通风机性能参数及工作原理讲稿.ppt

关于通风机性能参数及工作原理关于通风机性能参数及工作原理1第一页，讲稿共九十六页哦261 通风机的工作原理和分类l通通风机与透平鼓风机、透平压缩机一样，是叶片式气体压缩和输送机械，它们统称为风机。l通风机与透平鼓风机、透平压缩机之间的界限，是以全压P来区分的。在设计条件下(一般指标准工况)，通风机：全压P1.47105Pa；透平鼓风机：全压P为1.47105PaP3.0105Pa；透平压缩机：全压P3.0105Pa。第二页，讲稿共九十六页哦3l风机是各工矿企业普遍使用的设备之一，特别是通风机的应用更为广泛。l锅炉鼓风、消烟除尘、通风冷却都离不开通风机。在通风除尘、电站、矿井、环境工程等来说，通风机是一种不可缺少的动力设备。l通风除尘系统的阻力是靠通风机所产生的风压来克服，并为系统提供所需风量。l通风机根据其作用原理的不同，一般可分为离心式、轴流式两类。离心式通风机用在压力较高的条件下输送气体，而轴流式通风机则在压力较小的条件下输送比较大量的气体。第三页，讲稿共九十六页哦461 通风机的工作原理和分类l611 离心式通风机的工作原理l离心式通风机的主要结构部件为叶轮、机壳、进气口、出气口，如图6-1所示。l 叶轮安装在蜗壳4内，当叶轮旋转时，气体经过进气口2轴向吸入，然后气体约转90流经叶轮叶片构成的流道间，而蜗壳将叶轮甩出的气体集中、导流，从通风机出口6或出口扩散器7排出。图6-1离心通风机简图1进气室，2进气口，3叶轮，4蜗壳5主轴，6出气口，7出口扩散器第四页，讲稿共九十六页哦5离心通风机的工作原理l气体在离心通风机中的流动先为轴向，后转变为垂直于通风机轴的径向运动，当气体通过旋转叶轮的叶道间，由于叶片的作用，气体获得能量，即气体压力提高和动能增加。l当气体获得的能量足以克服其阻力时，则可将气体输送到高处或远处。第五页，讲稿共九十六页哦6l离心式通风机按其叶片出口角(叶片出口速度方向与叶轮圆周速度反方向之夹角)不同，分为前向式(290)、径向式(2=90)、后向式（2 290）三种，如图6-2所示。第六页，讲稿共九十六页哦7几种不同叶片型式的叶轮性能比较：几种不同叶片型式的叶轮性能比较：l 从气体获得压力看，前向式叶轮最大，径向式叶轮稍次，后向式叶轮最小。l 从效率观点看，后向式叶轮效率最大，径向式叶轮居中，前向式叶轮效率最低。l 从结构尺寸看，当风量和转速一定时，在达到相同的风压前提下，前向式叶轮直径最小，径向式叶轮直径次之，后向式叶轮直径最大。l 从风机噪声方面看，前向式叶轮噪声最大，径向式叶轮适中，后向式叶轮的噪声较小。第七页，讲稿共九十六页哦8l在目前风机生产中，大型的离心式通风机，为了增加效率和降低噪声，几乎都采用后向式叶轮。l而一些中小型风机，特别对风压要求较高时，则采用前向式叶轮；l从防磨损和减少积尘角度看，选用径向式叶轮较为有利。第八页，讲稿共九十六页哦96 61 12 2 轴流式通风机的工作原理轴流式通风机的工作原理l空气沿轴向流动的通风机称为轴流式通风机。一般通风机的结构如图6-3所示，主要由集风器、叶轮、导叶和扩散器等组成。叶轮安装在圆筒形机壳中，电动机与叶轮直接联接。图6-3轴流通风机结构简图集风器，叶轮，导叶，4扩散第九页，讲稿共九十六页哦10轴流式通风机的工作原理：l由于风机叶轮的叶片具有一定的斜面形状，当叶轮在机壳中高速转动时，使叶轮周围气体一面随叶轮旋转；一面沿轴向推进，气体在通过叶轮时获得能量，压力升高，进入扩散管后一部分轴向气流的动能转变为静压能，最后以一定的压力从扩散管流出。第十页，讲稿共九十六页哦11l轴流式通风机一般采用电动机直接传动的传动方式，l有些大型的轴流式通风机也可将电动机安装在机壳的外面，l采取皮带轮或联轴器传动的方式，且其叶轮的排风侧有的设有固定导叶，可将一部分偏转气流转变为静压能，有助于气流的扩散。第十一页，讲稿共九十六页哦12l轴流式通风机的叶片有各种各样型式，有板型、机翼型等等。l叶片从根部到叶稍常采用扭曲形的。l有些叶轮的叶片安装角是可以调整的，l通过调整叶片安装角可以改变风机的性能参数。第十二页，讲稿共九十六页哦136 61 13 3 通风机的分类通风机的分类l（1 1）按通风机压力高低分类）按通风机压力高低分类分为低压通风机、中压通风机和高压通风机，其压力范围如下：l离心式通风机低压风机：风压P1000Pa；中压风机：风压1000P3000Pa；高压风机：风压P3000Pa。