风机基础知识

1目录第1章通风机选型基础知识21．2．1离心通风机的名称、型号及结构型式31．3通风机的主要性能参数7电机配套轴承表13室内通风风量计算法14单位换算表15风机检查与维护16风机的安装和使用182第1章通风机选型基础知识风机是各个工业领域中不可缺少的设备，应用面极其广泛而且量大。为使用风机的风机高效运行，首先要了解风机的特性，本章将着重叙述风机的基本知识。1．1通风机的分类1．1．1按气流运动方向分类1．1．离心通风机气流进入旋转的叶片通道，在离心力作用下气体被压缩并沿着半径方向流动。2．2．轴流风机气流轴向进入风机叶轮后，在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动的通风机。相对于离心通风机，轴流通风机具有流量大、体积小、压头低的特点，用于有灰尘和腐蚀性气体场合时需注意。3．3．斜流式（混流式）通风机在通风机的叶轮中，气流的方向处于轴流式之间，近似沿锥流动，故可称为斜流式（混流式）通风机。这种风机的压力系数比轴流式风机高，而流量系数比离心式风机高。1．1．2按压力分类1．1．低压离心通风机风机进口为标准大气条件，通风机全压PtF≤1kPa的离心通风机。2．2．中压离心通风机风机进口为标准大气条件，通风机全压为1kPa＜PtF＜3kPa的离心通风机。3．3．高压离心通风机风机进口为标准大气条件，通风机全压为3kPa＜PtF＜15kPa的离心通风机。4．4．低压轴流通风机风机进口为标准大气条件，通风机全压为PtF≤0.5kPa的轴流通风机。5．5．高压轴流通风机风机进口为标准大气条件，通风机全压为0.5kPa＜PtF＜15kPa的轴流通风机。1．1．3按比例大小分类比转速是指要达到单位流量和压力所需的转速。1．1．低比转速通风机（ns=11~30）32．2．中比转速通风机（ns=30~60）3．3．高比转速通风机（ns=60~81）1．1．41．1．4按用途分类按通风机的用途分类，可分为引风机、纺织风机、消防排烟风机等。通风机的用途一般以汉语拼音字头代表（有的企业以其它方式表示）。通风机按按用途分类序号通风机名称代号用途通风机类型汉字缩写1通用通风机通用T一般通用通风换气离心式、轴流式2高温通风机高温W高温气体输送离心式、轴流式3冷却通风机冷却L工业冷却水通风一般为轴流式4防爆通风机防爆B易爆气体通风换气离心式、轴流式5防腐通风机防腐F腐蚀气体通风换气离心式、轴流式6排尘通风机尘C林屑、纤维及含尘气体、输送多为离心式7消防排烟风机消防排烟XP高层建筑、车库、暖房等消防排烟轴流、离心式1．2．1离心通风机的名称、型号及结构型式1．1．名称名称包括用途、作用原理和在管网中的作用等三部分。表示通风机在管网中作用（分通风机和引风机）表示通风机叶轮作用原理（离心式）表示通风机的用途2．2．型号由型式和规格组成。型式又由通风机用途代号、压力系数、比转速和顺序号组成。离心通风机型号组成顺序号关系型式规格4表示通风机设计顺序号表示通风机比转数表示通风机压力系数表示通风机用途代号№表示通风机机号说明：1）1）用途代号按有关规定（一般按用途名称拼音的第1个大写字母）。2）2）压力系数的5倍化整后采用一位数。个别前向叶轮的压力系数的5倍化整后大于10时，也可用二位整数表示。3）3）比转速采用两位整数。若用二叶轮并联结构，或单叶轮双吸入结构，则用2乘比转速表示。4）4）若产品的型式有重复代号或派生型时，则在比转速后加注序号，采用罗马数字Ⅰ、Ⅱ等表示。5）5）设计序号用阿拉伯数字“1”、“2”等表示。供对该产品有重大修改时用。若性能参数、外形尺寸、地基尺寸、易损件没有更动时，不应使用设计序号。6）6）机号用叶轮直径的分米（dm）数表示。3．3．心通风机的名称型号表示。型号表示举例序号名称型号说明型式规格1（通用）离心通风机4-72-1№20某厂对原4-72型产品有重大修改，为便于区别后加用“-1”设计序号表示其他参数同1条4．4．结构型式（1）传动型式离心通风机的传动型式通常有电动机直联、带轮、联轴器等三种型式。各种传动型式的代表符号与结构说明见表与图。离心通风机传动型式代表符号与结构说明传动形型式符号结构说明电动机直联A风机叶轮直接装在电动机轴上带轮B带轮在两轴承中间C带轮是悬臂安装在轴的一端，叶轮悬臂安装在轴的另一端E带轮悬臂安装、叶轮安装在两轴承之间联轴器D叶轮悬臂安装5F叶轮安装在两轴承之间（2）离心通风机出气口安装位置按叶轮轮旋转方向，根据安装角的不同各规定8种基本位置（从原动机侧看）。6例图：本例为右90度即顺90度1.2．2轴流通风机的名称、型号结构型式1．1．名称名称包括用途、作用原理和在管网中的作用三部分。表示通风机在管网中的作用（分通风机和引风机）7表示通风机叶轮作用原理（轴流式）表示通风机的用途2．2．型号由型式和规格组成。型式又由通风机叶轮数代号、用途代号、叶轮毂比、转子位置代号和通风机设计顺序号组成。轴流通风机型号组成型式规格表示通风机顺序号表示通风机转子位置代号表示通风机叶轮毂比表示通风机用途代号表示通风机叶轮数代号№表示通风机机号说明：1）1）叶轮数代号，单叶轮不表示，双叶轮用“2”表示。2）2）用途代号如前所述。3）3）叶轮毂比为叶轮叶片底径与叶轮叶片外径比。4）4）转子位置代号，卧式用“A”表示，立式用“B”表示，同系列产品转子无位置变化则不表示。5）5）若产品的型式中有重复代号或派生型时，则在叶轮毂比数后加注序号，采要用罗马数字Ⅰ、Ⅱ……表示。6）6）设计顺序号用阿拉伯数字1、2……表示。供对该型产品有重大修改时用；若性能参数、外形尺寸、地基尺寸、易损部件都无变更，则不采用设计顺序号。7）7）机号用叶轮外径的分米（dm）数。1．3通风机的主要性能参数1．3．1通风机的流量8通风机的流量通常是指单位时间内流过通风机的气体容积，用qV表示。它的单位是m3/h、m3/min、m3/S。如无特殊说明，通风机的体积流量，特指通风机进口处的体积流量。1．3．2通风机的压力1．1．通风机的动压通风机出口截面上气体的动能所表征的压力称之为动压，用表示qdF表示。即C22PdF=ρ222．2．通风机的静压通风机的静压是指通风机的全压与通风机出口动压之差，用PsF表示。即：PsF=PtF－PdF3.通风机的全压通风机的全压指通风机出口截面与通风机进口截面的全压之差,用PtF表示。1.3.3通风机的功率1．1．通风机的有效功率通风机所输送的气体，在单位时间内从通风机中所获得的有效能量，叫作通风机的全压有效功率，用Pe（kW）表示。2．通风机的内功率计入流动损失和泄漏损失，单位时间里传给气体的有效功叫作通风机的内功率用Pin表示，即内功率等于有效功率Pe加上通风机的内部流动损失功率△Pin。93．3．风机的轴功率单位时间内原动机传递给通风机轴的能量，叫做通风机的轴功率Psh，它等于通风机的内功率Pin加上轴承和传动装置的机械损失功率△Pme。1．3．4通风机的效率1．1．通风机全压效率ηtF等于通风机全压有效功率PetF与轴功率Psh之比，即ηtF=PetF/Psh=PtFqv/1000Psh或ηtF=ηinηme其中ηme机械效率，且ηme=Pin/Psh=PtFqv/1000ηinPsh机械效率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，根据通风机的传动方式，表中列出了机械效率的选用值，供设计时参考。当风机转速不变而运行于低负荷工况时，因机械损失不变，故机械效率的选用值还将降低。传动方式机械效率传动方式机械效率ηme传动方式机械效率ηme电动机直联联轴器直联传动1．1．00．98减速器传动V带传动0．0．950．0．922．通风机的静压效率通风机的静压效率ηsF，等于通风机静压有效功率与通风机轴功率之比，即ηsF=PesF/Psh=psFqv/1000Pin3．通风机的全压内效率通风机的全内压效率ηin，等于通风机全压有效功率与通风机10内部功率之比：ηin=PetF/Pin=ptFqv/1000Pin1．