風機是一種被驅動的流體機械,它依靠輸入的機械能來提高氣體壓力和輸送氣體。
風機的用途:
向建筑物內送(/排)空氣,用潔凈的空氣代替室內的污染空氣。
防爆排氣——排除易燃易爆氣體。這種風扇對結構有一定的要求。
消防排煙——建筑物著火時,清除高溫煙塵。這種風扇必須通過國家強制消防檢測認證。
氣力輸送——利用風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——利用風能去除附著物。
風機的分類:
按進出風原理:
軸流風機:指氣體進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機。適用于風量大、靜壓低的場合。
離心風機:指入口方向和出口方向成90度角(氣體離開葉輪時)的風機。適用于風壓大、風量大的場合,能克服很大的阻力。
混流風機:指介于離心風機和軸流風機之間的風機,即進風方向和出風方向的夾角既不90度,也不在同一水平線,綜合了離心風機和軸流風機的特點。
按壓力分類:
(1)在標準工況下,低壓離心風機的總壓PTF980 pa。
(2)標準工況下,中壓離心風機的總壓PTF為980 ~ 2942 Pa。
(3)標準工況下,高壓離心風機的總壓PTF為2942 ~ 14710 Pa。
專業(yè)術語:
風量:用于指示空氣流量。風量=橫截面積*風速
常用單位:立方米/小時,即CMH,m3/h;
總壓力:用于確定空氣阻力。單位:pa,Pa
總壓力=靜壓和動壓
靜壓:用于確定氣流的阻力,即沿途阻力(系統(tǒng)阻力);
動壓:空氣流動時產(chǎn)生的阻力。動壓=1/2v2;
轉速:用于指示運轉中風扇的速度。單位:轉/分,RPM;
軸功率:風機的實際能耗。單位:kW,千瓦;
電機功率:是風機配備的電機的功率,必須大于軸功率。單位:千瓦
噪音:用于指示風扇運轉時產(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=風量(m3/h)*靜壓(Pa)
B=軸功率(千瓦)10003600
風扇相似定律:當同類型風扇按等比例放大時,其參數(shù)會按一定規(guī)律變化。
相似率計算公式:
風機的主要部件及作用
皮帶:用于連接電機輪和皮帶輪以傳遞動力。只有皮帶傳動,而直接傳動沒有皮帶、皮帶輪、軸承等傳動機構。
滑輪:通過鍵與軸相連,起傳動作用。材料:鑄鐵。
軸:一端連接滑輪,另一端連接葉輪,起傳動作用。碳鋼,經(jīng)過精煉和回火。
軸承:用于支撐軸(風扇軸),防止振動直接作用于電機。
減震器(坐墊):降低振動、噪音、延長壽命。每臺風機的驅動裝置和電機應通過減震器與風機本體統(tǒng)一連接,以延長驅動裝置和葉輪的使用壽命,使運行更安靜。
泛水帽:扣在泛水上,方便安裝,防止雨水漏入室內。
電機:為風扇提供動力。它是風扇的主要部件。
檢查回氣閥:防止風回流到室內。有重力止回閥和電動止回閥。
葉輪:驅動氣流的關鍵部件。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個軸承同時運行。其中10%損壞時,記錄時間為8萬小時。
電機:電機形式、功率、防護等級、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過程中剩余不平衡量的指標。我們的產(chǎn)品致力于交流
電機功率:用于表示電機的額定功率。電機功率必須大于風扇的軸功率。
國家規(guī)定的電機功率等級有: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。
以及轉速的計算公式:電機有單速和雙速。除非另有規(guī)定,通常使用單速電機。
極數(shù)和相應的速度:
極數(shù):定子上線圈繞組的對數(shù)(一般分為2、4、6、8極)
對應轉速:2極-2900轉/分;4-1450轉/分鐘;
6-960轉/分鐘;8-720轉/分鐘。
風機一般采用三相交流異步電機(380V/50Hz/3PH)和單相交流電機(220V/50Hz/1PH),以三相電機為主。