l轴流式通风机低压风机：风压P500Pa；高压风机：风压P500Pa。第十三页，讲稿共九十六页哦14l风机的风压取决于叶轮的圆周速度。低压风机不超过3540m/s，中压风机为4565m/s，高压风机为7580m/s。l（2 2）按不同用途分类）按不同用途分类l 高温风机：高温风机：锅炉引风机输送的烟气温度一般在200250，在该温度下碳素钢材的物理性能与常温下相差不大。所以一般锅炉引风机的材料与一般用途风机是相同的。输送温度在300以上时，应用耐热材料制作，滚动轴承采用空心轴水冷结构。第十四页，讲稿共九十六页哦15l 防爆风机：防爆风机：该风机选用与砂粒、铁屑等物料碰撞时不起火花的材料制作。防爆等级低的风机，叶轮用铝板制作，机壳用钢板制作；防爆等级高的风机，叶轮、机壳全用铝板制作，并在机壳和轴之间增加密封装置。第十五页，讲稿共九十六页哦16l 防腐风机：防腐风机：防腐风机输送的气体介质较为复杂，所用材质因气体介质而异。防腐风机可采用不锈钢制作。有些风机在叶轮、机壳或其他与腐蚀性气体接触的零部件表面，喷镀一层塑料，或涂一层橡胶，或刷多遍防腐漆，以达到防腐目的。另外，用过氯乙烯，酚醛树脂、聚氯乙烯和聚乙烯等有机材料制作的风机（即塑料风机、玻璃钢风机）质量轻、强度大，防腐能力强。但是，刚度差、易开裂。圆周速度应低于钢制风机。第十六页，讲稿共九十六页哦17l 防尘风机：防尘风机：它适用于输送含尘气体。为了防治磨损，可在叶片表面渗碳、喷渡三氧化铝、硬质合金钢等，或焊上一层耐磨焊层如碳化钨等。C473型防尘风机的叶轮采用16#锰钢制作l 一般用途风机：一般用途风机：这种风机只适宜输送温度低于80，含尘浓度低于150mgm3的清洁空气。l不同用途风机的简要分类详见表6-1。第十七页，讲稿共九十六页哦18表表6-1不同用途风机的分类不同用途风机的分类用途代号用途代号汉字汉语拼音简写汉字汉语拼音简写排尘风机输送煤粉防腐蚀工业炉吹风耐高温防爆炸排尘煤粉防腐工业炉耐温防爆CHENMEIFULUWENBAOCMFLWB矿井通风电站锅炉引风电站通风冷却塔通风一般通风换气特殊风机矿井引风锅炉冷却通风特殊KUANGYINGUOLENGTONGTEKYGLTE接风面名称第十八页，讲稿共九十六页哦196 62 2 通风机的性能参数与曲线通风机的性能参数与曲线l6 62 21 1 通风机的性能参数通风机的性能参数风量Q、风压P、转速n、功率N及效率是表示通风机性能的主要参数。l（1 1）风量）风量通风机在单位时间内所输送的气体体积称为风量，又称流量。通常指的是工作状态下的气体量(m3/h或m3/s)，而在风机铭牌上有时标出的是标准状态下的风量(Nm3/h或Nm3/s)。第十九页，讲稿共九十六页哦20l（2 2）风压）风压l通风机出口气体全压与进口气体全压之差(或进、出口全压绝对值之和)称为风机的风压，也就是气体进入风机后所升高的压力，其单位为Pa。l（3 3）功率）功率l通风机在单位时间内传递给气体的能量称为风机的有效功率Ne，可用下式表示第二十页，讲稿共九十六页哦21有效功率实际上，由于通风机运转时轴承内部有摩擦损失以及气体在风机内流动时产生的涡流撞击和流动损失，使通风机消耗在风机轴上的功率(轴功率)N要大于有效功率Ne。通风机效率。当选择通风机所配用电动机功率时，在轴功率的基础上，还应考虑通风机机械传动的能量损失以及电动机工作的安全系数。配用电动机功率ND可按下式计算：j通风机机械传动效率，m电动机容量安全系数第二十一页，讲稿共九十六页哦22表6-2通风机的机械传动效率传动方式机械传动效率j电动机直接传动联轴器直接传动减速器传动皮带传动1.00.980.950.92表6-3电动机容量安全系数电动机功率(kW)电动机容量安全系数m51.51.41.31.21.15第二十二页，讲稿共九十六页哦23（4 4）效率）效率l通风机的效率就是风机的有效功率与消耗在风机轴上的功率之比，即（5 5）转速）转速转速指通风机叶轮每分钟旋转的次数，其值通常由转数表直接测得。转速的快慢将直接影响通风机的风量、压力、效率第二十三页，讲稿共九十六页哦246 62 22 2 通风机的特性曲线通风机的特性曲线l将通风机的主要性能参数，如风压P、功率N和效率与其风量Q的相互关系绘制成曲线，称为通风机的特性曲线(或称性能曲线、个体特性曲线等)。l风机特性曲线是较直观反应风机各参数之间关系的一种表达方法，此方法在工程上应用极其广泛。第二十四页，讲稿共九十六页哦25l通风机的特性曲线一般有三条，即风压与风量(PQ)特性曲线功率与风量(NQ)特性曲线效率与风量(Q)特性曲线。l从理论上分析，风机特性曲线是利用风机的基本方程式计算而得到，但由于计算方法比较复杂和风流在每台通风机内部的能量损失无法计算，故不易得到切合实际的特性曲线.l在实际应用中，都采取实验方法测得数据，经整理后绘制特性曲线。第二十五页，讲稿共九十六页哦26 图6-4通风机的风压特性曲线从图中可知：曲线a、b、c、d的形状不同，各有特点，它们分别和速度特性曲线e、f、g、i之间的影线表示不同风量下所损失的风压。第二十六页，讲稿共九十六页哦27la曲线比较稳定，即风量变化时风压变化比较均匀，可使效率提高，故离心式通风机使用后倾式叶片；径向式叶片容易制作，多用于离心式小型通风机；lc曲线表示风量变化时风压变化不均匀，但在某一风量下风压较高，故非矿用高压鼓风机多用前倾式叶片；ld曲线为轴流式通风机风压特性曲线的一般形式，具有一段马鞍形(又叫驼峰)曲线的特点。第二十七页，讲稿共九十六页哦28l通风机的功率和效率特性曲线也要通过实验求得。图6-5离心式通风机特性曲线图6-6轴流式通风机特性曲线为避免电流过大而烧毁电机：离心式通风机启动时，应关闭阀门在风量最小时启动。轴流式通风机启动时，应打开阀门在风量最大时启动第二十八页，讲稿共九十六页哦296 62 23 3 通风机特性曲线的合理工况范围通风机特性曲线的合理工况范围l为使通风机运转稳定，实际应用的风压不能超过最大风压的0.9倍；l对轴流式通风机不允许工况点落在马鞍形区域内，为了运转经济，通风机的静压效率不应低于0.6。l由于受到动轮和叶片等部件的结构强度所限，通风机动轮的转数不能超过它的额定转数。l轴流式通风机除转数有限制外，最大的叶片安装角为45。超过最大的角，运转就不稳定。第二十九页，讲稿共九十六页哦306 63 3 通风机的相似理论通风机的相似理论l对于通风机，相似理论的应用是非常重要的，特别是应用于通风机的相似设计和其性能参数的相似换算。l所谓相似设计，即根据试验研究出来的性能良好、运行可靠的模型风机来设计与模型相似的新通风机。l性能相似换算是用于试验条件不同于设计条件时，将试验条件下的性能参数利用相似原理换算到设计和实际使用条件下的性能参数。第三十页，讲稿共九十六页哦316 63 31 1 通风机的主要无因次参数通风机的主要无因次参数l将通风机的主要性能参数：风量Q(m3/s)、风压P(Pa)、功率N(kW)、转速n(r/min)与通风机的特性值：叶轮外径D2(m)、叶轮外缘的圆周速度u2(m/s)以及气体密度g(kg/m3)之间的关系用无因此参数来表示，它们分别是：第三十一页，讲稿共九十六页哦32压力系数压力系数P P风量系数Q功率系数功率系数N N第三十二页，讲稿共九十六页哦336 63 32 2 通通风风机机的的无无因因次次特特性性曲曲线线 (也称类型特性曲线也称类型特性曲线)由于同一类型的风机，其相对应的工况点的无因次参数Q、P、N和都相同，所以一组无因此特性曲线代表了同一类型的通风机在不同机号、不同转速下的全部性能，其应用范围比有因次特性曲线要广的多。图6-7通风机无因此特性曲线第三十三页，讲稿共九十六页哦34l无因次特性曲线的主要用途之一就是选择不同机号的通风机。在选择通风机时先要根据通风机所需风压的最大值P(Pa)，用下式计算动轮的圆周速度，即再根据通风机所需风量Q(m3/s)，用下式计算出动轮的直径。即最后，根据D和n的数值选定合理的通风机。第三十四页，讲稿共九十六页哦35633 通风机性能的相似换算l通风机性能的相似换算，是利用相似原理(即几何相似、运动相似和动力相似)来解决相似风机的性能问题。l两台相似风机，在转速(n)、尺寸(D)及气体密度()发生变化时，压力(P)、风量(Q)和功率(N)等性能参数的性能相似换算。第三十五页，讲稿共九十六页哦36（1 1）风压相似换算）风压相似换算（2）风量相似换算）风量相似换算（3）功率相似换算）功率相似换算第三十六页，讲稿共九十六页哦37表表6-4通风机性能换算公式综合表通风机性能换算公式综合表换算条件D1D2n1n212D1=D2n1=n212D1=D2n1n21=2D1D2n1=n21=2风压换算风量换算功率换算效率1=2第三十七页，讲稿共九十六页哦38l对于同一种气体密度，根据气体状态方程可得出 1、2分别为实际状态下和标准状态下气体的密度，kg/m3；B1、B2分别为实际状态下和标准状态下大气压力，Pa；T1、T2分别为实际状态下和标准状态下气体的绝对温度，K。第三十八页，讲稿共九十六页哦396 63 34 4 比转数比转数l前面所介绍的相似原理只说明同一系列相似风机在相应的工况点性能参数间的关系，它并没有涉及到不同系列风机之间的比较问题。l为对不同系列风机其主要的性能参数，如风压、风量、转速之间的关系进行比较，提出一个综合性能参数，这就是比转数，用符号ns表示，其计算式为：第三十九页，讲稿共九十六页哦40l在计算比转数时，采用国际单位制。l对于同一台通风机，在不同的工况点(P、Q)有不同的比转数，为了表达各种类型的通风机特性，便于进行分析比较，一般是把通风机全压效率最高点的比转数作为该通风机的比转数值。l特别要指出的是，在相似条件下，两台通风机的比转数是相等的；但是，反过来，比转数相等的两台通风机不一定相似。l比转数在以下几方面得到应用：第四十页，讲稿共九十六页哦41（1 1）用比转数划分通风机的类型）用比转数划分通风机的类型l比转数ns大，反映通风机的风量大、压力低；反之，比转数小，则风量小、压力高。显然前者适合轴流式通风机，后者适合离心式通风机，故一般用比转数的大小来划分通风机的类型。如：ns=2.712前向式叶片离心通风机；ns=3.616.6后向式叶片离心通风机；ns16.617.6单级双进气或并联离心通风机；ns=1836轴流式通风机。若ns1.82.7可采用罗茨风机可其它回转式风机。第四十一页，讲稿共九十六页哦42（2 2）比转数的大小可以反映叶轮的几何形状）比转数的大小可以反映叶轮的几何形状l比转数也可以用无因次参数P、Q来表示。并取标准进口状态g=1.2kg/m3，得比转数ns为：从上式可知比转数是压力系数P和风量系数Q的函数，一般说在同一类型的通风机中比转ns越大，风量系数越大，叶轮的出口宽度b2与其直径D2之比就越大；比转数愈小，风量系数愈小，则相应叶轮的出口宽度b2与其直径D2之比就愈小。第四十二页，讲稿共九十六页哦43（3 3）比转数可用于通风机的相似设计）比转数可用于通风机的相似设计l在设计通风机参数时，可先计算比转数，再根据比转数的大小决定采用哪种类型的通风机(离心式、轴流式或回转式等)。第四十三页，讲稿共九十六页哦446 64 4 通风机在管网中的工作及调节通风机在管网中的工作及调节l通风机在某一个特定的通风除尘管网中工作时，其风机的实际工作特性(即实际运行时的风量、风压、功率、效率等参数)不仅取决于风机本身的特性，而且还与所在管网的特性有关。第四十四页，讲稿共九十六页哦45641通风除尘管网的特性l通风机在使用中，常与通风管道、管道中的组合件(即管网)联在一起工作。而管网的结构又与通风机的性能有密切关系，因此，首先应了解管网的特性。l1 1）管网的概念）管网的概念吸入方式：压出方式：即有吸气管又有排气管。第四十五页，讲稿共九十六页哦46（2 2）管网的阻力）管网的阻力l管网的阻力是指管网在一定的气体流量下所消耗的压力，它与管网的结构、尺寸、气流速度有关。管网的阻力是由摩擦阻力和局部阻力(包括除尘设备的阻力)之和组成，可用下式表示：l P=KQ2 K系统总阻力系数，其值与气体的性质、风管材料、长度、管径、摩擦阻力系统和局部阻力系统等因素有关。第四十六页，讲稿共九十六页哦47（3 3）管网的特性曲线）管网的特性曲线图6-9管道特性曲线l管网的特性是指气体流过管网时，其风量与管网阻力之间的关系式称管网特性方程。根据此方程绘制的曲线称为管网的特性曲线。第四十七页，讲稿共九十六页哦486 64 42 2 通风机与管网联合工作通风机与管网联合工作l风机特性与管道特性之间的统一点，可将通风机的PQ特性曲线与该风机所在系统的管道特性曲线同作在一张坐标图中，如图6-10所示;l这两条曲线的交点A，就是该通风机在该系统中运行的实际工况点。在A点，风机产生的风量和流过系统的风量相等，都是QA；风机产生的风压和系统阻力相等，都是PA。图6-10通风机在管网中运行的实际工况点第四十八页，讲稿共九十六页哦496 64 43 3 通风机的联合运行通风机的联合运行l所谓通风机的联合运行，就是把两台或两台以上的风机并联或串联在一起运行。l在设计中由于某种原因，用单台风机其参数不能达到设计要求时，可以将两台或两台以上的风机并联或串联后运行以满足用户要求。l实际上，双进气的离心通风机是并联装置的一种型式，多级通风机则是串联工作的一种型式。第四十九页，讲稿共九十六页哦50l无论是并联或串联运行，都要十分注意分析在使用状态下的管网性能曲线，否则联合运行就没有效果。并且在几台通风机联合运行时，不允许出现下列情况。l 叶轮中有倒流；l 联合运行时的总流量比单台通风机运行的流量小；l 流量波动时，出现不稳定现象。第五十页，讲稿共九十六页哦51（1 1）并联运行）并联运行l1)1)并联运行装置及性能曲线并联运行装置及性能曲线图6-11通风机并联装置示意图1吸气管；2连接支管；3排气管；4通风机图6-12通风机并联运行的总性能曲线其性能关系是P=P=P，Q=Q+Q。并联运行时的功率即N=N+N，效率可按求得的全压、风量及功率算出。第五十一页，讲稿共九十六页哦522 2）两台性能相同的风机并联运行）两台性能相同的风机并联运行l两台性能相同的通风机并联工作时，根据其风压相同，风量叠加的原则，合成后并联风机的性能曲线如图6-13所示。图6-13性能相同的风机并联运行工况点第五十二页，讲稿共九十六页哦53l从图中可以看出，风机并联运行后，在阻力较小的管网中工作时可获得较大的风量增值(Q3-Q4)；而在阻力较大的管网中工作时其风量增加较少(Q2-Q1)，效果不明显。l两台风机并联运行后，其风量总是增加，其增加量的大小与其所在管网特性曲线有关，但永远不可能提高到一台风机单独工作时的两倍。第五十三页，讲稿共九十六页哦54 3)3)两台性能不同的风机并联运行两台性能不同的风机并联运行l图6-14为两台不同性能通风机并联运行的总性能曲线与管网的联合工作情况。图6-14性能不同的风机并联运行工况点A点，A点的风量QA及压力PA比单台通风机运行时的风量QA、QA及压力PA、PA都大；B点，这时RB与通风机压力曲线也交于B点，即并联运行与通风机单独使用的效果是一样的，通风机没有起作用，还要额外消耗功率；第五十四页，讲稿共九十六页哦55lC点为并联运行的工况点，而C为RC与通风机单独使用的工况点，很明显，QCQC，并联运行不但没有达到增大风量的目的，反而比单独使用通风机的风量还小，通风机起了阻碍通风机工作的效果。图6-14性能不同的风机并联运行工况点第五十五页，讲稿共九十六页哦56lB点为并联运行总性能曲线与通风机P性能曲线的交点，当工况点在B点的右方，并联运行可以达到增加风量的目的，离B点越远，风量增加的越多；相反，工况点在B点的左方时，并联运行不但没有起到增加风量的效果，反而减小了风量，故B点称为总性能曲线的临界点。图6-14性能不同的风机并联运行工况点第五十六页，讲稿共九十六页哦57l由上述分析可见，要在某一管网中采用几台通风机并联运行时，首先要将几台通风机的性能曲线、并联时的总性能曲线，管网性能曲线绘制在同一坐标图中，通过分析比较工况点的情况后来判断采用并联运行是否有利。第五十七页，讲稿共九十六页哦58（2 2）串联运行）串联运行l1）串联运行装置及性能曲线图6-15通风机串联装置示意图1吸气管；2连接支管；3排气管；4通风机图6-16通风机串联运行的总性能曲线两台通风机串联运行时，应满足下列条件两台通风机串联运行时，应满足下列条件Q=Q=Q，P=P+P风机串联运行的目的主要是为了提高风机的风压。第五十八页，讲稿共九十六页哦59l2 2）两台性能相同的风机串联运行）两台性能相同的风机串联运行l两台性能相同的风机串联工作时，根据其风量相同，风压叠加的原则，合成后串联风机的特性曲线如图6-17所示。图6-17性能相同的风机串联运行工况点两台风机串联后，当阻力较大的管网中工作(即管网特性曲线为RB)时，能获得较大的风压增值(P2-P1)；第五十九页，讲稿共九十六页哦60当在阻力较小的管网中工作(即管网特性曲线为RA)时，其风压增值(P4-P3)较小，效果不明显。图6-17性能相同的风机串联运行工况点两台性能相同的风机串联后，其风压均可增加，而风压增量的大小与风机所在管网的特性有关，但串联运行后的风压决不会提高到一台风机单独运行时风压的两倍。第六十页，讲稿共九十六页哦613 3）两台性能不同的风机串联运行）两台性能不同的风机串联运行l图中曲线P、P分别为两台性能不同风机的PQ特性曲线，P+为串联运行后的PQ特性曲线。lB点，此时正好与号风机单独运行时的工作点相同，B称为临界点。lC点，在临界点左边，串联后获得的风压大于单台风机工作时的风压。图6-18性能不同的风机串联运行工况点第六十一页，讲稿共九十六页哦62lA点，在临界点的右边，这时串联后风机的风压还不如号风机单独运行时所产生的风压，这说明号风机参与串联运行后，不但没有出力，还阻碍了号风机性能的正常发挥，使总风压降低。应尽量避免这种情况的出现。图6-18性能不同的风机串联运行工况点第六十二页，讲稿共九十六页哦63（3 3）并联与串联运行的比较）并联与串联运行的比较l图6-19为两台性能相同的通风机串联、并联时的总性能曲线。N为单台通风机的功率曲线，R1、R2、R3是管网阻力曲线。图6-19通风机联合运行比较第六十三页，讲稿共九十六页哦64l当阻力为R2时，无论哪种方式并联或串联都可以达到增加流量，提高压力的目的，其工况点是B，B是申联与并联总性能曲线的交点，因此，在B点串联与并联的工作效果是相同的。第六十四页，讲稿共九十六页哦65l并联时每台风机的工作点在j，其功率为NK，总功率N2NK；l串联时，每台通风机的工作点在g，功率为NH，总功率N=2NH。l由于NHNK，故采用并联运行是合理的。从所消耗的功率来看，从所消耗的功率来看，第六十五页，讲稿共九十六页哦66l当阻力曲线变为R1时，串联运行工况点F的压力、流量均比并联运行工况点A小，相应串联运行耗功反而大，这时，采用串联运行显然是极不合理的。l当阻力曲线为R3时，串联运行的工况点为C，并联运行工况点为E，很明显，在这种情况下应当选择串联运行。第六十六页，讲稿共九十六页哦67 l选择联合运行方案时 不仅要分析管网性能曲线的变化，还要考虑运转效率及轴功率的大小，进行全面的分析比较后，再决定选择串联或并联方式。l必须指出的是：应当尽可能避免采用几台通风机联合运行，因为几台通风机联合运行不仅经济上不合算，而且可靠性差。第六十七页，讲稿共九十六页哦686 64 44 4 通风机的调节通风机的调节l是为了改变通风机的风量，以满足实际工作的需要，故通风机的调节又称风量调节。l改变通风机的风量，即要改变工况点，工况点是通风机性能曲线与管网性能曲线的交点，那末，无论是改变通风机的压力曲线或是管网性能曲线都可以实现通风机的调节。l（1 1）调节方法）调节方法1）改变管网性能曲线2）改变通风机特性曲线的调节第六十八页，讲稿共九十六页哦691 1）改变管网性能曲线）改变管网性能曲线l在通风机的吸气管或排气管上设置节流阀或风门来控制流量的方法就是改变管网性能曲线的调节法，如图6-20所示。图6-20改变管网性能曲线的调节第六十九页，讲稿共九十六页哦70l从图6-20中看出。排气节流阀是人为增加管网的阻力，由R1变为R2，通风机的性能曲线不变，工况点沿通风机的性能曲线变化，由A1到A2。这种调节方法的优点是结构简单，操作方便，但是由于人为增加管网阻力，多消耗了一部分功，故不经济。l在调节范围不大，尤其在小型通风机常采用这种调节方法。第七十页，讲稿共九十六页哦712 2）改变通风机特性曲线的调节）改变通风机特性曲线的调节l当管网性能曲线不变时，可以改变通风机的特性曲线，实际工况点会沿着管道特性曲线移动，以达到调节风量的目的。在工业生产中常用的风机调节的方法调节通风机的转速调节通风机的转速改变风机的叶轮直径改变风机的叶轮直径改变叶片安装角改变叶片安装角 第七十一页，讲稿共九十六页哦72调节通风机的转速必须指出的是：转速变化时，性能变化的规律虽是按上式计算，但是实际风量不一定服从这个比例而变化第七十二页，讲稿共九十六页哦73改变转速的方法很多改变转速的方法很多l改变电动机（直流电动机，多速交流电动机，汽轮机）的转速；l改变传动机构更换皮带轮或齿轮、液力联轴节等以改变传动比。l但上述方法在通风机中很少采用。如电动机直联或联轴器直联的通风机一般不能改变转速；小功率的通风机有时用改变皮带轮的方法改变转速。在改变通风机转速时，要注意叶轮强度和电动机的负荷，都不能超过允许值。第七十三页，讲稿共九十六页哦74改变风机的叶轮直径改变风机的叶轮直径l根据比例定律(即通风机的风量、风压、功率分别与风机叶轮直径的三次、二次、五次方成正比)。当风机叶轮直径改变时，通风机的性能就发生变化，从而使工况点改变。l改变风机叶轮直径的调节方法，也就是更换不同机号的风机，使其风机特性曲线改变，达到改变实际工况点、调节风量的目的。第七十四页，讲稿共九十六页哦75 改变叶片安装角改变叶片安装角l根据轴流式通风机动轮旋转时，风流沿圆柱面流动规律，可分析通风机的理论风压与叶片安装角的关系，即当通风机风量一定时，安装角越大，风压值也越大；当风压一定时，安装角越大，风量也越大。因此，可增大或减小通风机叶片安装角，改变通风机的工况点，达到调节风量、风压的目的。第七十五页，讲稿共九十六页哦76l另外，对于通风机的调节还可以对其本身的结构进行改变，如在进风中加导流器或改变导流器叶片安装角度、改变叶轮叶片宽度等，使风机参数有所改变，以达到风量调节的目的。第七十六页，讲稿共九十六页哦77（2 2）各种调节方法的比较）各种调节方法的比较种类吸入气体的影响设备费调节效率调节时性能稳定性维修保养调节原理流量变化轴功率变化改变管网性能曲线与气体直接接触，有影响，但因结构简单，一般问题不大便宜最差愈 调 节性 能 愈恶化极 容易增加管网阻力，改变管网性能曲线，使工况点移动与阀的角度不成比例，在全开时附近灵敏，从全开至半开，风量几乎不变沿全开时的功率曲线移动进口导流器直接接触气体，结构复杂，只适用于清洁的常温气体比上述阀门费用高，但比其他两种费用低风 量 在70100%范围内最高，80%以 下也较好愈 调 节性 能 愈好稍为麻烦改变进入叶片的气流方向，从而改变压力曲线同上沿着比全开时功率更低的曲线移动改变转速与吸入气体无关高70100%风量范围内比进口导叶稍低，80%以 下很好调 节 时不 影 响性 能 的稳定麻烦改变叶轮转速，以改变通风机压力曲线与转速成比例变化与 转速 的三 次方 成比 例变化动叶可调与无调节一样高最佳调 节 性能好麻烦改变动叶安装角，使压力曲线变化风量变化范围广最 省功第七十七页，讲稿共九十六页哦786 65 5 通风机的命名和选择通风机的命名和选择l6 65 51 1 通风机的命名通风机的命名l（1 1）离心式通风机的命名）离心式通风机的命名l目前在我国通风机行业对于离心式通风机的全称包括名称、型号、机号、传动方式、旋转方向和出口位置6个部分，其排列顺序如图6-22所示。第七十八页，讲稿共九十六页哦79图6-22离心式通风机命名的排列顺序B472114.5A右90出风口位置传动方向传动方式机号设计顺序进风口形式比转数压力系数名称1）名称）名称指风机的用途，以表示用途的汉语拼音的首字表示，如表6-1所示。一般用途的风机省略不写，示例中的B代表防爆风机。第七十九页，讲稿共九十六页哦802 2）型号）型号l 47211代表风机的型号。第一组数字表示风机风压系数乘10后，再按四舍五入进位，取一位数；第 二 组 数 字 表 示 风 机 比 转 数 化 整 后 的 正 整 数；示风机比转数化整后的正整数；第三组数字表示风机进口吸入形式(如表6-5所示)及设计的顺序号。表表6-5通风机进口吸入形式通风机进口吸入形式代号012通风机进口吸入形式双侧吸入单侧吸入二级串联吸入第八十页，讲稿共九十六页哦813 3）机号）机号l用风机叶轮直径的分米数，尾数四舍五入，在前面以符号表示。例如4.5表示该风机叶轮直径为4.5100=450mm。4 4）传动方式）传动方式l离心式通风机的传动方式共有6种，即A式、B式、C式、D式、E式和F式，如图6-23所示。B472114.5A右90第八十一页，讲稿共九十六页哦82图6-23离心式通风机传动方式示意图A式为直接传动，即通风机与电动机同轴，小型通风机一般采用这种传动方式；B式、C式、E式均为皮带传动，C式常用于中、小型风机，而B式和E式常用于大型风机传动；D式和F式为联轴器传动，D式常用于中小型风机，F式常用于大型风机传动。第八十二页，讲稿共九十六页哦835）传动方向l指叶轮的旋转方向，用“右”和“左”表示。“右”表示从主轴槽轮或电动机位置看，叶轮旋转方向为顺时针；“左”表示从主轴槽轮或电动机位置看，叶轮旋转方向为逆时针。6.6.出口位置出口位置l按出口位置和叶轮旋转方向，用右(或左)及角度表示，如图6-24所示。第八十三页，讲稿共九十六页哦84（2 2）轴流式通风机的命名）轴流式通风机的命名l与离心式风机相似，轴流式通风机的全称包括名称、型号、机号、传动方式、气流方向和风口位置6个部分，其排列顺序如图6-25所示。