风机基础知识

离心风机皮带轮选型开发部：蔡傲一、风机的分类二、风机主要性能参数三、离心风机应用实例目录一、按气流运动方向分类（1）离心风机气流轴向进入风机叶轮后主要沿径向流动；（2）轴流风机气流轴向进入风机叶轮后近似地在圆柱形表面上沿轴线方流动；（3）混流风机在风机的叶轮中气流的方向处于轴流式和离心式之间，近似沿锥面流动，或称斜流式通风机。风机的分类二、按压力分类（1）低压离心通风机在标准状态下，通风机全压Ptf≤980Pa（2）中压离心通风机在标准状态下，通风机全压Ptf=980~2942Pa（3）高压离心通风机在标准状态下，通风机全压Ptf=2942~14710Pa风机的分类它是指通风机进口处空气的压力为一个标准大气压(760mmHg或101325Pa),温度为20℃,相对湿度为50%的气体状况。风机主要性能参数一、通风机进口标准状况气体密度由气体状态方程确定.ρ=P/RTP:大气压力R:气体常数R=288J/kg.kT:百分温标T=273+t标准状态下气体密度为ρ=P/RT=101325/[288X(273+20)]=1.2二、气体密度风机主要性能参数它是单位时间内流过通风机的气体容积，而与空气密度无关。Q=AxV流量常用单位:m3/h而风机性能计算中均用m3/s.三、流量风机主要性能参数气流在某一点或某一截面上的总压等于该点截面上的静压与动压之和.Ptf=Psf+Pdf全压常用单位:Pa四、通风机的全压Ptf风机主要性能参数通风机出口截面上气体动能所表征的压力，即Pdf=ρ2*c22/2Ρ2：出风密度c2出口流速动压常用单位:Pa五、通风机的动压Pdf风机主要性能参数通风机静压定义为通风机全压减去通风机动压。即Psf=Ptf-Pdf静压常用单位:Pa六、通风机的静压Psf七、通风机的转速n通风机的转速是以每分钟旋转数.单位(r/min).风机主要性能参数如图所示管道内全压、静压和动压风机主要性能参数2.通风机全压效率ηtf等于通风机的全压有效功率与轴功率的比值，即ηtf=Petf/Psh=Ptfqv/1000/Psh机械效率是表征通风机轴承损失和传动损失的好坏，是通风机机械传动系统设计的主要指标。当风机转速不度而运行于低负荷工况时，因机械损失不变，故机械效率还将降低。九、通风机的效率风机主要性能参数传动方式与机械效率九、机械效率传动方式机械效率传动方式机械效率电机直联1减速器传动0.95联轴器直联传动0.98V带传动0.95风机主要性能参数十、电动机功率的选用电动机的功率P按下式选用P≥KPsh/=kPtfqv/1000ηtf风机系列电机功率K值（包括0.95系数）SYD系列SYT系列等前向风机小于等于2.2KW1.2小于等于7.5KW1.15大于11KW1.1SYH和SYQ系列后向风机所有电机1.1风机主要性能参数十、电动机功率的选用例题电动机的功率P按下式选用P≥KPsh=kPtfqv/1000ηtf风机主要性能参数客户要求风机流量12000m3/h,全压为800Pa,配亿利达SYD450R皮带传动风机，求风机全压有效功率，全压内效率，配电机功率多大？解:通过亿利达风机选型软件或样本得知风机轴功率(内功率）Psh=4.039kw(直接测试数据）;Pe=Q*Ptf/1000=12000*800/3600/1000=2.66667kwηtf=Pe/Psh=2.6667/4.039=0.66P≥k*Psh=1.15*4.039=4.644kw采用5.5kw电机例（1）风机主要性能参数十二.离心通风机的几种叶片前向离心风机：叶片出口角大于90°的离心通风机8～16）；后向离心风机：叶片出口角小于90°的离心通风机(8～16）；径向离心风机：叶片出口角等于90°的离心通风机(5～20）；前向多翼离心风机：叶片数在32～64片之间的前向离心风机；注：出口角是指气流相对速度方向与叶轮旋转方向相反的切线方向的夹角风机的性能特点十二、风机叶轮的速度三角形前向多翼离心风机后向离心风机风机主要性能参数前向多翼离心风机后向离心风机风机主要性能参数十三、前后向风机比较1.