机械基础知识-风机

N a PQ η= = N N
全压效率
Pst Q η st = = N N
N a , st
静压效率
（7）通风性能曲线 风机的压力p、功率P和效率η等 随风机流量qV的不同而变化的关 系曲线，称风机的性能曲线（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，也可制定风机 的适应性，例如要求风机效率曲线 尽可的平坦，高效率区间尽可能大 些，以适应工况的变化，使风机在 较佳状况下工作。





说明： 1)用途代号和离心式风机相同。 2)叶轮代号、单叶轮不表示，双叶轮用2表示。 3)叶轮轮毂比为叶轮底径与外径之比，取两位整数。 4)转子位置代号，卧式用A、立式用B表示，同系列产品转 子无位置变化的则不表示。 5)若产品的型式中有重复代号或派生时，则在轮毂比转数 后加注罗马数字Ⅰ、Ⅱ…表示。 6)设计序号用阿拉伯数字1、2…表示；若性能参数、外形 尺寸、地脚尺寸、易损部件都没有变化，则不采用设计顺 序号。 (3)机号 一般用叶轮外径的分米(dm)数表示。其前面冠以 No.，在机号数字后加上小写汉语拼音字母a或b表示变 型。 (4)传动方式 如下表

上图为一台离心风机 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PtF（Pa）、静压 PsF（Pa）、全压效 率η（%），轴功率 P（kw），该通风机 的运行转速为 1450r/min。
1、通风机： △P ＜15KPa 2、鼓风机： 15KPa ＜ △P ≤200KPa 3、压缩机： △P ＞200KPa （仅供参考）
风机定义

风机是通风机和鼓风机的统称，是一种品 种繁多、应用广泛的输送气体的通用机 械。从能量观点来分析，它是把原动机的 机械能转变为气体能量的一种机械。
风机分类
离心风机叶片型式—径向

叶片出口角度β2=90° 结构简单生产成本较低 参数介于前向型和后向型之 间，但是效率较低，所以现 在应用不是十分广泛，又由 于其不易结垢的特点，只有 在矿井等少数场合使用。


离心风机叶片形式—后向


叶片出口角度β2 ＜ 90° 此种叶轮由于其空气动力学 性能优秀，风量大，压力 低，但是效率很高，国内一 般的后向型叶轮的离心风机 其效率能达到80%~90%，所 以应用十分广泛，而且因为 其不易结垢的特点，在工 业、化工、电厂等领域应用 十分广泛 工艺要求较高
图
图 1-6 贯流式风机示意图 （a ） 贯流式风机叶轮结构示意图 （ b ） 贯流式风机中的气流
1-叶片 2-封闭端面
四、风机的特性参数

（1）流量Q 单位时间内通过风机流道某一截面的气体容积，故又称容 积流量，俗称风量，单位为m3/s， m3/min ，m3/h 。如无特殊说明，风机 的流量，特指通风机进口处的体积流量。 （2）压力P 压力有全压、动压和静压、。 单位体积的气体在风机内所获得的总能量叫风机全压P，气体静压、动压 之和为全压，单位为Pa； 动压Pd：该截面上气体流动速度所产生的平均压力，Pd=0.5ρ V2； 静压Pst：在平直流道中运动的气体于某一截面垂直作用于壁面的压力。 通常为测得值，也被称为真空度。静压等于全压
三、 贯流式风机的工作原理


近年来由于空气调节技术的发展，要求有一种小风量、低噪声、压头适当和 在安装上便于与建筑物相配合的小型风机。贯流式风机就是适应这种要求的 新型风机。 贯流式风机的主要特点如下(图1—6)： (1)叶轮一般是多叶式前向叶型，但两个端面是封闭的。 (2)叶轮的宽度b没有限制，当宽度加大时．流量也增加。 (3)贯流式风机不像离心式风机是在机壳侧板上开口使气流轴向进入风机，而 是将机壳部分地敞开使气流直接径向进入风机。气流横穿叶片两次。某些贯 流式风机在叶轮内缘加设不动的导流叶片，以改善气流状态。 (4)在性能上，贯流式风机的效率较低，一般约为30％一50％。 (5)进风口与出风口都是矩形的，易与建筑物相配合。贯流式风机至今还存在 许多问题有待解决。特别是各部分的几何形状对其性能有重大影响。不完善 的结构甚至完全不能工作，但小型的贯流式风机的使用范围正在稳步扩大。
风机分类



(二)透平式 透平式风机的主要结构是可旋转的、带叶片的叶 轮和固定的机壳。通过叶轮的旋转对流体作功， 从而使流体获得能量。 根据流体的流动情况，可将它们再分为下列数 种： 1．离心式风机； 2．轴流式风机； 3．混流式风机，这种风机是前两种的混合体。 4．贯流式风机。



（4）传动方式 风机传动方式有六种，分别以大写字母 A、B、C、D、E、F等表示，见下表所示。 离心风机传动方式及结构特点
传动方式 A B C D F G
结构特 点
单吸、单支架、无 轴承，与电动 机直联
单吸、单支 架，悬臂 支承，皮 带轮在两 轴承之间
单吸、单支 架，悬 臂支 承，皮 带轮在 两轴承 外侧
本例为右90度即顺90度

以上六部分的排列顺序如下：
Байду номын сангаас


说明： 1）一般用途的产品，可不用表示用途的代 号。 2）在产品形式中，产生有重复代号或派生 型时，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ…等在比转数后 加注序号。 3）第一次设计的序号可以不写出。
二、轴流式风机工作原理
轴流式泵与风机的工作原理是：旋转叶片 的挤压推进力使流体获得能量，升高其压 能和动能，其结构如图1—4、图1—5所 示。叶轮1安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵 壳3内,当叶轮旋转时，流体轴向流入，在叶 片叶道内获得能量后，沿轴向流出。轴流 式泵与风机适用于大流量、低压力，制冷 系统中常用作循环水泵及送引风机。
风机基础知识
2010年
概 述


压缩和输送气体的机械，分为通风机、鼓 风机和压缩机等类别。 按绝对排气压力分类：
1、通风机：＜11.27×104 Pa 2、鼓风机： （11.27-34.2)×104 Pa 3、压缩机：＞ 34.2 ×104 Pa
（仅供参考）
概 述

按升压△P（进、排气压力之差即为升 压，也称压差）分类：



离心风机传动方式及结构特点
传动方式
A
B
C
D
F
G
结构特点
无轴承， 电动机 直联传 动
悬臂支 承，皮 带轮在 两轴承 之间
悬臂支 承，皮 带轮在 两轴承 外侧
悬臂支 承，联 轴器传 动（有 风筒）
悬臂支 承，联 轴器传 动（无 风筒）
齿轮箱， 直联传 动


(5)气流方向 用以区别吸气和出气方向，分 别以入和出表示；选用时一般不表示。 (6)风口位置 分进风口和出风口两种，用 入、出若干角度表示；基本风口位置有4 个，0°、90 ° ，180 ° 、270 ° 。
图 1-4 轴流泵示意图 1-叶轮 2-导流器 3-泵壳
1-整流罩
图 1-5 轴流风机示意图 2-前导叶 3-叶轮 4-扩散筒 5-整流体
轴流式风机的型号编制

2、轴流式风机的型号编制包括：名称、型号、机号、传动方式、气 流方向及风口位置等六部分。 （1）名称 包括用途、作用原理和管网中的作用三部分，多数产品第 三部分不作表示，常在型号前冠以用途代号，如锅炉轴流送风机G， 锅炉轴流引风机Y等。 （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。
图 1-3 离心式风机主要结构分解示意图 1—吸入口；2—叶轮前盘；3—叶片；4—后盘；5—机壳；6—出口 7—截流板，即风舌；8—支架
离心风机三种主要的叶轮形式

离心风机根据叶轮出风口端的叶片角度可将风机叶轮分为前向型、径向型、 后向型。
离心风机叶片型式—前向



叶片出口角度β2＞90° 产生风压较高，但是效率较低 前向型的叶片容易在叶轮间聚 集杂质，易结垢 一般用于风量一般，但是压力 要求高的区域。应用广泛 叶片一般较窄，叶片数量多 常见的9-19系列、9-26系列离 心风机即是这种叶轮


按原理分类：
1、容积式：往复式、回转式
日常我们所说的罗茨风机就属于回转式的一种

2、透平式：离心、轴流、混流、横流
透平式的共同特点是通过旋转叶片把机械能转变 成气体能量，因此又称为叶片式机械。
风机分类
(一)容积式 容积式风机在运转时，机械内部的工作容积不断 发生变化，从而吸入或排出流体。按其结构不 同，又可再分为； 1．往复式 这种机械借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积 反复变化，以吸入和排出流体，主要应用于压缩 机和泵上，如活塞式压缩机、活塞泵等； 2．回转式 机壳内的转子或转动部件旋转时，转子与机壳之 间的工作容积发生变化，借以吸入和排出流体， 如罗茨风机等。




（4）功率 风机功率有：轴功率和有效功率。 ①轴功率N 原动机传给通风机轴上的功率，单位为W 或KW。 ②有效功率Na 单位时间内气体自风机所获得的实际能 量，单位为W或kw。 N a = PQ N a,st = Pst Q （5）静压比 在管道设计计算中，要考虑管道的阻力损失，管道中风速 越大，阻力损失就越大，能量衰减的越快，所以对于风机来 讲，静压比是个非常重要的量值，表示为η=Pst/P。 （6）效率 风机的有效功率与轴功率之比称为风机的效 率。




（3）转速n 风机叶轮每分钟旋转周数叫转速，单位为r／min或rpm。 风机所有性能参数均将随转速的变化而变化 常用的电机转速计算公式为，n=120f/p，n为转速，f为电源频率，P为电机极 数(常见2、4、6、8、10） 电机直连风机的转速为电机转速，可通过改变电源频率改变风机转速。 若是皮带传送可根据调节原、被动皮带轮直径比例改变风机转速。