻管材料為黃銅，外殼材料為碳鋼。 45主要裝置作用 一、鼓風機出口逆止閥的作用 鼓風機送風管直徑大，管線長，相

18、當于一個大的儲氣容器，當鼓風機緊急停機而失去升壓能力時風管中被壓縮的空氣會迅速從鼓風機排出側向吸入側倒流，從而引起鼓風機二次性的災害事故，設計中為了保護鼓風機的安全，在鼓風機的送風管上必須設有逆止閥，逆止閥應裝在放風管接點之后，應盡量靠近鼓風機出口。 二、盤車裝置的作用 停機后盤車的目的是防止上下汽缸的溫差引起大軸彎曲，有了盤車裝置，可以不受停機時間限制，隨時可以啟動，否則在停機后412小時大軸彎曲度最大時不允許啟動。 主機啟動時盤車是為了調直轉子，可以提前使瓦過油，沖動轉子時減少慣性力。46潤滑油的理化性能指標顏色潤滑油的顏色與基礎油的特制深度及所加的添加有關。在使用或貯存過程則與油品的氧化

19、變質程度有關。如呈乳白色，則有水或氣泡存在，顏色變深，則氧化變質或污染。粘度沾度是潤滑油最重要和最基本的性能指標。大多數潤滑油都按運動粘度來劃分牌號。潤滑油的粘度越大，所形成的油膜越厚，有利于承受的負荷，但其流動性差，這也增加了機械運動的阻力，或者不能及時流到需要潤滑的部位，以致失去潤滑的作用。粘溫特性溫度變化時，潤滑油的粘度也隨之變化，溫度升高則粘度降低，反之亦然，潤滑油粘度隨溫度變化的特性稱為潤滑油的粘溫特性，它是潤滑油的重要指標之一。凝點和傾點凝點是指在規定的冷卻條件下油品停止流動的最高溫度，一般潤滑油的使用溫度應比凝點高57。傾點是油品在規定的條件下冷卻到能繼續流動的最低溫度，也是油品

20、流動的極限溫度，故能更好地反映油品的低溫流動性，實際使用性比凝點好，潤滑油的最低使用溫度應高于油品傾點3以上。閃點閃點是表示油品蒸發性的一項指標。油品蒸發性越大，其閃點越低。同時閃點又是表示石油產品著火危險性的指標，在選用潤滑油時，應根據使用溫度和潤滑油的工作條件確定，一般認為，閃點比使用溫度高2030，即可安全使用。酸值酸值指中和1克油樣中全部酸性物質所需要的氫氧化鉀的毫克數，單位是mgkoh/g，對于新油，酸值表示油品精制的深度添加劑的加入量，對于舊油，酸值表示氧化變質的程度。水溶性酸堿這主要用于鑒別油品在精制過程中是否將無機酸堿水洗干凈，在貯存使用過程中，有無受無機酸堿的污染或因包裝，保

21、管不當而使油品氧化分解，產生有機酸類，致使油品產生水溶性酸堿。一般的講，油品中不允許有水溶性酸堿，否則與水、汽接觸的油品容易腐蝕機械設備。機械雜質機械雜質是潤滑油中不溶于溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物的含量。它們大部分是沙石和鐵屑之類，或由添加劑帶來的一些難溶于溶劑的有機金屬鹽。機械雜質將加速機械設備的 正常磨損，嚴重時將阻塞油路，油嘴和過濾器。破壞正常潤滑。此外金屬在一定的溫度下對油起催化作用，會加速油品氧化變質。水分水分指潤滑油中含水量的重量百分數。潤滑油中的水分，一般以三種狀態存在：游離水，乳化水，溶解水；潤滑油中水分的存在會破壞潤滑油膜，使潤滑效果變差，加速有機酸對金屬的腐蝕作用，還會使添加