压力:当二种叶轮的尺寸,转速和流量相同时,前弯叶轮获得的全压比后向要大.2.效率:前弯叶片虽然获得全压最大,但主要是叶轮出口动压的增加.此动压为全压的50%以上.这部分动压,必须在叶轮后面的蜗壳中转换为静压力.实践证明蜗壳效率是较低的.在加前弯叶片流道中的损失也较大,故蜗壳和叶轮中的流动状况均使风机效率降低.而后弯叶轮的情况相反,故后弯叶轮比前弯叶轮通风机效率要高.风机主要性能参数十三、前后向风机比较项目后弯叶片前弯叶片项目后弯叶片前弯叶片效率高差耐磨性好差成本高低耐腐蚀好一般尺寸大小噪声高低工作范围广狭可工作温度中等中高叶轮周速高低电动机易超载不是风机主要性能参数风机的定律3121212DDNNQQxx1212121222ddDDNNPPxxx1212121253ddDDNNWWxxx其中:Q=风量(CMH)N=风机转速(rpm)D=叶轮直径(mm)P=压力(Pa)(TP,SP,VP)d=空气密度(kg/m3)W=叶轮功率(kW)离心风机在空调系统中的应用1.风机最终的目的是克服管网阻力将气体送至指定的地方，因此，风机是和管网一起工作。空气管道系统阻力可以近似的表示成下式：ΔP=KQ2ΔP-管道系统阻力,Pa；K-系统的阻力特性系数，取决于管道的结构特性；Q-风量，m3/s右图为管道阻力特性曲线。在配用一定型号一定转数的通风机时，风机的性能曲线与该管道阻力特性曲线的交点A即为通风机在该管道系统的工作点。当风机一定，管道阻力特性发生变化时(如风阀的开启度变化)，管道阻力特性曲线则发生变化，这时工作点就可能变化到A’(阀门关小)或A”(阀门开大)。当管道阻力特性一定，改变风机的转数时，则A点就可能变道A1(转数降低)或A2(转数提高)。•某一通风系统里设计要求风量为30000CMH，风机全压为800Pa，选用SYD630，风机转速为677rpm，风机内功率为10.21kW，电机功率为15kW。由于系统阻力计算误差，风机在系统中实际测得的全压为800Pa时风量只有25000CMH,如下图的Q1和P1。问：要使风量达到设计值30000CMH，风机转速需要提高多少，风机功率会增加多少？解：由公式P=kQ2可得k=P1/Q12=800*3600*3600/(25000*25000)=16.59P2=kQ22=16.59*30000*30000/(3600*3600)=1152Pa然后根据风机性能曲线可以查出当风量为30000CMH，全压为1152Pa时，风机转速为823rpm、风机内功率为14.77kW，电机功率为18.5kW。2.风机相似换算(当用户实际使用的气体进气状态或风机转数改变时可用)Q2/Q1=n2/n1P2/P1=(n2/n1)2*(ρ2/ρ1)P2/P1=(n2/n1)2*(Pa2/Pa1)*((273+t2)/(273+t1))Nin2/Nin1=(n2/n1)3*(ρ2/ρ1)Nin2/Nin1=(n2/n1)3*(Pa2/Pa1)*((273+t2)/(273+t1))即风量与转速成正比；风压与转速的平方成正比；轴功率与转速的三次方成正比；风机作变频时,频率与转速成正比。Q-风量n-风机转速ρ-气体密度P-压力Pa-进气压力t-进气温度Nin-内功率假设测得某一系统中的风量为2600CMH，风机转速为1042rpm，现要求风量降为2000CMH，这时就可以根据上述公式可得n2=(Q2/Q1)*n1=(2000/2600)*1042=802rpm，然后根据这个转速重新匹配皮带轮即可。现场风量不够的整改方案:1、换轮子--最经济2、换电机3、换风机、电机--最贵（需开发确认）