通风机基础知识(培训用)

风机基础知识

一、风机的分类(按出口压力)

1、通风机通常指大气压为101325Pa,气温为20°C时,出口全压为15000Pa。

2、鼓风机指出口压力为116000~350000Pa。(绝压)

3、压缩机指出口压力大于350000Pa。(绝压)

用于供暖、通风、空调的风机,全压通常不超过3000Pa,我们所提供的风机属于通风机范畴,即通常所说的空调风机及工程风机。

二、基本术语:

标准状态空气——空气在20℃和压力101325Pa,湿度50%,质量密度1.2Kg/m

3的空气。

静压Ps——气流中某一点或充满气体的空间某点的绝对压力与大气压力的压差,没有方向性,与速度无关,是气流中潜能的量度。为正值~负值。单位Pa(N/

m 2

).

动压Pd——动压是将气体从零速度加速到某一速度所需的压力,与气流的动

能成正比。动压只作用于气流方向,是正值。动压Pd=ρV2/2其中V是气流速度,单位m/s。单位Pa.

全压Pt——静压与动压的代数和。是气流中存在的全部能量的量度。单位Pa。Pt=Ps+Pd

三、风机术语及参数:

气体体积流量Qv(立方米/秒)——通常指标准状态下的风机进口流量。

风机全压升Pt(Pa)——风机出口平均全压和风机进口平均全压的代数差。是风机对气体施加的总机械能的量度。

风机静压升Ps——风机全压减去风机出口平均气流速度相当的动压,是气体克服管道阻力所需要的能量。

通风机效率——ηr是风机输出能量与输入能量之比。

ηr= Q×Pt×k/(1000×N r)

通风机整机效率——ηe是风机输出能量与整机输入能量之比。

ηe= Q×Pt×k/(1000×N e)

式中:Q为流量(立方米/秒); Pt为全压(Pa);k为压缩性系数;N r为内

功率;N e为轴功率;k为压缩性系数,通常情况下空调风机及工程风机不考虑,即k取1。

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风机的噪声:,一般用声功率级及倍频程声功率级,单位dB(分贝)常用A计权噪声级表示,dB(A)(分贝),A计权噪声压级比较符合人耳感知的噪声。

8倍频程——噪声含有不同的频率成分,大多数感兴趣的频率在50Hz~ 20000Hz,将噪声频率范围划分成多个范围——称为频带,频带的频率范围——称为

带宽。相临的两个频带的中心频率之比为2,称为倍频。常用的是8倍频程,即将噪声频率划分为8个倍频带,中心频率和带宽如下表:

中心频率Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

带宽Hz 45~90 90~

180 180~

355

355~

710

710~

1400

1400~

2800

2800~

5600

5600~

11200

四、风机分类:

通常按叶轮不同分为离心风机和轴流风机以及混流风机。

1、离心风机:

前向叶轮:出口角大于90°,压力系数较高,比转速较小,风机的特性曲线较陡,整条特性曲线上功率变化较大。

空调前向风机也称为多翼风机,叶片数量较多(几十片),叶片厚度薄。容易过载,与后倾风机相比,同样压力和流量时,转速和噪音低。适合大流量,中等压力应用场合。图1为前向风机的叶轮。图2为前向风机。

图1 图2

后向叶轮:出口角小于90°,同等转速下压力比前向风机要低,比转速较大,特性曲线较平坦,整条特性曲线上功率变化比前向风机小,效率教高。

叶片数量少(通常不超过16片)。转速高,不容易过载。图3为后倾叶轮,图4为后倾风机。

图3 图4

按叶片横截面形状,后向叶轮又可分为:

平板;园弧板;机翼型叶片;

径向叶轮:出口角等于90°,通常用于气体含尘量较大的场合。

离心风机基本结构:(见附图)

主要零部件:叶轮、机壳、进风口、进气箱、调节门、出口扩压器、主轴、轴承座、联轴器(皮带轮)等组成。

叶轮---通过旋转对气体做功,使气体获得动能和静压能,气体离开叶轮后仍具有一定的速度进入机壳。

机壳---气体离开叶轮进入机壳,在机壳中速度降低,将部分动压能转换为静压能而离开通风机,进入系统。

进风口(集流器)--- 作用是保证气流能均匀地充满叶轮进口截面,降低流动损失。

进气箱---当通风机进风口之前需接弯管,将使叶轮进口截面上的气流更不均匀,因此在进风口之前增设进气箱,以改善气流的流动状况。

调节门---调节性能,扩大通风机的使用范围,一般有导叶调节和挡板调节。

出口扩压器---为了更有效增加静压,降低出口速度,在蜗壳出口处增设扩压角θ,θ一般取6~10°,长度不超过1.5D。

主轴---传递动力,通常取中碳调质钢。一般要计算刚度和强度。

联轴器---传递动力,弹性联轴器、刚性联轴器、刚挠性联轴器。

皮带轮---传递动力。

2、轴流风机,气流轴向进轴向出,与离心相比,噪声高,风量大,压力低。

轴流风机叶型

机翼型叶片叶轮,风量大,压力较高,高效率。

镰刀型叶片叶轮,特点是噪声较低。增弧型对称叶片,适用于射流风机。减弧型对称叶片,适用于可逆风机。

机翼型叶片镰刀型叶片轴流风机

轴流风机基本结构:(见附图)

主要零部件:叶轮、机壳、集流器、导叶、进气箱、调节门、出口扩压器、主轴、轴承座、联轴器等组成

3、混流风机,是为了提高轴流风机的压力,将叶片变异(子午加速),轮毂为圆锥型,气流沿倾斜方向流出叶轮,压力比轴流风机高,流量比离心风机大。

混流风机结构:(见附图)

五、风机性能曲线:下图为轴流和离心风机性能曲线