第六章通风机案例

L、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。
通风机都有一组个体特性曲线。
最佳工况
C6-48No5离心通风机性能
主轴 转速
序号 1 2
全压 2010 2020 1961 1863 1736 1589 1432
流量 0.966 1.199 1.432 1.665 1.898 2.131 2.364
效率 71.2 77.3 80.2 80.8 79.6 76.5 72.2
4Q D 2U 流量系数

H U 2
压力系数
4QH D 2U 3
功率系数
ρ ——空气密度，kg/m3； Q——风机的风量，m3/s。
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；
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')3
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。
一、风机分类
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: 1000Pa < Pf≤ 3000Pa 高压: 3000Pa <Pf ≤15000 Pa 通风工程中大多采用低压与中低压风机。
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
通量和风压范围大, 在通风工程中被

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

离心式通风机型号的编制方法
排尘（或C）离心式通风机 4—73-1 1 No6 C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

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。
n' L L n
'
n P P n
'
'

2
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。
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 ≥0.85η max。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
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:

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轴功 率 2.73 3.13 3.50 3.84 4.14 4.42 4.69
所需 功率 3.45 3.95 4.42 4.85 5.23 5.58 5.92
2000
3 4 5 6 7
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

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。
Nm PL 1000 m

（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。
PL 1000 N
（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
叶片弯曲 方向与旋 转方向相 反, β < 90°(20° ～ 70°)
前向式
径向式
后向式
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 )
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

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。
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
叶片弯曲方向与旋转方向相同, β > 90°(90°～ 160°) 叶片出口沿径向安装,β = 90°