通风机的主要性能参数
风机基础知识
一、通风机的概念风机是对气体压缩和气体输送的机械。
通风机只是风机的其中一种，其它的还有鼓风机、压缩机、罗茨鼓风机，但活塞缩形式的空气机械并不是风机。
风机通俗地说，就是一机械，它是处理气体流动问题的机械，它通过动力（如电机）引导空气以一定的形式流动。
它在对空气做功的时候，空气受作用前后的体积几乎没有变化，即空气的的物理形态和温度几乎没有改变以致可以忽略其变化。
这一点，就是通风机与其它风机如鼓风机和压力缩机的重要区别。
在我们通风机制造和应用行业，通常会把通风机简称为风机。
风机是通过这样的途径把功递到空气的：电机——传动装置——风轮——空气。
所以，风机应该具备的结构是：电机、传动装置、风轮，当然，还有外壳。
电机是动力的来源，传装置是动力的的传送媒介，风轮是对空气做功的根本工具，外壳是空气流动的引导装置。
这就是概念性的风机最基本构成。
具体实际情况，风机的结构会比这些多，或少。
二、通风机的分类和原理通风机的分类办法有很多种，可以按空气流动方式分类，也可以按压力大小分类，还可以按用途分类。
（一）按工作原理（二）按气体出口压力（或升压）分类1、通风机指其在大气压为0.101MPa，气温在20℃时，出口全压值低于0.015Mpa。
2、鼓风机指其出口压力为0.015Mpa~0.35Mpa。
3、压缩机指其出口压力大于0.35Mpa。
（三）至于通风机按压力分，可以分为低压、中压、高压。
低压风机：≤300MPA中压风机：≤300MPA高压风机：≥1200Mpa但这种分类，各种教材都会不同，关键是要注意风机的应用场合。
（四）方式，是指空气在风机里面进入并被风轮做功的流动方式，并不是指空气如何进行或离开风机。
1、轴流风机空气从风轮的轴向进入风轮并被做功和加速，并主要沿风轮的轴向向前流动。
我们可以很明显地发现，它们有一个电机，一个风轮，一个外壳。
它们最直观的特点就是风轮是旬螺桨似的。
单间地说它的工作原理，就是螺旋桨的风轮把空气直着吸进来，又直着吹出去。
风机基本知识和基本理论
风机基本知识和基本理论1.1通风机的基础知识1．1.1.1通风机的主要性通风机的基础知识和基本理论能参数流量、压⼒、转速、功率、及效率是表⽰通风机性能的主要参数，称为通风机的性能参数。
其概念概括如下：⼀、流量单位时间内流经通风机的⽓体体积或质量，称为流量（⼜称风量）。
1．体积流量它是单位时间流经通风机的⽓体体积。
常⽤单位为m3/s(⽶3/秒)、m3/min(⽶3/分)、m3/h(⽶3/时),分别⽤Q、Q min、Q h表⽰。
由于⽓体在通风机内压⼒升⾼不s⼤，体积变化很⼩、故⼀般设通风机的体积流量不变。
⽆特殊说明通风机的体积流量是指标准状态下的体积。
2．质量流量即单位时间内流经通风机的⽓体质量。
单位为kg/s（千克/秒）、kg/min（千克/分）、kg/h（千克/时），分别⽤M s、M min、M h表⽰。
⼆、压头通风机的压头是指升压（相对于⼤⽓的压⼒），即⽓体在通风机内压⼒的升⾼值，或者说是通风机进出⼝处⽓体压⼒之差。
从能量观点来看压头是指单位体积流体经过通风机所获得的能量。
它有净压、动压、全压之分。
性能参数是指通风机的全压（它等于通风机出⼝与进⼝全压之差），其单位为N/m2。
三、转速通风机转⼦旋转速度的快慢将直接影响通风机的流量、压⼒、效率。
单位为每分钟转数即rpm常⽤n表⽰。
四、轴功率驱动通风机所需要的功率N称轴功率，或者说是单位时间内传递给通风机轴的能量。
单位为kW(千⽡)。
五、效率通风机在把原动机的机械能传递给⽓体的过程中，要克服各种损失，其中只有⼀部分是有⽤功。
常⽤效率来反映损失的⼤⼩，效率⾼即损失⼩。
效率常⽤η表⽰。
1.1.2 风机的主要⽆因次参数将通风机的主要性能参数：流量Q （m 3/s ）、压⼒P （N/m 2）、功率（kW ）、转速n （rpm ）与通风机的特性值：叶轮外径D （m ）、叶轮外圆的圆周速度u （m/s ）以及⽓体密度ρ（kg/m 3）之间的关系⽤⽆因次参数来表⽰，它们分别是：⼀、压⼒系数-P-P = P /（ρu 2） (1.1)⼆、流量系数-Q-Q=uD Q24π(1.2)三、功率系数-N-N=3241000uD Nρπ(1.3)四、⽐转数n s n s =nQ 4/32/1f ――叶型中线最⼤弯度。
