浅析风机及风机选型Word文档格式.docx
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风机的主要结构部件是叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件(轴承)等。
风机按照作用原理可以分为透平式风机和容积式风机。
透平式风机是指通过旋转叶片压缩输送气体的风机;
容积式风机是指通过改变气体容积的方法压缩及输送气体的风机。
图1风机分类
1.3常用的风机
1.3.1离心风机
进出风方向呈90°
变化,能提供较高的静压,通常用作送排风机。
图2离心风机
1.3.2轴流风机
气流方向与叶轮轴向相同,通常用在流量要求较高而压力要求较低的场合。
图3轴流风机
1.3.3混流风机
介于轴流风机和离心风机之间的风机,斜流风机的叶轮让空气既做离心运动又做轴向运动,壳内空气的运动混合了轴流与离心两种运动形式。
综合了轴流式和离心式风机的特征,但是看起来更像传统的轴流式风机。
能提供较大的风量和静压,主要用于矿井通风和隧道通风。
图4混流风机
1.3.4横流风机
横流风机的最大特点是流体两次流经风机叶轮,流体沿径向流入最后再沿径向流出,进气和排气方向处于同一平面,所排气体沿风机宽度方向分布均匀。
由于其结构简单、体积小、动压系数较高而达到的距离较长,最常见用于空调内机和风幕设备等。
图5横流风机
二风机选型
2.1风机的主要参数
风机的主要性能参数包括流量、压力、转速、功率、效率等(如下图所示)。
图6风机参数表
2.2风机的选型要点
2.2.1设计的基本需求
A工作环境
清楚了解风机工作的环境,是排烟风机、排烟补风机还是送排风风机,是室内型风机还是室外型风机。
对于洁净区的排烟补风风机,有时设计会要求风机带过滤器,此时应注意有无此要求。
对于排风风机应了解到所排出气体是否为有腐蚀性的气体,对应风机应采用防腐蚀材料制成。
B电机
设备材料表或者spec文件中对风机的说明是否有防爆或是变频的要求,如若有,则电机需要考虑防爆或是变频。
风机厂家标配的电机通常比较廉价,应明确电机的品牌要求。
此外电机的电器防护等级也是一个关注点。
C配件要求
轴承、皮带、皮带轮等易损配件也是我们的一个关注点,风机厂家所提供的只是满足规范要求的一个最低配置(当然不同级别的厂家的最低配置的级别也有所不同)。
少数设计会对这些易损配件提出品牌甚至备品备件的要求,因此,搞清楚设计在这些细节方面的要求也至关重要。
2.2.2风机性能参数的判断
下面着重介绍昆明拜耳二期风机选型中遇到的问题。
A性能曲线
a风机性能曲线上存在所需要的工况点
位号为VE09-FU01的排风机设计需求风量为850m³
/h,静压为270Pa,风机厂家选定的风机的性能曲线如图7所示。
从图中可以看出,当风量为850m³
/h,静压225Pa左右,而整条曲线上找不到风量850m³
/h,静压270Pa的工况点。
因此,风机厂家给出的是一个不合格的风机选型。
经过与厂家沟通,厂家重新给出图8选型,能够满足设计要求。
图7风机性能曲线
图8风机性能曲线
b工况点应该在风机性能曲线靠中间的位置
位号为VE08-FU01的排风机设计需求风量为400m³
/h,静压为400Pa,风机厂家选定的风机的性能曲线如图9所示。
从图中可以看出,风机的性能曲线上能够知道需要的工况点,但是工况点的位置靠近曲线的一端。
从流体力学的知识我们可以知道,当风机的工作点在靠近其性能曲线两端的时候,风机工作时很可能出现踹振现象。
当风机发生踹振时,非但不能提供所需的风量和压力,还很有可能损坏风机本身。
因此,选型时应尽量避开性能曲线的两端,选择工况点在性能曲线的中间部分为佳。
意见反馈风机厂家后,厂家及时做了选型修正,给出图10选型,相比图9,选型更为合理。
图9风机性能曲线
图10风机性能曲线
c工况点应该避开风机性能曲线的平缓部分
位号为VE03-FU01的排风机设计需求风量为700m³
/h,静压为260Pa,风机厂家选定的风机的性能曲线如图11所示。
从图中可以看出,性能曲线上能找到需要的工况点,而且工况点也处于比较靠中间的位置,那么是不是这个选型就是最佳的呢?
我们不妨做出这样一个假设,假如该台风机所对应的管网系统有±
10Pa的压力波动,那么带着数值去看这台风机的性能曲线。
如图11所示,如果压力在250Pa-270Pa之间波动,那风量会在270m³
/h-1100m³
/h之间波动,风量波动区间非常大,对于系统的稳定性来讲是非常不利的。
因此,不难得出一个结论:
工况点应该避开风机性能曲线的平缓部分,尽量选择在曲线较陡的地方。
修正意见反馈给风机厂家以后,风机厂家给出了图12所示的选型,压力和风量近似线性变化,对系统稳定性有很大帮助。
图11风机性能曲线
图12风机性能曲线
B风机转数与电机极对数
电机磁极常用对数分为2极、4极、6极和8极。
2极同步转速是3000r/min,4极同步转速是1500r/min,6极同步转速是1000r/min,8极同步转速是750r/min。
风机由电机带动旋转,所以对于直连传动的风机来说,风机的转速应与电机转速相当(风机转数略低于电机转数)。
否则,电机会在非正常状态下运转。
图13风机参数表
但是对于皮带轮传动的风机来说情况则不一样,有可能风机的转速比电机转速高很多或者低很多,因为电机与风机的皮带轮的传动比是可以调节的,风机为了达到某一个工况点,两个皮带轮的传动比很可能不再是1:
1。
如图14所示,位号IF06-VE01的风机转数明显低于电机转数;
如图15所示,位号IF03-FU01的风机转数明显高于电机转数。
图14风机参数表
图15风机参数表
C风机的效率
风机厂家在风机选型时,在各个条件都满足的条件下,应当要求风机厂家选择效率最高的型号的风机。
D离心风机的叶轮形式
离心风机的叶轮形式根据与气流方向的夹角大小分为后向型、径向型和前向型。
从流体所获得的全压看,相同尺寸的叶轮,前向型最大,径向型稍次,后向型最小;
从机械效率看,后向型最高,径向型居中,前向型最低;
从叶轮的结构尺寸看,在流量和转速一定时,达到相同压力的前提下,前向型叶轮直径最小,而径向型叶轮直径稍次,后向型叶轮直径最大。
因此,在不受空间限制时,为了达到更高的效率,应采用后向型叶轮的离心风机;
当空间受限时,应采用前向型叶轮的风机以减小风机的尺寸。
三结束语
风机选型时需要注意的细节还有很多,以上只是基于昆明拜耳二期项目简单的一个经验总结,不同的设计,不同的风机类型,不同的环境都是影响风机选型的因素,因此实际的情况实际对应才是正确的,切记纸上谈兵!
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- 浅析 风机 选型