K70B21118D传动方式机号设计更改次数叶轮级数设计顺序号机翼号轮毂比100风机名称第八十四页，讲稿共九十六页哦851 1）名称）名称l一般都称为轴流式通风机，在名称前可加通风机用途的汉字或汉语拼音的缩写，如表6-1所示。一般用途的风机省略不写。图中K表示矿井通风。2）型号）型号(70B211)l由基本型号和变型号两部分组成，中间用横线隔开。基本型号包括风机轮毂比(叶轮轮毂直径与叶轮直径之比)取其百分数和机翼式代号(如表6-6)以及设计顺序号。变型型号包括叶轮级数和设计次序号(指结构上的更改次数)。第八十五页，讲稿共九十六页哦86表表6-6轴流式通风机机翼型式代号轴流式通风机机翼型式代号代号机翼型式代号机翼型式ACEGKM机翼型扭曲叶片对称机翼型扭曲叶片半机翼型扭曲叶片对称半机翼型扭曲叶片等厚板型扭曲叶片对称等厚板型扭曲叶片BDFHLN机翼型非扭曲叶片对称机翼型非扭曲叶片半机翼型非扭曲叶片对称半机翼型非扭曲叶片等厚板型非扭曲叶片对称等厚板型非扭曲叶片3）机号）机号用风机叶轮直径的分米数，尾数四舍五入，在前面以符号表示。例如18表示该风机叶轮直径为18100=1800mm。第八十六页，讲稿共九十六页哦87l图6-26轴流式通风机的传动方式A式直接传动；B式、C式引出式皮带传动；D式引出式联轴器传动；E式、F式长轴式联轴器传动4）传动方式）传动方式(共有共有6种种)第八十七页，讲稿共九十六页哦885 5）气流方向）气流方向l用于区别吸气和出气方向，分别以“入”(正对风口气流顺面方向流入)和“出”(正对风口气流迎面方向流入)表示，选用时一般可不表示。第八十八页，讲稿共九十六页哦896 6）出口位置）出口位置l分进风口与出风口两种，用入、出若干角度表示，如图6-27所示，若无进风和出风口位置时则可不予表示。图6-27轴流式通风口风口位置表示方法第八十九页，讲稿共九十六页哦906 65 52 2 通风机的选型通风机的选型l通风机的选择主要是指风机本体的选择，同时还包括与其相配的传动部件、电动机等的选择。l正确的选择通风机是保证通风除尘系统能否正常工作的关键。l风机选择不当，不是风量不足，达不到设计要求，就是风量过大，造成一次设备投资及能耗的浪费。l在选择风机时，一定要全面考虑，做到正确合理的选择，以达到预期要求。第九十页，讲稿共九十六页哦91（1 1）风机的选择计算）风机的选择计算l1）风量 Qf=K1K2Q+Qr ，m3/s（6-18)式中Qf风机的风量，m3s；Q除尘系统的排风量，m3s；K1风管漏风附加系数，对一般通风系统K11.1，对除尘系统K11.15；K 2除尘器或净化设备的漏风附加系数；Qr袋式除尘器的反吹风量，m3s。第九十一页，讲稿共九十六页哦922 2）风压）风压Pf=(K3P1+P2)K4，Pa（6-19)式中Pf 风机的风压，Pa；P1管路系统阻力（不包括除尘器或其它净化设备，Pa；K3管路系统阻力的附加系数，对一般通风系统K31.11.15；对除系统K31.151.20；P2除尘器（或净化设备）阻力，Pa；K4由于风机产品的技术条件和质量标准允许风机的实际性能比产品样本低而附加系数，K4=1.08。第九十二页，讲稿共九十六页哦933 3）电动机的功率）电动机的功率式中Qf风机的风量，m3/s；Pf风机的风压，Pa；N配用的电动机功率，kW；风机运行时的效率；j机械传动效率；m 电动机容量安全系数。已知风机的风量和风压，可在风机性能表中选已知风机的风量和风压，可在风机性能表中选择风机择风机第九十三页，讲稿共九十六页哦94（2 2）选择风机时的注意事项）选择风机时的注意事项l 根据通风机在系统中所输送的气体特性的不同，（如：清洁气体、含尘气体、有腐蚀性气体、高温气体成易燃、易爆气体等），选择不同用途的通风机。l 根据有关公式分别算出选择风机用的风量和风压、然后在选定的风机类型中确定风机的机号、转速和功率。l 根据通风机在除尘系统中所设置的具体位置，以及风机周围的工艺条件要求，确定风机的旋向和出风口位置。第九十四页，讲稿共九十六页哦95l 选择风机时应尽可能选用新型的、高效的、低噪音的风机，并使所选风机的实际工况点尽可能接近最高效率点。l 选择风机时，应尽量避免采用风机的联合运行，当不可避免时，应选用同类型、同机号、同性能的通风机参加联合运行。第九十五页，讲稿共九十六页哦感感谢谢大大家家观观看看第九十六页，讲稿共九十六页哦