通风机简介
风机的分类一、按工作原理分类离心透平机械轴流混流气体压缩和气体输送机械回转式容积式机械往复式透平风机的共同特点是通过旋转叶片将机械能转变成气体能量，又称叶片式机械，透平是外来语，即Turbine的音读。
二、按气体出口压力分1、通风机――大气压为101325Pa,气体温度为20°C,出口升压不大于15000Pa。
（一般出口压力为表压）2、鼓风机――出口压力在(116000～350000)Pa。
（出口为绝对压力）3、压缩机――出口压力大于350000Pa。
高压离心通风机：升压为2940-15000Pa;中压离心通风机：升压为980-2940Pa;低压离心通风机：升压在980Pa以下;高压轴流通风机：升压为490-4900Pa;低压轴流通风机：升压在490Pa以下;三.按用途分类：(1)一般用途离心通风机－用于建筑物的通风换气以及工业炉的送风，如4-72、4-79、6-23、6-30、9-19、9-26等均属此类。
(2)排尘离心通风机－用于排送含有灰尘的空气，如砂轮磨粒、锯屑、刨花以及气力输送等，如C6-48、C4-73系列均属此类。
(3)煤粉离心通风机－用于热电厂输送煤粉，如M7-29、M9-26等系列均属此类。
(4)锅炉离心引风机－用于热电站和其他蒸汽锅炉送风及排烟，送风的称通风机，排烟的称引风机，如G4-73、Y4-73、Y5-47、Y5-48、GG2-10、GY2-10等系列均属此类。
(5)矿井离心通风机－用于矿井通风换气，结构及一般用途的大型离心通风机基本相同，由于矿井工作条件，风机大都为吸出式，所以在风机进出口都有进气室和节流装置。
(6)防腐离心通风机－用于排送腐蚀性气体，一般根据订货要求将一般用途风机涂上耐酸漆或衬橡胶来满足要求。
(7)防爆离心通风机－用于排送易燃易爆气体，此类风机的叶轮材料大多为金属铝。
(8)高温离心通风机－用于排送温度为250°C以上的气体，主要用于冶金、电站、化工等行业。
风机主要性能参数
风机主要性能参数风机的⼋个主要性能参数⽂件描叙：风机的⼋个主要性能参数风机的型号、规格千差万别，纷繁复杂，但是风机的本质不同与区别在于风机的主要性能参数，只要我们⾸先搞清楚这些性能参数的不同，对于我们了解风机和现实风机设备的选型具有很⼤帮助作⽤。
那么，风机有那些主要性能参数呢？这主要包括：流量、压⼒、⽓体介质、转速、功率。
下⾯⼀⼀分别介绍：1. 流量风机的流量是⽤出⽓流量换算成其进⽓状态的结果来表⽰的，通常以m3/h、m3/min表⽰。
但在进出⼝压⽐为1.03以下（⽐如通风机范畴的风机）时，通常将出⽓风量看作为进⽓流量相同。
在化学⼯业等领域中，以m3/h（常温常压）来表⽰的情况居多，它是将流量换算成标准状态，即摄⽒0度、0.1MPa⼲燥状态。
另外有时还以质量m按Kg/s来表⽰的。
流量亦称为⽓体量或空⽓量。
将出⽓流量Q(出)换算成进⽓流量Q(进)，可按下来公式计算：Q(进)＝Q(出)×出⽓⽓体密度(kg/m3)/进⽓⽓体的密度(kg/m3) 将标准状态的流量Q(标准，m3/h,常温常压)换算成进⽓流量Q(进，m3/min)，可按下列公式计算：Q(进)＝Q(标准)×P(进⽓⽓体绝对压⼒，Pa)/(P(进⽓⽓体绝对压⼒，Pa)-S(相对湿度)×P(⽔蒸⽓饱和压⼒，Pa))×T(进⽓⽓体的热⼒学温度K)/2732. 压⼒为进⾏正常通风，需要有克服管道阻⼒的压⼒，风机则必须产⽣出这种压⼒。
风机的压⼒分为静压、动压、全压三种形式。
其中，克服前述送风阻⼒的压⼒为静压；把⽓体流动中所需动能转换成压⼒的形式为动压，实际中，为实现送风⽬的，就需有静压和动压。
静压：为⽓体对平⾏于⽓流的物体表⾯作⽤的压⼒，它是通过垂直于其表⾯的孔测量出来的。
动压＝⽓体密度(kg/m3)×⽓体速度的平⽅(m/s)/2;全压＝静压+动压风机的全压：是指风机所给定的全压增加量，即风机的出⼝和进⼝之间的全压之差。
风机中涉及到的一些参数解释
风机中涉及到的一些参数解释1.流量风机的流量是指在单位时间内流过风机的气体容积。
单位有m3/h 、m3/min 、m3/s 。
在国内通风机习惯上用m3/h，而鼓风机习惯上用m3/min ，但在通风机的设计和性能计算中大多用m3/s。
必须注意的是，通风机的容积流量是特指通风机“进口处”的容积流量，因为通风机在各通流截面上的压力不同，流过各通流截面的容积流量也会随之不同。
2.全压通风机的全压定义为通风机出口截面上的总压与进口截面上的总压之差。
气流在某一点或某一截面上的全压等于该点或该截面上的动压与静压之和。
3.动压通风机的动压定义为：通风机出口截面上气体的动能所表征的压力。
或：动压是将气体从零速度加速至某一速度所需的压力。
动压与气流的动能成正比.动压只作用于气流方向，并且永远是正值.Pd＝0.5×ρV2式中Pd＝动压 Paρ＝气体密度 kg/m3V=速度 m/s.4.静压通风机的静压定义为通风机的全压减去通风机的动压。
实际上静压是气流中某一点的或充满气体的空间某点的绝对压力与大气压力之压力差，该点的压力高于大气压力时为正值，低于时则为负值。
静压能作用于气体的各个方向，与速度无关，是气体中的潜能的量度。
Ps＝Pt-Pd式中Ps＝静压 PaPt＝全压 PaPd＝动压 Pa5.转速通风机的转速是指风机叶轮单位时间内的旋转速度，一般称为角速度，习惯上用n表示，以每分钟的旋转数为单位（r/min)。
6.轴功率通风机的轴功率是指风机实际需要的功率。
它包括风机的内功率和轴承及传动装置的机械损失。
轴功率也被称为通风机的输入功率，实际上是电机的输出功率。
7.通风机的效率（1）通风机的全压内效率ηpin通风机的全压内效率ηpin等于通风机全压有效功率与内部功率的比值。
（2）通风机的静压内效率ηsin通风机的静压内效率ηsin等于通风机静压有效功率与内部功率的比值。
通风机的全压内效率和通风机的静压内效率是表征风机气动性能的重要参数。
通风机性能参数及工作原理
6．1 通风机的工作原理和分类
6．1．1
离心式通风机的工作原理
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。 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、 图6-1 离心通风机简图 导流，从通风机出口6或 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 4 出口扩散器7排出。
10
轴流式通风机一般采用电动机直接传动 的传动方式，
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， 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。
11
轴流式通风机的叶片有各种各样型式， 有板型、机翼型等等。 叶片从根部到叶稍常采用扭曲形的。 有些叶轮的叶片安装角是可以调整的， 通过调整叶片安装角可以改变风机的性 能参数。
25
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。
26
a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； c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； d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。 27
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。
g系列通风机标准
G系列通风机标准是一种常见的通风机标准，它主要应用于工业领域，尤其是对于需要大量通风机的行业，如钢铁、电力、化工等。
G系列通风机标准规定了通风机的性能参数、测试方法、安全要求等方面的内容，以确保通风机的质量和可靠性。
