風(fēng)機(jī)是一種被驅(qū)動(dòng)的流體機(jī)械,它依靠輸入的機(jī)械能來提高氣體壓力和輸送氣體。
風(fēng)機(jī)的用途:
向建筑物內(nèi)送(/排)空氣,用潔凈的空氣代替室內(nèi)的污染空氣。
防爆排氣——排除易燃易爆氣體。這種風(fēng)扇對結(jié)構(gòu)有一定的要求。
消防排煙——建筑物著火時(shí),清除高溫?zé)焿m。這種風(fēng)扇必須通過國家強(qiáng)制消防檢測認(rèn)證。
氣力輸送——利用風(fēng)能混合輸送粉狀或顆粒狀物體。
帶腐蝕性氣體的廢氣——去除帶腐蝕性氣體的廢氣,多用于工業(yè)。
除塵——利用風(fēng)能去除附著物。
風(fēng)機(jī)的分類:
按進(jìn)出風(fēng)原理:
軸流風(fēng)機(jī):指氣體進(jìn)入葉輪的方向與氣體離開葉輪的方向在同一水平線上的風(fēng)機(jī)。適用于風(fēng)量大、靜壓低的場合。
離心風(fēng)機(jī):指入口方向和出口方向成90度角(氣體離開葉輪時(shí))的風(fēng)機(jī)。適用于風(fēng)壓大、風(fēng)量大的場合,能克服很大的阻力。
混流風(fēng)機(jī):指介于離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)機(jī),即進(jìn)風(fēng)方向和出風(fēng)方向的夾角既不90度,也不在同一水平線,綜合了離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)。

按壓力分類:
(1)在標(biāo)準(zhǔn)工況下,低壓離心風(fēng)機(jī)的總壓PTF980 pa。
(2)標(biāo)準(zhǔn)工況下,中壓離心風(fēng)機(jī)的總壓PTF為980 ~ 2942 Pa。
(3)標(biāo)準(zhǔn)工況下,高壓離心風(fēng)機(jī)的總壓PTF為2942 ~ 14710 Pa。
專業(yè)術(shù)語:
風(fēng)量:用于指示空氣流量。風(fēng)量=橫截面積*風(fēng)速
常用單位:立方米/小時(shí),即CMH,m3/h;
總壓力:用于確定空氣阻力。單位:pa,Pa
總壓力=靜壓和動(dòng)壓
靜壓:用于確定氣流的阻力,即沿途阻力(系統(tǒng)阻力);
動(dòng)壓:空氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力。動(dòng)壓=1/2v2;
轉(zhuǎn)速:用于指示運(yùn)轉(zhuǎn)中風(fēng)扇的速度。單位:轉(zhuǎn)/分,RPM;
軸功率:風(fēng)機(jī)的實(shí)際能耗。單位:kW,千瓦;
電機(jī)功率:是風(fēng)機(jī)配備的電機(jī)的功率,必須大于軸功率。單位:千瓦
噪音:用于指示風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪音。單位:分貝,db(a);
靜壓效率:以SE%(靜壓效率)表示。
等式:SE%=A/B
A=風(fēng)量(m3/h)*靜壓(Pa)
B=軸功率(千瓦)10003600
風(fēng)扇相似定律:當(dāng)同類型風(fēng)扇按等比例放大時(shí),其參數(shù)會(huì)按一定規(guī)律變化。
相似率計(jì)算公式:

風(fēng)機(jī)的主要部件及作用

皮帶:用于連接電機(jī)輪和皮帶輪以傳遞動(dòng)力。只有皮帶傳動(dòng),而直接傳動(dòng)沒有皮帶、皮帶輪、軸承等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
滑輪:通過鍵與軸相連,起傳動(dòng)作用。材料:鑄鐵。
軸:一端連接滑輪,另一端連接葉輪,起傳動(dòng)作用。碳鋼,經(jīng)過精煉和回火。
軸承:用于支撐軸(風(fēng)扇軸),防止振動(dòng)直接作用于電機(jī)。
減震器(坐墊):降低振動(dòng)、噪音、延長壽命。每臺(tái)風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)應(yīng)通過減震器與風(fēng)機(jī)本體統(tǒng)一連接,以延長驅(qū)動(dòng)裝置和葉輪的使用壽命,使運(yùn)行更安靜。
泛水帽:扣在泛水上,方便安裝,防止雨水漏入室內(nèi)。
電機(jī):為風(fēng)扇提供動(dòng)力。它是風(fēng)扇的主要部件。
檢查回氣閥:防止風(fēng)回流到室內(nèi)。有重力止回閥和電動(dòng)止回閥。
葉輪:驅(qū)動(dòng)氣流的關(guān)鍵部件。有多種形式,如軸流、前彎離心、后傾離心、后彎離心、混流等。
衡量部件的性能:
軸:HB 220 ~ HB 370,HB洛氏硬度,衡量軸的剛性。
軸承:L10:80000,也就是有10000個(gè)軸承同時(shí)運(yùn)行。其中10%損壞時(shí),記錄時(shí)間為8萬小時(shí)。
電機(jī):電機(jī)形式、功率、防護(hù)等級、溫升等級、絕緣等級。
葉輪:平衡級。平衡等級是用來衡量葉輪旋轉(zhuǎn)過程中剩余不平衡量的指標(biāo)。我們的產(chǎn)品致力于交流
電機(jī)功率:用于表示電機(jī)的額定功率。電機(jī)功率必須大于風(fēng)扇的軸功率。
國家規(guī)定的電機(jī)功率等級有:0.12、0.18、0.25、0.37、0.55、0.75、1.1、1.5、2.2、3、4、5.5、7.5、11、15、18.5、22、30、37、45Kw等。
以及轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式:電機(jī)有單速和雙速。除非另有規(guī)定,通常使用單速電機(jī)。

極數(shù)和相應(yīng)的速度:
極數(shù):定子上線圈繞組的對數(shù)(一般分為2、4、6、8極)
對應(yīng)轉(zhuǎn)速:2極-2900轉(zhuǎn)/分;4-1450轉(zhuǎn)/分鐘;
6-960轉(zhuǎn)/分鐘;8-720轉(zhuǎn)/分鐘。
風(fēng)機(jī)一般采用三相交流異步電機(jī)(380V/50Hz/3PH)和單相交流電機(jī)(220V/50Hz/1PH),以三相電機(jī)為主。
根據(jù)用途不同,可分為:
普通電機(jī)(TEFC-帶冷卻風(fēng)扇的普通電機(jī))
雙速電機(jī):顧名思義,有兩種轉(zhuǎn)速的電機(jī)。這種電機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)繞組,可以通過不同繞組之間的切換來改變轉(zhuǎn)速。平時(shí)用來排空氣的。緊急情況下,可提高轉(zhuǎn)速,快速排除廢氣。達(dá)到一機(jī)兩用的目的。
防爆電機(jī)(EXP),風(fēng)機(jī)用于防爆排風(fēng)時(shí)會(huì)用到。
變頻電機(jī)(VFD電機(jī))可以通過改變供電頻率來間接改變轉(zhuǎn)速和功率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。通常與變頻器一起使用。
電機(jī)基礎(chǔ)知識:
內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī):帶有外部定子和內(nèi)部轉(zhuǎn)子的電機(jī)。形式多樣,可滿足各種場合和功率要求。
外轉(zhuǎn)子電機(jī):帶有內(nèi)定子和外轉(zhuǎn)子的電機(jī)。體積小,重量輕,但功率低(7.5kw以下),一般只用于凈化室溫下的空氣。
防護(hù)等級:用IPXX表示:

溫升等級:電機(jī)作為能量轉(zhuǎn)換元件,在運(yùn)行過程中有自身的能量損耗,部分能量損耗引起自身溫升。所以國家規(guī)定了溫升水平來限制電機(jī)使用的極限溫度(用電阻法測量,不能用手感)。

絕緣等級:為了可靠運(yùn)行,電機(jī)的帶電部件需要與外殼或帶電部件之間進(jìn)行絕緣,絕緣材料的使用壽命與材料本身的絕緣等級密切相關(guān)。
絕緣等級為B、F、H(高溫環(huán)境)。
通用汽車:溫升B級,絕緣f級。
內(nèi)轉(zhuǎn)子/外轉(zhuǎn)子電機(jī)
1.風(fēng)量、風(fēng)壓等參數(shù);
2.安裝位置、安裝形式、室內(nèi)或室外;
3.待運(yùn)輸?shù)臍怏w成分;
4.操作條件;
5.附件等其他要求。
選擇后要詳細(xì)記錄風(fēng)量、靜壓、軸功率、轉(zhuǎn)速、噪音等參數(shù)。
風(fēng)機(jī)的通風(fēng)率:

風(fēng)機(jī)的通風(fēng)率:

管道中的設(shè)計(jì)風(fēng)速:

風(fēng)機(jī)選型五要素:
是指呼吸機(jī)入口氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(760mmHg或101325Pa),溫度為20,相對濕度為50%的氣體條件。
通風(fēng)機(jī)進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)狀況:是單位時(shí)間內(nèi)通過呼吸機(jī)的氣體體積,不考慮空氣密度。
流量:
常用流量單位:m3/h;Q= AV
而風(fēng)機(jī)性能計(jì)算中均用m3/s。
氣流在某一點(diǎn)或某一截面的總壓力等于該點(diǎn)的壓力。
靜壓和動(dòng)壓之和。通風(fēng)機(jī)的全壓Ptf:
全壓常用單位:Pa
Ptf= Psf + Pdf
通風(fēng)機(jī)出口截面上氣體動(dòng)能所代表的壓力,即:
Pdf=2 * c22/2
2:出口密度c2出口速度
常用的動(dòng)壓單位:Pa
通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓Pdf:
呼吸機(jī)的靜壓定義為呼吸機(jī)的總壓力減去通風(fēng)電機(jī)壓力。即:
Psf=Ptf-Pdf,靜壓的常用單位:Pa。
通風(fēng)機(jī)的靜壓Psf:
通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)。
如圖所示,管道中的總壓、靜壓和動(dòng)壓:

通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n:
通風(fēng)機(jī)的總壓效率tf
等于通風(fēng)機(jī)全壓有效功率與軸功率之比,即:
tf=Petf/Psh=Ptfqv/1000/Psh
機(jī)械效率是通風(fēng)機(jī)軸承損失和傳動(dòng)損失的質(zhì)量,是通風(fēng)機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不恒定,風(fēng)扇低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于機(jī)械損失恒定,機(jī)械效率也會(huì)下降。
傳輸模式和機(jī)械
注:上表以億利達(dá)范為例。
示例:客戶要求風(fēng)機(jī)流量為12000 m3/h,總壓為800Pa,皮帶驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)配備億利達(dá)SYD450R。求風(fēng)機(jī)全壓有效功率,全壓內(nèi)部效率,電機(jī)功率?
解:風(fēng)機(jī)軸功率(內(nèi)部功率)Psh=4.039kw(直接測試數(shù)據(jù))從億利達(dá)風(fēng)機(jī)選型軟件或樣品中得知;
PE=Q * Ptf/1000=12000 * 800/3600/1000=2.66667 kw
tf=Pe/Psh=2.6667/4.039=0.66
Pk*Psh=1.15*4.039=4.644kw
使用5.5kw電機(jī)。
葉輪速度三角形:

通風(fēng)機(jī)的效率:
1.壓力:當(dāng)兩個(gè)葉輪的尺寸、轉(zhuǎn)速、流量相同時(shí),前彎葉輪獲得的總壓大于后彎葉輪。
2.效率:雖然前彎葉片全壓最大,但主要是葉輪出口動(dòng)壓的增加。這個(gè)動(dòng)壓超過總壓的50%。這部分動(dòng)壓必須在葉輪后的蝸殼內(nèi)轉(zhuǎn)化為靜壓。實(shí)踐證明,蝸殼的效率較低。前彎葉片的流道損失也很大,因此蝸殼和葉輪內(nèi)的流動(dòng)狀況都會(huì)降低風(fēng)扇效率。后彎葉輪的情況則相反,因此后彎葉輪風(fēng)機(jī)的效率高于前彎葉輪風(fēng)機(jī)。

前后向風(fēng)機(jī)比較:

風(fēng)扇性能曲線:






風(fēng)扇的平衡:
1)減少振動(dòng);2)降低噪音;
3)減少操作中的壓力;4)增加軸承的使用壽命;
5)減少操作人員的干擾和疲勞;
6)減少能量的損失。

風(fēng)機(jī)的定律:


