一、風(fēng)機(jī)的分類:
1、根據(jù)氣流方向分類:
離心風(fēng)機(jī):氣流軸向進(jìn)入葉輪后通過葉輪的旋轉(zhuǎn)沿徑向流動。
軸流風(fēng)機(jī):氣流軸向進(jìn)入葉輪后近似在圓柱表面沿軸向流動。
混(斜)流風(fēng)機(jī):子午加速式,氣流方向介于離心式與軸流式之間,近似沿錐面流動。
2、根據(jù)葉片形式分類:
a) 前傾(分單吸、雙吸,適用壓力1000Pa以下)
b) 后傾(分單片、翼截式,又分單吸、雙吸,適用壓力1000Pa以上)
c) 軸流(鐵扇葉、螺旋漿式)
d) 斜流、混流
3、根據(jù)壓力形式分類:低壓、中壓、高壓
4、根據(jù)傳動形式:
2、傳動方式:A、直接式(內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子、電機(jī)直接、連軸器)
B、皮帶式(普通、連坐軸承、水冷式、油冷式)
風(fēng)機(jī)根據(jù)使用場所及用途可分為:
鍋爐、冷卻、防爆、防腐、船舶、紡織、隧道、排塵、一般工業(yè)用通風(fēng)、空調(diào)風(fēng)機(jī)等。
二、離心風(fēng)機(jī)的分類:
離心風(fēng)機(jī)有中高壓離心風(fēng)機(jī)與中低壓離心風(fēng)機(jī),根據(jù)其葉片型式不同分前傾、徑向和后傾幾種。
三、風(fēng)機(jī)的組成:
軸流風(fēng)機(jī)主要由風(fēng)殼、葉輪、電機(jī)組成;離心風(fēng)機(jī)主要由蝸殼、葉輪、進(jìn)風(fēng)口(導(dǎo)流器)、電機(jī)、傳動組、角框組成。配件有減震器、皮帶輪、皮帶、出口法蘭、皮帶護(hù)罩等。
其中:軸的材質(zhì)為45#鋼。
角框的角鐵或鍍鋅板制作;
軸承:小負(fù)荷風(fēng)機(jī)采用含油滾珠軸承(UKP系列)、功率較大風(fēng)機(jī)采用帶座軸承(機(jī)座)或雙列滾柱軸承。
葉輪、蝸殼:一般采用鍍鋅板或熱扎板制作,特殊情況(輸送腐蝕性氣體)采用不銹鋼、玻璃鋼或PVC制作。
風(fēng)機(jī)座:采用槽鋼或角鐵制作。
皮帶輪、皮帶、電機(jī)為外購品。
采用的鍍鋅板的含鋅量在Z22以上。熱扎板制作后需經(jīng)除銹和噴涂處理。
鍍鋅板制作之特點(diǎn):外形美觀,不易生銹,制作后不必經(jīng)其它后處理,無電焊等操作,工作效率高,成本較高。在潮濕等室處場所,表面可噴環(huán)氧樹脂漆做防護(hù)處理。
熱扎板特點(diǎn):成本低、經(jīng)噴涂后外形亦較美觀,但經(jīng)電焊等作業(yè),如未處理好,在焊縫等地方容易生銹斷開,使用壽命較鍍鋅板短。
四、主要性能參數(shù)簡介
要了解風(fēng)機(jī)的性能,必須正確掌握通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)的含義。
1、通風(fēng)機(jī)進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)狀況:
它是指通風(fēng)機(jī)進(jìn)口處空氣的壓力為一個大氣壓(760 mmHg),溫度為20℃,相對濕度為80%的氣體,空氣密度為1.2Kg/cm。
2、風(fēng)量:
風(fēng)量是指在單位時間內(nèi)流動的空氣量。如果沒有分流和漏風(fēng),則該參數(shù)在整個過程中為一常數(shù)。采用公式制度時,其單位一般用m3/h(立方米/小時)亦有m3/min(立方米/分種)和m3/s(立方米/秒鐘)。
風(fēng)量(Q):單位:
1立方米/秒(CMS)=60立方米/分鐘(CMM)=3600立方米/小時(CMH)
1立方英尺/分鐘(CFM)=1.7CMH,1立方升/秒(L/S)=3.6m3/h。
3、靜壓、動壓和全壓:
在離心風(fēng)機(jī)中,空氣先進(jìn)入葉輪的中央?yún)^(qū),然后在離心的推動下,空氣將流到葉輪的外緣,然后氣流通過葉片到達(dá)蝸殼內(nèi),將一部分動壓轉(zhuǎn)化為靜壓,并通過出口排出。