G系列通风机标准的具体内容可能因不同的国家和地区而有所差异，但一般来说，它包括以下几个方面：
1.性能参数：规定了通风机的风量、风压、功率等性能参数的测试方法和要求，以确保通风机能够满足实际使用的需要。
2.测试方法：规定了通风机的各项性能参数的测试方法，包括测试前的准备工作、测试步骤、测试结果的记录和处理等方面的内容。
3.安全要求：规定了通风机的安全要求，包括通风机的设计、制造、安装、使用、维护等方面的安全要求，以确保通风机的安全性和可靠性。
总的来说，G系列通风机标准是一种重要的通风机标准，它对于保障工业生产和人身安全具有重要意义。
如果您需要了解更多关于G系列通风机标准的信息，建议您查阅相关的标准文件或咨询专业人士。
风机的流量,压力,功率及风机效率的关系
流量、压力、功率、效率是风机性能的主要参数流量
①质量流量： qm ，单位时间内流经通风机气体的质量，单位：
②容积流量： qvsg1, 单位时间内流经风机进口法兰处的气体容积。
m3/h 。
kg/s。
常用单位有： m3/s、m3/min 、
压力
风机压力是指气体在通风机内的压力升高值，或者说是风机进出口处气体压力之差。
单位为Pa，其他单位有：mmH2O、 mBar、 mmHg 等。
它有动压、静压、全压之分。
①风机压力：风机出口滞止压力和风机进口滞止压力之差，也就是单位容积气体通过风机以
后获得的总能量
③．风机静压：风机压力减去用马赫系数修正的通风机动压。
功率
①．风机单位质量功：通过风机的单位质量流体能量的增加。
②．风机单位质量静功
③．风机空率：质量流量与风机单位质量功的乘积，或进口容积流量、压缩性修正系数kP 和风机压力的乘积。
④．风机静空率：质量流量与风机单位质量静功的乘积，或进口容积流量、压缩性修正系数kPs和风机静压的乘积
⑤．叶轮功率：供给风机叶轮的机械功率。
⑥．风机轴功率：供给风机轴的机械功率。
⑦．电机输出功率：电机或其他原动机的输出轴功率。
⑧．电机的输入功率：电机驱动装置端子上供给的电功率。
¨效率
①．风机叶轮效率：风机空率与除以叶轮功率。
②．风机叶轮静效率：风机静空率与除以叶轮功率。
③．风机轴效率：风机空率与除以风机轴功率。
④．风机电机效率：风机空率与除以电机输出功率。
⑤．总效率：风机空率与除以电机输入功率。
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传动方式
机械效率ηme
传动方式
机械效率ηme
电动机直联
联轴器直联传动
1．1．0
0．98
减速器传动
V带传动
1．0．95
1．0．92
2．通风机的静压效率
通风机的静压效率ηsF，等于通风机静压有效功率与通风机轴功率之比，即
ηsF=PesF / Psh=psFqv / 1000Pin
3．通风机的全压内效率
3通风机的主要性能参数
1．3．1通风机的流量
通风机的流量通常是指单位时间内流过通风机的气体容积，用qV表示。它的单位是m3/h、m3/min、m3/S。
如无特殊说明，通风机的体积流量，特指通风机进口处的体积流量。
1．3．2通风机的压力
1．1．通风机的动压
通风机出口截面上气体的动能所表征的压力称之为动压，用表示qdF表示。即
PtF=p΄tFρ/ρ΄（D/D΄）2
内功率换算
Pin=p΄inρ/ρ΄（n/n΄）3（D/D΄）5
Pin=p΄inρ/ρ΄（n/n΄）3
Pin=pˊinρ/ρ΄（D/D΄）5
内效率
（内静压效率亦同）
ηtF·in=η΄tF·in
ηtF·in=η΄tF·in
ηtF·in=η΄tF·in
序号
4
5
6
7
换算条件
上图为一台离心通风机的性能曲线，其横坐标轴表示流量qv（m3/h），纵坐标轴分别表示通风机的全压qtF（Pa）、静压qSF（Pa）、全压效率η（%），轴功率P（kW），该通风机的运行转速为1450r/min。
1．4通风机性能参数的相似换算
两台相似通风机的无因次参数ψ、φ、λ、η均相等，在其转速n、叶轮直径D、气体密度ρ发生变化时，压力p、流量qv、功率p之间的关系可利用相似原理进行性能换算。
2．通风机的内功率
计入流动损失和泄漏损失，单位时间里传给气体的有效功叫作通风机的内功率用Pin表示，即内功率等于有效功率Pe加上通风机的内部流动损失功率△Pin。
3．3．风机的轴功率
单位时间内原动机传递给通风机轴的能量，叫做通风机的轴功率Psh，它等于通风机的内功率Pin加上轴承和传动装置的机械损失功率△Pme。
C22
PdF=ρ2
2
2．2．通风机的静压
通风机的静压是指通风机的全压与通风机出口动压之差，用PsF表示。即：PsFபைடு நூலகம்PtF－PdF
3.通风机的全压通风机的全压指通风机出口截面与通风机进口截面的全压之差,用PtF表示。
1.3.3通风机的功率
1．1．通风机的有效功率
通风机所输送的气体，在单位时间内从通风机中所获得的有效能量，叫作通风机的全压有效功率，用Pe（kW）表示。
式中K—功率储备系数，其值可按表选取。
功率储备系数K
电动机功率/kw
功率储备系数K
离心式
轴流式
一般用途
灰尘
高温
＞0.5
0.5~1.0
1.0~2.0
2.0~5.0
＞5
1.5
1.4
1.3
1.2
1.15
1.2
1.3
1.05~1.10
1.3.6通风机的转速
通风机的流量、压力、功率等参数都随着通风机的转速而改变。因此，通风机的转速也是一个特性参数，通常用n表示，单位为r / min。
1．3．4通风机的效率
1．1．通风机全压效率ηtF
等于通风机全压有效功率PetF与轴功率Psh之比，即
ηtF=PetF /Psh=PtFqv / 1000Psh
或ηtF=ηinηme
其中ηme机械效率，且ηme=Pin/Psh=PtFqv/1000ηinPsh
机械效率表征通风机轴承损失和传动损失的好坏，是通风机机械传动系统设计的主要指标，根据通风机的传动方式，表中列出了机械效率的选用值，供设计时参考。当风机转速不变而运行于低负荷工况时，因机械损失不变，故机械效率的选用值还将降低。
通风机性能换算表
序号
1
2
3
换算条件
D≠D΄
n≠n΄
ρ≠ρ΄
D= D΄
n≠n΄
ρ≠ρ΄
D≠D΄
n=n΄
ρ≠ρ΄
流量换算
qv=q΄v n/n΄(D/D΄)3
qv=q΄v n/n΄
qv=q΄v (D/D΄)3
全压换算
（静、动压亦同）
PtF=p΄tFρ/ρ΄（n/n΄）2（D/D΄）2
PtF=p΄tFρ/ρ΄（n/n΄）2
通风机的全内压效率ηin，等于通风机全压有效功率与通风机内部功率之比：ηin=PetF /Pin=ptFqv / 1000Pin
1．3．5通风机所需功率
通风机所需功率P，应根据其轴功率大小，使所选配的电动机留有一定的功率储备。选配的电动机功率为：
P≥KPsh=K ptFqv / 1000ηtF
或P≥KPsh=K psFqv / 1000ηsF
1.3.7通风性能曲线
通风机的压力p、功率P和效率η等随通风机流量qV的不同而变化的关系曲线，称通风机的性能曲线（或特性曲线）。性能曲线一般都是通过试验测得的，称通风机实际性能曲线，用它来检验设计参数与实测参数之间的一致程度，也可制定通风机的适应性，例如要求通风机效率曲线尽可的平坦，高效率区间尽可能大些，以适应工况的变化，使通风机在较佳状况下工作。
D≠D΄
n≠n΄
ρ=ρ΄
D= D΄
n=n΄
ρ≠ρ΄
D=D΄
n≠n΄
ρ=ρ΄
D≠D΄
n=n΄
ρ=ρ΄
流量换算
qv=q΄v n/n΄(D/D΄)3
qv=q΄v
qv=q΄v n/n΄
qv=q΄v
(D/D΄)3
全压换算
（静、动压亦同）
PtF=p΄tF（n/n΄）2（D/Dˊ）2
PtF=p΄tFρ/ρ΄
PtF=p΄tF
（n/n΄）2
PtF=p΄tF
（D/D΄）2
内功率换算
Pin=p΄in（n/n΄）3（D/D΄）5
Pin=p΄inρ/ρ΄
Pin=p΄in
（n/n΄）3
Pin=p΄in
（D/D΄）5
内效率
（内静压效率亦同）
ηtF·in=η΄tF·in
ηtF·in=η΄tF·in
ηtF·in=η΄tF·in
ηtF·in=η΄tF·in