22、劑發生水解反應而失效，從而產生沉淀，堵塞油路，妨礙潤滑油的循環和供應；此外，在使用溫度接近凝點時，會使潤滑油流動性變差，粘度性能變環。當使用溫度高時，水汽化，這不但破壞油膜而且產生氣阻，影響潤滑油的循環。灰分灰分是指在規定的條件下，灼燒后剩下的不燃燒物質。以重量百分數表示，灰分一般是一些金屬元素及其鹽類。對基礎油或不加添加劑的油品來說，灰分可用來判斷油品的精制濃度。對于加有金屬鹽類添加劑的油品（新油）；灰分就成為定量控制添加劑加入量的參照，此時的灰分不是越少越好，而是不得低于某個指標。作為潤滑油，必須具有兩種特性，一種是應有良好的粘附性，其二潤滑油本身分子間應具備一定的凝聚力。 47潤滑油對軸

23、承的作用 一個固體在另一個固體表面滑動時，例如軸頸和軸承間的滑動，如果二者之間沒有潤滑油的存在，這樣的磨擦叫做干磨擦，如果二個滑動面之間始終存在著一層潤滑油膜，這樣的磨擦就叫做液體磨擦，液體磨擦和干磨擦比較起來有很多優點：消耗的能量小；金屬表面磨擦的程度大大減輕，在磨擦表面間能隨較重的負荷，潤滑油還可以帶走軸承工作時產生的熱量。48鼓風機的特性曲線什么是鼓風機的特性曲線在一定吸氣條件下（如吸氣的壓力和溫度及相對濕度等），鼓風機的出風壓力或壓縮比，多變效率（或絕熱效率）及內功率隨容積流量（或工質流量）與轉速的變化而變化的關系曲線，稱為鼓風機的特性曲線。一般在設計中使用的鼓風機特性曲線，分無因次特

24、性曲線和有因次特性曲線兩種。這些曲線一般是通過試驗取得的。常用的有因次特性曲線是實際的特性曲線。在這種特性曲線中的出口風壓壓縮比為縱座標，流量為橫座標，使用時可以很方便的從圖上讀出實際的出口風壓或壓縮比，風量的數值，但是當吸氣條件變化時必須進行換算才能求得其相應的工況參數。無因次特性曲線就是通用特性曲線，在這種特性曲線中，橫座標為折算流量，縱座標為壓縮比，轉速用相對折合轉速。在通用特性曲線中，不能直接讀出實際流量和轉速等數值，在具體使用時必須根據實際的吸氣條件，通過折算流量和相對折合轉速進行折算，才能得到實際的流量和轉速。 轉速變化時對鼓風機特性曲線的影響 鼓風機風量與轉速成正比 Q2/Q1=

25、N2/N1 鼓風機的壓力和轉速的平方成正比 P2/P1=N22/N12 鼓機的功率和轉速的立方成正比 N2/N1=n23/n13 因此，當轉速增大時，鼓風機的出口壓力將顯著增大，特性曲線向右上角移動，由于隨著轉速增加氣流相對速度隨之增大，結果使動葉柵在此工況下，氣流損失急劇增加，因此，特性曲線越來越陡，達到阻塞工況時流量就不再增加，此時特性曲線就為垂直的了。 管網中的特性曲線 管網是由鼓風機聯合運行的設備、裝置、閥和管道等構成。 管網中氣體的壓力降取決于它的流動阻力。流動阻力的大小與流速的平方成正比例，故管道中的壓力降為： P=AQ2 A與管道阻力系數有關的常數 出口管道的閘閥變一個開度，即改

26、變了管網中的阻力系數A，管網的特性曲線就發生變化， 當鼓風機的閘閥開度變大時，管道中的阻力系數A減小，管網特性曲線右移；當閘閥開度變小時，管道中的阻力系數A增大，管網特性曲線左移。 49軸向位移的工作原理 鼓風機運行時，如果由于某種原因造成軸向推力過大時，將會引起推力軸承的烏金熔化，轉子會產生不允許的軸向位移，致使鼓風機的動靜部分發生磨擦，導致嚴重的設備事故。因此鼓風機都裝有軸向位移的測量，報警和自動保護裝置，有機械式、液壓式、電氣式等，不論哪一種形式的軸向位移裝置，都應保護鼓風機的安全，在運行中有儀表隨時能看軸向位移的指示情況，當出現不正常的位移時，能及時通過報警系統立即報警，如果超過或達到

27、預先調整好的最大位移時，緊急停機，保護鼓風機的安全。 410鼓風機的影響因素 一、影響鼓風機效率的各種因素 吸入條件的改變，大氣溫度過高，吸風壓差過大，內部泄漏和外部泄漏，葉片磨損嚴重；影響風機效率最主要原因是流動損失，流動損失包括磨擦，吸入室，葉輪通道，導葉，外殼局部及沖擊損失。 二、吸氣條件的變化對鼓風機性能的影響 大氣溫度變化對鼓風機特性曲線的影響 當大氣溫度下降時，氣體的密度增大，由于氣體密度與壓力成正比，因此鼓風機的出口壓力流量和功率都將增大，在P-Q特性曲線向右上角移動，反之當溫度增高時，特性曲線向左下角移動，所以，冬天和夏天試驗得到的壓力、流量、轉速關系曲線在P-Q特性曲線上的位

28、置是不同的。 吸氣壓力變化對鼓風機特性曲線的影響 一般來說,大氣壓力變化不大,影響也小，但是，如果采用鼓風機進口節流的辦法改變吸入壓力時，吸入壓力變化較大，此時鼓風機的流量出口壓力和功率都與吸入壓力成正比。 轉速變化對鼓風機特性曲線的影響 鼓風機風量與轉速成正比 Q1Q2N1N2 鼓風機的風壓和轉速的平方成正比 P1P2N22N12 鼓風機的功率和轉速的立方成正比 N2N1N23N13411鼓風機所涉及的流體力學知識流體的概念1 定義：流體是氣體和液體的統稱。固體與流體比較起來分子之間的距離要近得多，分子間的吸引力也大得多。因而固體能夠抵抗外力而保持本身一定的形狀。流體由于分子之間的吸引力小，

29、而沒有固定的形狀。流體在任何微小的切向力的作用下都要產生連續不斷的變形。這種無限制的變形就是流動。流體不能抵抗剪切變形，而只能抵抗變形速度，即對變形速度呈現一定的阻力。流體具有的極易變形的這個特性叫做流動性。因為氣體和液體都具有流動性，故都稱為流體。2 密度：按照牛頓定律，流體總是力圖保持它的運動狀態不變，這個性質就是所謂慣性。當流體受外力作用而改變其運動狀態時，流體必然產生反抗改變的慣性力。慣性的大小是用質量來度量的，質量越大，慣性就越大。為了便于比較不同流體慣性的大小，通常用密度來表明流體質量的密集程度。流體單位體積內所具有的質量稱為密度，用希臘字母表示，即： m/V式中：流體的密度，kg

30、/m3； m流體的質量，kg； V流體的體積，m3；3重度：根據萬有引力定律，任何物體之間都有吸引力。地球對物體的吸引力叫做重力，又稱重量。為了比較不同流體重量的大小，一般用重度來表示。流體單位體積的重量稱為重度，用希臘字母y表示，即： yG/V式中：y流體的重度，Nm3； G流體的重量，N； V流體的體積，m3；流體的密度與重度的關系，可由下式導出： G=mg上式兩邊同除以流體的體積V則得： yg式中 g重力加速度，g9.807m/s2。當流體是由若干種彼此不起化學作用，而且能夠均勻混合的流體組成時，此混合流體的重度，可按混合的百分比計算。Y0.01(Y1a1Y2a2Y3a3.Ynan)式中

31、 Y1、Y2、Y3.Yn混合流體各成分的重度，Nm3；a1、a2、a3.an流合流體各成分的百分數，。4例題：在一個標準大氣壓下，0的空氣的密度為1.293。4純凈水重度為9807 Nm3；試分別求空氣及水的重度與密度為若干？空氣的重度：yg1.293*9.807=12.68 Nm3水的密度： y /g9807/9.807=1000 kg/m3。氣體的壓縮與膨脹性溫度與壓力的改變，對氣體的體積影響很大。由完全氣體的狀態方程式可知，當溫度不變時，氣體體積與壓力成反比。壓力增加一倍，體積減少為原來的一半。當壓力不變時，溫度每升高1，體積就比0時膨脹1273。因為壓力及溫度變化時氣體的體積要發生較大

32、的變化，氣體的密度和重度都不能視為常數，所以氣體稱為可壓縮流體。氣體雖然是可以壓縮與膨脹的，但是壓力與溫度變化很小時，氣體的密度與重度仍然可以看作常數。這種氣體仍舊屬于不可壓縮流體。常溫下流速不高（小于50m/s）或壓力變化不大（小于9807pa）的氣體，都可以視為不可壓縮流體。一切適用于不可壓縮流體的規律都可心應用在這種氣體上。氣體的狀態參數和狀態方程式氣體的狀態是通過溫度、壓力、比容、焓、熵等數量來表示的，這些表明氣體狀態特征的物理量，稱為狀態參數。當對氣體施加壓力時，它的體積就縮小，溫度上升，當減輕氣體的壓力時，則體積膨脹，溫度下降，也就是說氣體的壓力、體積、溫度的變化不是任意的，而是有

33、一定規律，對于理想氣體來說表明壓力體積，溫度三者變化規律的方程式就叫狀態方程式，這個方程式就是： PV=RT 式中：P、V、T氣體的基本狀態參數，P表示壓力，單位是公斤米2。 V是比容，單位是米3公斤 T是絕對溫度，單位是K R氣體常數單位是公斤米公斤。對于空氣R29.27 對于二氧化碳R19.2。在氣體的狀態方程式中，氣體常數是已知的PVT三個基本狀態參數是未知的，但只要知道這三個基本狀態參數中的任意兩個，第三個基本狀態參數就可以從狀態方程式中求出來，比如知道氣體的壓力和溫度，那么就可以求出比容，知道比容和溫度就可以求出壓力，所以表示氣體的狀態只要有兩個基本狀態參數就可以了。壓縮機與管網聯合

34、運行壓縮機與管網的關系是氣體的供求關系，在這對供求關系中，壓縮機不僅為管網提供需要的氣體流量，而且還為管網提供輸送氣體的壓力能，不同的管網需要不同的能量，具有不同的特性。氣體的流量、壓力的計算1 風管道中氣體的流量Q=CA其中：Q流量C氣體平均流速A流截面面積2風機的壓力P1-P2其中：P1出口壓力P2進口壓力 3 管網中的壓損、壓力P=PR+AQ2式中：P管網所需能量頭，Mpa（以壓力表示）；PR管網系統壓力容器的內壓，Mpa；A管網阻力系數；Q2管網內氣體之體積流量，m3/min。AQ2管網中的壓損高爐鼓風機在運行中所發生的故障是多種多樣的，相應的處理方法也是千變萬化的，案例一：主風機葉片

35、損壞故障一、經過：1998年7月8日6#風機給四爐送風。13:20發現2#放風門漏油嚴重。經公司與廠領導決定，停機處理。16:03停機，17:15處理完畢。17:19啟動主機，17:21并網，17:27開送風門17:30發現電動放風門在7%處有卡澀現象。7月11日3:00因動力油壓低，主機掉閘停機。故障時，檢查發現備用泵未聯動，于3:50啟動主機，升轉至207prm時，因勵磁柜故障，主機掉閘。其后啟動主機13次，皆因勵磁柜故障而未成功。經組織搶修后，于23:00啟動主機，23:04并網，23:4023:53與4#機合車解列，給四爐送風。7月12日20:43風機軸振明顯增大，由22um升至56u

36、m，繼續維持運行。7月13日15:51聽到主機內發出一聲異響，同時軸振動相應增大，4#軸由64um升至85um，3#軸由74um升至84um，風量風壓無變化。16:18軸振報警，最大達到93um，立即與四爐聯系減負荷當靜葉角度由66度降至55度時，風量由5850M3/min降至4850M3/min；主電機電流由1370A降至1050A；3#軸振動由90um降至82um，4#軸由96um降至87um。18:15關四爐風門進行變負荷試驗。19:14發現2#放風門不動，經查發現連桿斷裂。21:15停機處理2#放風門并檢查電動放風門的卡澀問題，經檢查發現電動放風門的入口消音器上有兩塊金屬塊。23:55

37、啟動主機，23:59并網。7月14日0:37開四爐風門，并安排進行特護。9:59風機內部第二次發生異響，風機兩側軸振均發生了很大波動。22:40風機內部第三次發出劇烈響聲，風壓和風量急劇下降，風機發生喘振，立即開放風門，手動緊急停機。經檢查發現風機逆止閥配重螺栓被撞斷。7月15日處理完逆止閥后，于2:51啟動主機，2:54并網，經檢查發現電機與增速器之間的聯軸器脫開，經搶修處理后，于6:42啟動主機，6:47并網，經實驗6#風機出力已大大下降。8:15因風機軸振超過停機值而自動停機。經總公司和有關部廳領導研究決定，對6#風機立即組織搶修，其中以更換動、靜葉片為主線。8月15日5:436#風機搶

38、修完畢，恢復送風。 二、分析 一般情況下，主風機葉片斷裂可能出現的現象有：異音，振動增大，出力下降，喘振等。 7月12日軸振增大的原因是動葉片斷裂。7月13日內部異響為動葉片斷裂造成的。13日在電動放風門入口消音器上發現的金屬塊是動葉片的碎片。7月14日主機內部多次異響均是由于動葉片斷裂所致。同日經檢驗兩塊金屬均為動葉片材料2Cr13。逆止閥螺栓斷裂是由于風機喘振沖擊造成的。聯軸器脫開也是由于風機喘振沖擊造成的。經檢查發現6#風機轉子上第五級動葉片有五片于根部斷裂，經冶金部鋼鐵研究總院和西安交通大學分析，一致認為動葉斷裂原因為加工質量問題。案例二：動力油壓低故障一、經過1999年4月25日14

39、：37分，6#風機在運行中動力油壓低報警，1動力泵聯動，司機對1、2泵及儀表進行了檢查，未發現異常，14：38分手動停1泵，14：40分動力油壓低報警，同時1泵又聯動，14：41分因動力油壓低主機掉閘，檢查1動力泵空氣開關掉閘，開啟1、2動力泵后，發現2動力泵聲音不正常，15：05分主機啟動，08分并網，靜葉調整不動作，經請示手動停機，經更換靜葉伺服閥及更換1泵空氣開關，對2泵檢查試泵，不上油，18：35分開啟1動力泵，試驗靜葉及放風門正常，18：38分聯系開機，18：40分啟動，18：43分并網送風。二、分析1、動力油壓低故障的一般原因：計控系統故障（特別是壓力開關），一般表現為實際壓力不低

40、且具有突然性。動力泵損壞，一般表現為振動和異音。電氣系統故障（特別是空氣開關和電磁閥電纜損壞），一般表現突然。油系統漏油（特別是管路損壞），一般表現為油位有明顯變化。濾油器差壓增大，可以通過檢查差壓來確認。2、實際原因分析：1）由于2動力泵損壞造成機組動力油壓降低，是主機掉閘的原因之一；2）1泵聯動后，值班工侯桂蘭檢查動力油系統沒有發現2動力泵的缺陷，就將1動力泵手動停止，是主機掉閘的主要原因。案例三：液壓防喘閥故障一、經過1999年9月16日4#風機給一爐送風，18:28 2#液壓放風門自動全開，主機未停，但無法恢復，檢查懷疑是電磁閥故障，因需停機更換，于21:50手動停機更換電磁閥后，于2

41、2:46啟動主機，22:51并網，22:56開一爐送風門。17日0:352#液壓放風門自動全開，主機未停，但無法恢復經檢查，懷疑2#放風門控制板有問題，組織計控室更換。更換控制板后，仍關不上2#放風門，于3:51被迫手動停機。研究決定更換電磁閥后，于4:30啟動主機，4:35并網，4:41開一爐送風門。9:142#液壓放風門自動全開，主機未停，但無法恢復。經檢查，仍懷疑是電磁閥線路有問題，于10:30手動停機。經檢查，更換電磁閥接線插頭并搖測電纜。12:23啟動主機，12:28并網，12:45開一爐送風門。20:392#液壓放風門自動全開，主機未停，但無法恢復。經檢查，懷疑是伺服閥問題，于23