在管道中,不可壓縮性流體的運(yùn)動服從伯努力原理,即除去摩擦耗損和在風(fēng)管變載面處所形成的渦流的耗損外,流體所具有的三種形式的能量,即總能、勢能、動能的總和將保持恒定。
全壓(Pt)是指其靜壓和動壓之和。
靜壓(Ps)是指單位表面面積上承受各個方向上的力,它與速度的力無關(guān)。
動壓(Pd)是指風(fēng)機(jī)出口載面上氣體動能所代表的壓力。
在空調(diào)機(jī)組中,經(jīng)常提到一個“機(jī)外余壓”或“出口余壓”的概念,它是指空調(diào)箱的整體靜壓,在轉(zhuǎn)換為風(fēng)機(jī)的靜壓時,應(yīng)考慮到空調(diào)箱的機(jī)內(nèi)阻力損失這一數(shù)值。
此時的風(fēng)機(jī)全壓=空調(diào)箱機(jī)內(nèi)阻力損失+機(jī)外余壓+風(fēng)機(jī)的動壓
切記不可將機(jī)外余壓直接當(dāng)作風(fēng)機(jī)的靜壓來處理。
壓力單位為Pa,亦有mmAq(毫米水柱),1mmAq約等于9.8Pa,計(jì)算時,可近似以10Pa計(jì)算。
1英寸水柱(inAq)=25.4mmAq
值得注意的是:在運(yùn)行管網(wǎng)中通風(fēng)機(jī)進(jìn)口前的風(fēng)管為吸風(fēng)段,出口后的風(fēng)管為送風(fēng)段。吸風(fēng)段靜壓為負(fù)值,送風(fēng)段靜壓為正值。而動壓總是為正值。全壓為二者的代數(shù)和 (Pt=Ps+Pd)。
Pd=ρV2/2 (Pd為動壓,ρ為運(yùn)行狀態(tài)下的空氣密度一般用1.2,V為計(jì)算管路相應(yīng)部位的風(fēng)速)
4、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速:通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表示葉輪每秒鐘的旋轉(zhuǎn)速度,習(xí)慣上用n表示,單位為r/min(rpm)。
5、軸功率和安裝功率:
每個圖中的功率曲線都代表風(fēng)機(jī)的實(shí)際消耗功率即軸功率,單位是KW(千瓦)或HP(馬力),在匹配電機(jī)功率時,要避免電機(jī)過熱,必須計(jì)算傳動損耗,以及系統(tǒng)可能出現(xiàn)的阻力變化引起風(fēng)機(jī)的實(shí)際消耗功率增高。這些損耗一般約束在15%~20%。所以決定電機(jī)的安裝功率,需將風(fēng)機(jī)的實(shí)際消耗功率乘以1.2(安全系數(shù))。計(jì)算值在臨界點(diǎn)時,應(yīng)選用有余裕的電機(jī),在使用中可避免出現(xiàn)電機(jī)超載而燒毀。
雙聯(lián)風(fēng)機(jī)的電機(jī)選配:查出風(fēng)機(jī)的軸功率PW,乘以2.15后*1.2的安全系數(shù)后選用市售電機(jī)規(guī)格。1HP=0.746KW。
6、離心風(fēng)機(jī)噪聲:
聲級(噪音)的測量是在離風(fēng)口1米處,與其軸線成45度角的方向上用A聲級計(jì)來進(jìn)行檢測,單位為dB(A)。
聲壓級(LpS)轉(zhuǎn)換成功率級(LwS),只需在LpS上增加7db就可以了。噪聲隨葉輪速度的增加而增加,經(jīng)驗(yàn)表明,對于類似的風(fēng)機(jī)來說,噪聲的增加通常伴隨著速度的提高和效率的降低。這就是說,盡量采用那些大直徑葉輪但轉(zhuǎn)速慢,運(yùn)行平穩(wěn)的風(fēng)機(jī),使風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)落在高效率區(qū)域。
7、風(fēng)機(jī)效率:效率是風(fēng)機(jī)性能的一個重要指標(biāo),可通過以下公式計(jì)算。
(n%)效率=風(fēng)量(CMM)*壓力(MMAQ)/K(6120)*軸功率(KW)
軸功率(KW)=風(fēng)量(CMM)*全壓(MMAQ)/K(6120)* (n%)全壓效率以上,壓力若為全壓,則效率為全壓效率;壓力為靜壓,則為靜壓效率。
8、傳動方式:
風(fēng)機(jī)傳動方式,有以下幾種:
(1)A型傳動:電機(jī)直聯(lián)式,即風(fēng)輪直接裝在電機(jī)軸上。
(2)B型傳動:皮帶輪裝在兩個軸承中間,葉輪懸臂安裝。
(3)C型傳動:葉輪裝在軸的一側(cè),皮帶輪在軸的另一側(cè)。
(4)D型傳動:葉輪懸臂安裝在軸的一側(cè),并以聯(lián)軸器傳動。
(5)E型傳動:皮帶輪懸臂安裝,葉輪安裝在兩個軸承之間,皮帶輪懸臂安裝。
?。?)F型傳動:葉輪裝在兩軸承中間,并以聯(lián)軸器傳動。
在實(shí)際使用中,我們常用的為A 型傳動、C型傳動、E型傳動。A型傳動的風(fēng)機(jī),可適用于尺寸安裝空間小的情況。但由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速固定,風(fēng)機(jī)參數(shù)無法調(diào)節(jié)。C型傳動是皮帶輪式的,多為單吸風(fēng)機(jī)排氣時使用,其優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)機(jī)可調(diào)節(jié),空氣介質(zhì)不經(jīng)過傳動組件,如軸承、皮帶輪、皮帶,可配件的使用壽命。高溫、除塵等風(fēng)機(jī)一般使用C型。E型傳動做為皮帶輪式帶動,同樣具備調(diào)整的功能,雙吸風(fēng)機(jī)多使用此傳動方式,作為送風(fēng)用。單吸風(fēng)機(jī)亦有使用此傳動方式,安裝尺寸比較小。缺點(diǎn)是軸承維修比較困難且不能使用于高溫及有灰塵的情況下。
9、震動值要求:6.3m/s (5.6m/s、4.0m/s、3.2m/s、2.5m/s)
10、風(fēng)管尺寸、安裝:風(fēng)管(分低、中、高三種風(fēng)速)實(shí)際使用大小和風(fēng)速(風(fēng)速需視具體承載物確定)有聯(lián)系(V=Q/N),風(fēng)管的材料選擇也與風(fēng)速、風(fēng)壓有一定關(guān)聯(lián)。
五、風(fēng)機(jī)選型:
如何從已知參數(shù)選擇一臺最適用風(fēng)機(jī),是每個業(yè)務(wù)員所必需知道。通常情況下,客戶會開出一臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Qm3/h(CMH)與壓力P (Pa),從公司的型錄上的性能曲線表上,我們可以選出一個的型號,該參數(shù)的交叉點(diǎn)盡量在性能曲線的高效率區(qū)。
從所選出的型號的性能曲線表上,從對應(yīng)的各曲線,我們可知道風(fēng)機(jī)的軸功率N,在選配電機(jī)時我們要用到它;另外還可查到該風(fēng)機(jī)的動壓Pa、噪音dB(A)、轉(zhuǎn)速n、風(fēng)速V等參數(shù)。
只需知道風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與壓力這二個參數(shù),就可定出一臺風(fēng)機(jī)的型號,從而查到其它參數(shù)。亦可從風(fēng)機(jī)的選型軟件上選出所需風(fēng)機(jī)的型號。
1、對已知風(fēng)量和壓力的情況下,還必須了解使用場所工作環(huán)境(如普通、高溫、防爆、防腐等),空氣介質(zhì)、用途以及大氣壓力(海拔高度)等。,以判斷選用何種風(fēng)機(jī)(軸承形式、材質(zhì)不一)。
2、一般情況下,送風(fēng)選用雙吸風(fēng)機(jī),排風(fēng)選用單吸風(fēng)機(jī)(另外還要看進(jìn)風(fēng)口是否接管道,如不接管道用雙進(jìn)風(fēng),接管道用單進(jìn)風(fēng)),箱型風(fēng)機(jī)既可做排風(fēng)也可做送風(fēng)用。
3、了解使用場所再根據(jù)壓力與風(fēng)量的比例的高低選擇使用前傾或者后傾風(fēng)機(jī)。
4、目前市場上選用皮帶傳動式的風(fēng)機(jī)居多,其優(yōu)點(diǎn)是:可調(diào)節(jié)性強(qiáng),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)有偏差時可通過調(diào)整轉(zhuǎn)速來達(dá)到實(shí)際使用的目的,缺點(diǎn)是:價格較直聯(lián)式的高,且空間比較大。直聯(lián)風(fēng)機(jī)具有使用簡單,空間小的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是工作范圍小,無法調(diào)整。
5、產(chǎn)品型錄的性能曲線表上,使風(fēng)量與壓力的交叉點(diǎn)盡量落于高效率區(qū)(即出口風(fēng)速一般在10~12m/s之間),確認(rèn)出一個的型號。從該型號的性能表上,我們可以查到該風(fēng)機(jī)的軸功率、動壓、噪音、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速等參數(shù)。
6、有時為了經(jīng)濟(jì)上的考慮,我們亦選用比效率小一號的風(fēng)機(jī),因?yàn)樵擄L(fēng)機(jī)只需加大一點(diǎn)電機(jī)功率就可使用,而在體積和價格上都占有優(yōu)勢。但建議使用風(fēng)速以不超過15M/S為宜,否則風(fēng)機(jī)容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的工作狀態(tài),如震動、噪聲大等。
7、離心風(fēng)機(jī)基本參考選型: Q(CMH)*10(單吸為*20)開平方根,再往上推兩個型號(此為mm計(jì)葉輪尺寸,其它單位制葉輪按其換算)。
例如:Q=10000CMH則為10000*10(20)=100000(200000)開根號為316(447),型號為400(560),日本番號制(1#=150mm)則為2 1/2#(4#)、英寸制(1in=25.4mm)則為16-16(22-22)、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)制(1#=100mm)則為4#(5.6#)
另風(fēng)機(jī)電機(jī)功率可用風(fēng)機(jī)效率公式換算。
六、皮帶輪選配
選配皮帶輪主要根據(jù)以下公式計(jì)算:
電機(jī)轉(zhuǎn)速/風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速=風(fēng)機(jī)皮帶輪/電機(jī)皮帶輪(直徑均為節(jié)圓徑,以下同)目前主要選配有普通V帶和高效窄V帶兩種,高效窄V帶主要適用于功率較大的電機(jī)。皮帶輪外徑=節(jié)圓徑+2ha。
ha值A(chǔ)型為3.5;B型為5;C型為6。
步驟如下:
1、先計(jì)算傳動比i=電機(jī)轉(zhuǎn)速/風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
2、根據(jù)電機(jī)功率計(jì)算出電機(jī)側(cè)帶輪的直徑和槽數(shù)。
3、帶輪的直徑乘以傳動比可計(jì)算出風(fēng)機(jī)的帶輪直徑。
六、風(fēng)機(jī)定律
當(dāng)一個風(fēng)機(jī)安裝在系統(tǒng)中時,會因系統(tǒng)變化而在性能上形成有規(guī)律的變化,其遵循一定的規(guī)律變化,我們稱之為風(fēng)機(jī)定律。
簡單的說,其主要有以下幾點(diǎn):
1、風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比Q1/Q2=N1/N2
2、壓力與轉(zhuǎn)速的平方培成正比P1/P2=(N1/N2)
3、軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比Pw1/Pw2=(N1/N2)
*當(dāng)海撥高度不同時,其空氣密度也不同。在計(jì)算風(fēng)機(jī)之Q、Pt時也不同,主要表現(xiàn)為壓力差異不同,主要為空氣密度與壓力有比例。如西藏地區(qū)空氣密度為0.8,那與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓地區(qū)壓力比也為0.8:1,西藏為2000Pa標(biāo)準(zhǔn)則為1600Pa。