风机变频流量计算
这有一台变频风机，想知道其在不同频率下的风量，理论值即可不知这样计算可否，
因变频电机转速时n=60*频率/电极对数，
通过公式可知不同频率下的转速；
再因风机流量与转速成正比关系即流量
Q1/Q2=n1/n2,Q为流量n为转速。
这样就可求得不同频率下风机的风量。
1、电机转速730r/min,属于6极。
频率在28Hz时转速为
n1=60×28÷6=280r/min
Q1/Q2=n1/n2
Q1=n1/n2*Q2=280÷730×120000=46027m3/h.
变频器的变频调速是通过调节频率实现的，工频情况下的频率是50Hz，如果使用的频率是40Hz，也就是频率下降至0.8，
则电机转速下降至原额定转速的0.8，下降的幅度与频率下降的幅度成一次方程式关系，也就是所谓的线性关系，
而且风机的风量下降也为额定风量的0.8。
但风机的风压下降比例则变化大了，成二次方比例下降，即风压下降为0.8x0.8=0.64，风压会变为额定风压的0.64，下降了0.36。
至于输出功率，则成三次方比例关系，即0.8x0.8x0.8=0.512，下降了0.488.。
2、电机转速730r/min,属于6极。
频率在28Hz时转速为
n1=28÷50×730=409r/min
Q1/Q2=n1/n2
Q1=n1/n2*Q2=409÷730×124820=69933m3/h
2、电机转速730r/min,属于6极。
频率在49Hz时转速为
n1=49÷50×730=715r/min
Q1/Q2=n1/n2
Q1=n1/n2*Q2=715÷730×124820=122255m3/h。
风机变频节能计算
(pu)
0 风量Q(pu)
计算范例--命题
某风机由一台75KW电动机拖动，原由风门控制风 量。昼夜运行，每年运行时间约8000小时，其 中4000小时需风量85%，另4000小时需风量60% 。现进展节能改造，即将所有风门全开，由变 频器调节电机和风机的转速，从而调节风量。 获得的节能效果计算如下：
调节风量和压力的方法
控制入口风门 控制出口挡板 调节风机转速
控制入口或出口风门
相当于改变管网的阻抗特性
增大管网的阻力
初期投资少
控制简单
压
能量消耗在管网和风门中
力
P(pu)
虚线与坐标轴所围面积即为能耗值
随着风量的减少，风压增大，对管
网有损害
造成能源浪费
r2 r1
R
送风阻 抗曲线
R
送风阻 抗曲线
0 风量Q(pu) Q2 Q1
风量、压力、转速、转矩之间的关系
Q=C1*n p=C2*T=C3*n2 P=T*n=C4*n3
Q---风量 p---压力 n---转速 T---转矩 P---轴功率
P=Q*p/(effc*effb)*10-3 Q---风量(m3/s)
75KW*(60%流量〕*22%*4000小时 = 183,000+66,000 = 249,000千瓦时
计算范例--节能效果
年节能千瓦时 = 501,000-249,000 = 252,000
年节约电费 = 252,000*0.65=163,800元 〔电费按 0.65元/小时计算〕
计算范例--风门控制
风门控制总能耗 = 75KW(85%流量〕*91%*4000小时+
75KW(60%流量〕*76%*4000小时 = 273,000+228,000千瓦时 = 501,000千瓦时
风机常用计算公式
风机常用计算公式风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机分类及用途：按作用原理分类透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体相互作用，气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力。
按生产压力的高低分类(以绝对压力计算)通风机—排气压力低于112700Pa；鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间；压缩机—排气压力高于343000Pa以上；通风机高低压相应分类如下(在标准状态下)低压离心通风机：全压P≤1000Pa中压离心通风机：全压P=1000~5000Pa高压离心通风机：全压P=5000~30000Pa低压轴流通风机：全压P≤500Pa高压轴流通风机：全压P=500~5000Pa一般通风机全称表示方法型式和品种组成表示方法压力:离心通风机的压力指升压（相对于大气的压力）,即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。
它有静压、动压、全压之分。
性能参数指全压（等于风机出口与进口总压之差）,其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量:单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。
常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h（秒、分、小时）。
(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
转速：风机转子旋转速度。
常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速，min表示分钟)。
风机变频节能计算 PPT
计算范例--风门控制
风门控制总能耗 = 75KW(85%流量）*91%*4000小时+
75KW(60%流量）*76%*4000小时 = 273,000+228,000千瓦时 = 501,000千瓦时
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
计算范例--变频调速
使用变频器调节风机转速时电动机的耗电量 = 75KW*(85%流量）*61%*4000小时+
75KW*(60%流量）*22%*4000小时 = 183,000+66,000 = 249,000千瓦时
计算范例--节能效果
年节能千瓦时 = 501,000-249,000 = 252,000
年节约电费 = 252,000*0.65=163,800元 （电费按 0.65元/小时计算）
变频调速最节能
1.0 电 动 机 输 出0.50 功 率
P1 1 2 P2
4 3 P3
(pu)
0 风量Q(pu) 0.5
1.0
计算范例--命题
某风机由一台75KW电动机拖动，原由风门控制风 量。昼夜运行，每年运行时间约8000小时，其 中4000小时需风量85%，另4000小时需风量60% 。现进行节能改造，即将所有风门全开，由变 频器调节电机和风机的转速，从而调节风量。 取得的节能效果计算如下：
随着转速的降低，能耗大大降低
0.50
转速调节通过变频器实现
连续精确地调速，可精确地控制风量
R
送风阻 抗曲线
0 风量Q(pu) 0.5Q2 Q1 1.0
风量、压力、转速、转矩之间的关系
Q=C1*n p=C2*T=C3*n2 P=T*n=C4*n3
Q---风量 p---压力 n---转速 T---转矩 P---轴功率
风机常用计算公式(共10页)
风机(fēnɡ jī)常识-风机知识：风机是一种用于压缩和输送气体的机械(jīxiè)，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机(fēnɡ jī)分类及用途：按作用原理(yuánlǐ)分类透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体相互作用，气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力。
按生产压力的高低分类(以绝对压力计算)通风机—排气压力低于112700Pa；鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间；压缩机—排气压力(yālì)高于343000Pa以上；通风机高低压相应分类(fēn lèi)如下(在标准状态下)低压(dīyā)离心通风机：全压P≤1000Pa中压离心(líxīn)通风机：全压P=1000~5000Pa高压离心通风机：全压P=5000~30000Pa低压轴流通风机：全压P≤500Pa高压轴流通风机：全压P=500~5000Pa一般通风机全称表示方法型式和品种组成表示方法压力:离心通风机的压力指升压（相对于大气的压力）,即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。
它有静压、动压、全压之分。
性能参数指全压（等于风机出口与进口总压之差）,其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量:单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。
常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h（秒、分、小时）。
(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
风机变频及转速风量之间关系
“变频空调”工作原理：“变频”采用了比较先进的技术，启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。
由于实现了压缩机的无级变速，它也可以适应更大面积的制冷制热需求。
众所周知，我国的电网电压为220伏、50 赫兹，在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。
由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地“开、停” 压缩机来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。
而与之相比，“变频空调”变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。
依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度大大提高。
而运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。
变频电机和普通电机的主要差别在于普通电机的冷却风扇安装在电机轴，其转速与电机转速相同，而变频电机的冷却风扇单独设置，与电机转与不转无关。
用变频器调速，普通电机和变频电机没有什么不一样，不一样的只是普通电机转速一低，电机的冷却就差，转速低到一定程度，电机要过热＜因此，普通电机用变频器调速，一般情况必须控制转速至少要在额定转速的一半以上。
至于超过额定转速，则不管对于调频电机或普通电机, 都应该是不合适的。
自动变频与手动变频：手动控制一般是人的控制，自动控制一般是指依靠pic、控制器控制。
如果是断点控制方法，你的手动控制功能只需要在变频器的控制接点上并连上按扭就行。
如果是通迅控制，那么你的手动控制需要做在PLC 的输入端。
变频器一般不支持通迅和断点双重控制功能。
变频器控制，DCS肯定要有两根根启动信号线连接变频器接线端子，一根接公共端，一根接启动信号端子。
可以从这两根线上考虑。
风机变频器：是为各类风机量身定制的一种专用型变频器。
风机功率与风量对照表
风机功率与风量对照表风机水泵类负载是典型的变转距负载，即风量与转速成正比，转距或风压与转速平方成正比，轴功率与转速立方成正比，故在低速运行时，负载转距非常小。
通常风机水泵类负载多是根据满负荷工作需用量来选型，实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态，当采用电机直接方式，由于转速无法调节，常用挡风板、阀门来调节风量或流量，这样不仅造成能源的浪费而且由于过大的启动电流造成电网冲击和设备的震动和水锤现象。
采用变频调速器控制风机、泵类负载是一种理想的控制方法，当电机在额定转速的80%运行时，理论上其消耗的功率为额定功率的（80%）的三次方，即50%左右（理论依据：流量：q2/q1=n2/n1；扬程：h2/h1=(n2/n1)2；输入功率：p2/p1=(q2/q1)*(h2/h1)=(n2/n1)3；其中：q:流量，n:转速；h:扬程，p功率。
举例：当前转速下降到额定转速80%时，n2=0.8n，功率p2=0.8*0.8*0.8p=0。
512p，即当前速度下降到80%，所需要的功率只需要原来的51%。
风机的风压、风量、功率与转速的关系通风机的转速n可用转速表直接测量，其数值用每分钟多少转(转/分)来表示。
小型风机的转速一般较高，往往与电动机直接相连。
大型风机的转速较低，一般用皮带传动与电动机相连，改变皮带轮的直径即可调节风机的转速，其关系如下：n1/n2=d2/d1 式中：n1，n2——风机；电动机的转速d1，d2——风机和电动机的皮带轮的直径。
如要改变风机的转速，只要改变通风机或电动机中任意一个皮带轮的直径即可。
当改变风机转速时，风机的特性参数；特性曲线也随之改变，亦即，风机在每一转速下都有其相应的特性曲线。
当转速改变时，风机的特性参数Q，H，N的变化可按下式计算：Q/Q`=n/n` H/H`=(n/n`)2 N/N`=(n/n`)3。