3．5通风机所需功率通风机所需功率P，应根据其轴功率大小，使所选配的电动机留有一定的功率储备。选配的电动机功率为：P≥KPsh=KptFqv/1000ηtF或P≥KPsh=KpsFqv/1000ηsF式中K—功率储备系数，其值可按表选取。功率储备系数K电动机功率/kw功率储备系数K离心式轴流式一般用途灰尘高温＞0.50.5~1.01.0~2.02.0~5.0＞51.51.41.31.21.151.21.31.05~1.101.3.6通风机的转速通风机的流量、压力、功率等参数都随着通风机的转速而改变。因此，通风机的转速也是一个特性参数，通常用n表示，单位为r/min。1.3.7通风性能曲线通风机的压力p、功率P和效率η等随通风机流量qV的不同而变化的关系曲线，称通风机的性能曲线（或特性曲线）。性能曲线一般都是通过试验测得的，称通风机实际性能曲线，用它来检验设计参数与实测参数之间的一致程度，也可制定通风机的适应性，例如要求通风机效率曲线尽可的平坦，高效率区间尽可能大些，以适应工况的变化，使通风机在较佳状况下工作。11上图为一台离心通风机的性能曲线，其横坐标轴表示流量qv（m3/h），纵坐标轴分别表示通风机的全压qtF（Pa）、静压qSF（Pa）、全压效率η（%），轴功率P（kW），该通风机的运行转速为1450r/min。1．4通风机性能参数的相似换算两台相似通风机的无因次参数ψ、φ、λ、η均相等，在其转速n、叶轮直径D、气体密度ρ发生变化时，压力p、流量qv、功率p之间的关系可利用相似原理进行性能换算。通风机性能换算表序号123换算条件D≠D΄n≠n΄D=D΄n≠n΄D≠D΄n=n΄12ρ≠ρ΄ρ≠ρ΄ρ≠ρ΄流量换算qv=q΄vn/n΄(D/D΄)3qv=q΄vn/n΄qv=q΄v(D/D΄)3全压换算（静、动压亦同）PtF=p΄tFρ/ρ΄（n/n΄）2（D/D΄）2PtF=p΄tFρ/ρ΄（n/n΄）2PtF=p΄tFρ/ρ΄（D/D΄）2内功率换算Pin=p΄inρ/ρ΄（n/n΄）3（D/D΄）5Pin=p΄inρ/ρ΄（n/n΄）3Pin=pˊinρ/ρ΄（D/D΄）5内效率（内静压效率亦同）ηtF·in=η΄tF·inηtF·in=η΄tF·inηtF·in=η΄tF·in序号4567换算条件D≠D΄n≠n΄ρ=ρ΄D=D΄n=n΄ρ≠ρ΄D=D΄n≠n΄ρ=ρ΄D≠D΄n=n΄ρ=ρ΄流量换算qv=q΄vn/n΄(D/D΄)3qv=q΄vqv=q΄vn/n΄qv=q΄v(D/D΄)3全压换算（静、动压亦同）PtF=p΄tF（n/n΄）2（D/Dˊ）2PtF=p΄tFρ/ρ΄PtF=p΄tF（n/n΄）2PtF=p΄tF（D/D΄）2内功率换算Pin=p΄in（n/n΄）3（D/D΄）5Pin=p΄inρ/ρ΄Pin=p΄in（n/n΄）3Pin=p΄in（D/D΄）5内效率（内静压效率亦同）ηtF·in=η΄tF·inηtF·in=η΄tF·inηtF·in=η΄tF·inηtF·in=η΄tF·in13电机配套轴承表机座号电机轴伸端轴承型号电机非轴伸端轴承型号2极电机4，6，8极电机2极电机4，6，8极电机80180204K—Z2（6204—2Z）180204K—Z2（6204—2Z）90180205K—Z2（6205—2Z）180205K—Z2（6205—2Z）100180206K—Z2（60206—2Z）180206K—Z2（60206—2Z）112180306K—Z2（60306—2Z）180306K—Z2（60306—2Z）132180308—Z2（60308—2Z）180308—Z2（60308—2Z）160309—Z2（6309）309—Z2（6309）180311—Z2（6311）311—Z2（6311）200312—Z2（6312）312—Z2（6312）225313—Z2（6313）313—Z2（6313）250314—Z2（6314）314—Z2（6314）2803