42、:43手動停機。組織計控室更換伺服閥。二、分析1、 液壓防喘閥故障的一般原因：動力油系統機械故障，一般表現為動力油壓的變化；動力油清潔度下降，造成伺服閥堵塞，可通過檢驗來確認；液壓件故障，一般表現為電磁閥和伺服閥故障；計控系統故障，一般表現為控制線、反饋或控制板故障。2、 實際原因分析16-17日2#放風閥自動打開，均不能恢復，且動力油壓未變化，則可排除電磁閥故障的可能性，說明是控制指令不能執行，經查控制線無問題，則可以確認是伺服閥故障。案例四：潤滑油壓下降故障一、經過1997年9月14日4#風機給四爐送風。13:55檢查發現潤滑油壓下降，聲音異常。13:57因油壓低，備用油泵自起，維持運行。

43、9月25日更換主油泵傳動齒輪后恢復正常運行。二、分析1、 潤滑油壓下降的可能原因：主油泵故障，一般表現為振動和噪聲；濾油器差壓增大，可以通過檢查差壓來確認；計控系統故障（特別是壓力開關），一般表現為實際壓力不低且具有突然性。油系統漏油（特別是管路損壞），一般表現為油位有明顯變化。對于電動泵還可能存在電氣系統故障，特別是空氣開關損壞。2、 實際原因分析主油泵傳動齒輪破壞。案例五：靜葉波動故障一、經過1994年11月4日4#風機給四爐送風。3：25風機靜葉角度在54-59度之間波動。5日11：07靜葉角度在57-64度之間波動。經請示主機停機，組織計控室更換伺服閥和電磁閥。更換后，于14:30啟動

44、主機，14:35并網，14:41開四爐送風門。19:14靜葉角度在55-57度之間波動。12月20日檢查發現靜葉控制屏蔽線有問題，于11:30手動停機。經更換后，于13:23啟動主機，13:28并網，13:45開四爐送風門。二、分析1、靜葉波動故障的一般原因：動力油系統機械故障，一般表現為動力油壓的變化；動力油清潔度下降，造成伺服閥堵塞，可通過檢驗來確認；液壓件故障，一般表現為電磁閥和伺服閥故障；計控系統故障，一般表現為控制線、反饋或控制板故障。2、實際原因分析4-5日經檢查動力油清潔度和伺服閥、電磁閥均無問題，且動力油壓未變化，則可排除機械硬件故障的可能性，說明是控制系統故障，經查反饋和控制

45、板無問題，則可以確認是控制線故障。案例六：聯軸器故障一、經過1998年11月19日6#風機給四爐送風，23:53因動力油壓低故障，主機掉閘停機。11月20日0:20啟動主機，0:23并網，0:31開送風門。9:351#放風門自動打開，風壓由0.34MPa下降至0.27MPa，12:05轉速在3900rpm4200rpm波動，13:29手動停機。檢查發現聯軸器螺栓破壞，處理完畢后，于16:00啟動主機，16:04并網，16:08。開送風門。二、分析1、在動力廠聯軸器一般有兩類，即剛性聯軸器和齒式聯軸器，聯軸器故障時多表現為轉速波動或丟轉。聯軸器故障的一般原因：聯接螺栓破壞；部件松動；齒式聯軸器齒

46、輪破壞等。2、實際原因分析19日主機停機原因是動力油壓低，而動力油壓低的原因則是由于1#放風閥的電磁閥故障造成非正常泄油（20日的現象證實了這一點）。20日12:05轉速波動原因是聯軸器故障，而聯軸器損壞的原因是停機產生的沖擊造成聯接螺栓破壞。案例七：計控系統故障一、經過1999年9月4日6#風機給四爐送風。7:09喘振報警，檢查未發現異常后，隨即手動解除，恢復正常。7:10第二次發生喘振報警，檢查尚未結束，又第三次發生喘振報警，隨即主機安全運行并掉閘停機。7:38啟動主機，7:41并網，7:49開四爐送風門。23:44因喘振，主機掉閘停機。經檢查，喘振、安全運行和綜合故障均報警。9月5日0:15啟動主機，0:19并網，0:23開四爐送風門。0:34喘振報警，安全運行，放風門全開，但未停機。經檢查無問題后，于0:45恢復送風。0:55喘振報警，安全運行，放風門全開，但未停機，經檢查無問題后，于1:09恢復送風。經查懷疑是防喘保護系統誤動作，組織將防喘保護退出。9月6日結