根據(jù)用途不同,可分為:
普通電機(TEFC-帶冷卻風扇的普通電機)
雙速電機:顧名思義,有兩種轉速的電機。這種電機內部有兩個繞組,可以通過不同繞組之間的切換來改變轉速。平時用來排空氣的。緊急情況下,可提高轉速,快速排除廢氣。達到一機兩用的目的。
防爆電機(EXP),風機用于防爆排風時會用到。
變頻電機(VFD電機)可以通過改變供電頻率來間接改變轉速和功率,從而達到節(jié)能的目的。通常與變頻器一起使用。
電機基礎知識:
內轉子電機:帶有外部定子和內部轉子的電機。形式多樣,可滿足各種場合和功率要求。
外轉子電機:帶有內定子和外轉子的電機。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。
防護等級:用IPXX表示:
溫升等級:電機作為能量轉換元件,在運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:為了可靠運行,電機的帶電部件需要與外殼或帶電部件之間進行絕緣,絕緣材料的使用壽命與材料本身的絕緣等級密切相關。
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。
內轉子/外轉子電機
1.風量、風壓等參數(shù);
2.安裝位置、安裝形式、室內或室外;
3.待運輸?shù)臍怏w成分;
4.操作條件;
5.附件等其他要求。
選擇后要詳細記錄風量、靜壓、軸功率、轉速、噪音等參數(shù)。
風機的通風率:
風機的通風率:
管道中的設計風速:
風機選型五要素:
是指呼吸機入口氣壓為標準大氣壓(760mmHg或101325Pa),溫度為20,相對濕度為50%的氣體條件。
通風機進口標準狀況:是單位時間內通過呼吸機的氣體體積,不考慮空氣密度。
流量:
常用流量單位:m3/h;Q= AV
而風機性能計算中均用m3/s。
氣流在某一點或某一截面的總壓力等于該點的壓力。
靜壓和動壓之和。通風機的全壓Ptf:
全壓常用單位:Pa
Ptf= Psf + Pdf
通風機出口截面上氣體動能所代表的壓力,即:
Pdf=2 * c22/2
2:出口密度c2出口速度
常用的動壓單位:Pa
通風機的動壓Pdf:
呼吸機的靜壓定義為呼吸機的總壓力減去通風電機壓力。即:
Psf=Ptf-Pdf,靜壓的常用單位:Pa。
通風機的靜壓Psf:
通風機的轉速是每分鐘的轉數(shù)(r/min)。
如圖所示,管道中的總壓、靜壓和動壓:
通風機的轉速n:
通風機的總壓效率tf
等于通風機全壓有效功率與軸功率之比,即:
tf=Petf/Psh=Ptfqv/1000/Psh
機械效率是通風機軸承損失和傳動損失的質量,是通風機機械傳動系統(tǒng)設計的主要指標。當風扇轉速不恒定,風扇低負荷運轉時,由于機械損失恒定,機械效率也會下降。
傳輸模式和機械
注:上表以億利達范為例。
示例:客戶要求風機流量為12000 m3/h,總壓為800Pa,皮帶驅動風機配備億利達SYD450R。求風機全壓有效功率,全壓內部效率,電機功率?
解:風機軸功率(內部功率)Psh=4.039kw(直接測試數(shù)據(jù))從億利達風機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。
葉輪速度三角形:
通風機的效率:
1.壓力:當兩個葉輪的尺寸、轉速、流量相同時,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壓的增加。這個動壓超過總壓的50%。這部分動壓必須在葉輪后的蝸殼內轉化為靜壓。實踐證明,蝸殼的效率較低。前彎葉片的流道損失也很大,因此蝸殼和葉輪內的流動狀況都會降低風扇效率。后彎葉輪的情況則相反,因此后彎葉輪風機的效率高于前彎葉輪風機。
前后向風機比較:
風扇性能曲線:
風扇的平衡:
1)減少振動;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。
風機的定律: