第六章通风机.

第六章通风机主要内容：通风机的分类通风机的构造和工作原理通风机的性能；风机的选择计算。1.按风压分根据风机的压力,可将风机分为低压风机、中压风机和高压风机。其压力(风机全压)范围如下:低压:Pf≤1000Pa中压:1000PaPf≤3000Pa高压:3000PaPf≤15000Pa通风工程中大多采用低压与中低压风机。一、风机分类2.按用途分根据用途不同,风机可分为通用风机，排尘风机，工业通风换气风机,锅炉引风机，矿用风机等。矿用风机按其用途不同又可分为:主扇、辅扇和局扇。主扇用于全矿井的通风,辅扇用于通风网络中某分支风路的风量调节,局扇用于局部地点的通风。3.按原理分离心式风机：离心风机的风量和风压范围大,在通风工程中被广泛应用。轴流式通风机：空气轴向流入,轴向流出。在地下工程施工通风中得到广泛应用。二、通风机的构造和工作原理1、离心式通风机由旋转的叶轮和蜗壳式的外壳组成。旋转叶轮的功能是使空气获得能量；蜗壳的功能是收集空气，并将空气的动压有效地转化为静压。离心风机结构简图1-进气室；2-进气口；3-叶轮；4-蜗壳；5-主轴；6-出气口；7-扩散器离心风机的原理叶轮旋转产生的离心力使空气获得动能,然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。这样,风机出口的空气就是具有一定静压的风流。离心风机的主要结构参数①叶轮外径,常用D表示；②叶轮宽度,常用b表示；③叶轮出口角,一般用β表示。b叶轮叶轮出口角（即叶片安装角）β前向式径向式后向式叶片弯曲方向与旋转方向相同,β90°(90°～160°)叶片出口沿径向安装,β=90°叶片弯曲方向与旋转方向相反,β90°(20°～70°)离心风机的传动形式2、轴流风机一般的轴流式通风机，结构简单，噪声较小，风压较低。风压一般不大于500Pa。轴流风机结构简图二、通风机的性能1、风机的性能参数风量、风压、功率、效率与转速等。（1）风量Q:指通风机在单位时间内所输送的气体体积。风机说明书中的风量与风压,一般均指标准气态下(即大气压为760mmHg,温度为20℃,湿度为50%,密度为1.2kg/m3)的数值。风量单位常用有m3/s,m3/min,m3/h。（2）风压:它是单位体积的气体流过风机叶轮时所获得的能量增量,单位为Pa。它等于风机的静压Hs与动压Hv之和。一般通风机在较高效率范围内工作时,其动压约占全压的10～20%左右。（3）功率:单位时间通过风机的空气获得的总能量。单位kw（千瓦）。风机的功率可分为:有效功率Ny─指单位时间内通过风机的空气所获得的实际能量,它是风机的输出功率,也称为空气功率。Ny=PL/1000（kw）轴功率N─电动机传递给风机转轴上的功率。也就是风机的输入功率。理论功率Nm─考虑了传动机械效率和电机容量安全系数后,电动机的功率。mmPLN1000（4）效率:有效功率与轴功率之比。表明风机将输入功率转化为输出功率的程度。1000NPL（5）转速:系指风机叶轮每分钟的转数,单位为转/分。风机转速改变时,风机的流量、风压和轴功率都将随之改变。2、风机的性能曲线通风机的性能是指在额定转速下,其风压、功率、效率与流量之间的关系。由于风机工作过程的复杂性,很难从理论上得出这个函数关系的精确数学表示式。因此,实际应用中通常通过实测并用曲线来描述风压、功率、效率与流量之间的关系，每一台通风机都有一组个体特性曲线。最佳工况主轴转速序号全压流量效率轴功率所需功率2000120100.96671.22.733.45220201.19977.33.133.95319611.43280.23.504.42418631.66580.83.844.85517361.89879.64.145.23615892.13176.54.425.58714322.36472.24.695.92C6-48No5离心通风机性能3、通风机参数的比例定律同类型风机相似(包括几何相似,运动相似和动力相似),因此,同一类型风机的无因次性能参数相等。即UDQ242UH324UDQH流量系数压力系数功率系数ρ——空气密度，kg/m3；D——风机的叶轮外径，m；U——叶轮周边切线速度，m/s；H——风机的风压，Pa；Q——风机的风量，m3/s。由上式无因次系数式，可得同类型风机性能的换算关系式（1）风机的风量与：L/L'=(D/D')3(n/n')（2）风压与密度、转速、动轮直径的关系P/P'=(ρ/ρ')(D/D')2(n/n')2（3）功率与密度、转速、动轮直径的关系N/N'=(ρ/ρ')(D/D')5(n/n')3L、L'——分别为所要换算的两台风机的风量，m3/s；P、P'——分别为所要换算的两台风机的风压，Pa；N、N'——分别为所要换算的两台风机的功率，kw；D、D'——分别为所要换算的两台风机的叶轮直经，m；n、n'——分别为所要换算的两台风机的转速，转/分；ρ、ρ'——分别为所要换算的两台风机工作的空气密度，kg/m3。例6-1已知C6-48No5离心通风机，转速n＝2000r/min的性能如表所示，求转速n＝1800r/min时的性能参数。1、各对应点的风量2、各对应点的风压3、各对应点的功率4、各对应点的效率相同4、通风机的工况运行工况点:风机风压特性曲线H与风管阻力特性曲线Km的交点,即为风机的运行工况点。在工况点上风机的风压与系统中的阻力相等,风机的风量就是系统的风量。工况点随系统阻力和风机转速的变化而变化。对运行工况点的要求:①运行工况点落在风压曲线的稳定工作区范围内；②运行工况点落在效率较高的范围内,一般要求工况点的运行效率不能低于最高效率的85%。即，要求η≥0.85ηmax。满足这两项要求的运行范围，即为风机的工作区。5、风机的风量调节当风机的风量和风压不能满足设计要求时,就应调节工况点。两种调节法:一是改变管道的阻力特性调节阻力特性曲线Km,需增大风量时,将Km值调小,反之将Km值调大；二是调节风机转速,从而使风机风压曲线改变。例6-2某通风管网，已知管网阻力特性系数K＝400u，风机转速n＝1450r/min，风机工况为L=1.2m3/s，P=576Pa。现在风机转速增加到n＝1800r/min，求风机的工况。解：（方法1）画图（方法2）由于管网的特性曲线为二次曲线，管网风量与阻力的关系与风机参数比例定律相同，故可用风机的参数比例定律求出新的工况。2''''nnPPnnLL三、风机的选择计算1、确定风机的类型根据被输送气体的性质确定。2、计算所需风机的风量和风压3、参数换算4、确定风机的型号及转速5、确定风机的工况及电机的功率。离心式通风机型号的编制方法排尘（或C）离心式通风机4—73-11No6C右90°出风口位置旋转方向名称型号机号传动方式用途——排尘（或C）；名称——离心式通风机；型号（由全压系数、比转数、进风口形式、设计顺序号四个数组成），4——全压系数；73——比转数；1——进口型；1——设计序号；No6——机号，叶轮外径600毫米；C——传动方式；右——旋转方向；90°——出口位置