风机泵类变频节能的工作原理
风机泵类变频节能的工作原理变频调速节能装置的节能原理1、变频节能由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，假如水泵的效率肯定，当要求调整流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。
即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
例如：一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％。
2、功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，铺张严峻，由公式P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，其中S －视在功率，P－有功功率，Q－无功功率，COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越大，一般水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，COS Ф≈1，从而削减了无功损耗，增加了电网的有功功率。
3、软启动节能由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于（４-7）倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严峻的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震惊时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。
而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开头，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。
节约了设备的维护费用。
变频调速节能装置的节能原理1、变频节能由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，假如水泵的效率肯定，当要求调整流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。
转风机常用计算公式
电动机容量贮备系数：
轴功率(KW)
电动机容量贮备系数(K)
<0.5
>0.5～1
>1～2
>2～5
>5
1.5
1.4
1.3
1.2
1.15
一般风机
高压风机(>7500Pa直接启动的)
引风机
凡采用软启动(偶合器、水电组、变频器等)
1.15
1.2
1.3
1.1
风机常用参数、技术要求：
一般通、引风机：全压P=….Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度（当地大气压）、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…℃(常温可不写)、电动机型号…….等。
风机高转速注意事项(B、D、C传动的)
1、4-79型：2900r/min ≤5.5号；1450 r/min ≤10号；960 r/min ≤17号；
2、4-73、4-68型：2900r/min ≤6.5号；1450 r/min ≤15号；960 r/min ≤20号；
风机常需用的计算公式(简化，近似，一般情况下用)：
1500～2500M海拨高度时加3%的流量；2500M以上海拨高度时加5%的流量。
比转速:ns
nS=5.54×n×
注: ρ气体密度（Kg/m3）;公式:P1=P2×1.2/ρ、ρ=1.2×(273+T2)/(273+20)
20℃=1.2、50℃=1.089、80℃=0.996、100℃=0.943、150℃=0.813、200℃=0.743、250℃=0.672、280℃=0.636、300℃=0.614、350℃=0.564。
转速：风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速，min表示分钟)。
泵与风机的相似理论
一、在全相似工况（如果泵或风机满足几何相似、运动相似和动力相似三个相似条件，泵或风机就在全相似工况运行。
）运行的泵或风机其流量、扬程、功率与转速之间符合下面三个著名的相似定理的公式:1、风量与转速成正比；2、风压与转速的平方成正比；3、轴功率与转速的三次方成正比；4、风机作变频时,频率与转速成正比。
二、对同一台风机来说：1、风压与转速的平方成正比；H1/H2=(n1/n2)2，2、轴功率与转速的三次方成正比；P1/P2=(n1/n2)33、风机作变频时,频率与转速成正比。
三、对几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时：1、其流量之比与几何尺寸比的三次方成正比，与转速比的一次方成正比，与容积效率比的一次方成正比：Q1/Q2=(D1/D2)3*n1/n2*ηv1/ηv22、其扬程（风压）之比与几何尺寸比的平方成正比，与转速比的平方成正比，与流动效率比的一次方成正比：H1/H2=(D1/D2)2*（n1/n2）2*ηh1/ηh2风机全压p=ρgH，p1/p2=ρ1/ρ2*(D1/D2)3*（n1/n2）2*ηh1/ηh23、其功率之比与流体密度比的一次方成正比，与几何尺寸比的五次方成正比，与转速比的三次方成正比，与机械效率比的一次方成反比：P1/P2=ρ1/ρ2*(D1/D2)5*（n1/n2）3*η2/η 1风机定律是由风机的相似关系得来的，风机相似关系如下式风量比：Q1/Q2=(n1/n2)*(D1/D2)^3风压比：p1/p2=(n1/n2)^2*(ρ1/ρ2)*(D1/D2)^3轴功率比：Pin1/Pin2=(n1/n2)^3*(ρ1/ρ2)*(D1/D2)^51）流量关系上：相似的风机流量之比等于线性尺寸之比的三次方和转速之比的乘积。
2）扬程关系（或全风压关系）上：相似的风机对应的全风压之比等于线性尺寸之比的平方和转速之比的平方和重度之比的乘积。
3）功率关系上：相似的风机其轴功率之比等于任意线性尺寸之比的五次方和转速之比的三次方和比重之比的乘积。
风机水泵压缩机变频调速控制节能与应用(含工频节流功率计算公式)
风机水泵负载变频调速节能原理相似定律：两台风机或水泵流动相似，在任一对应点上的统计和尺寸成比例，比值成相等，各对应角、叶片数相等，排挤系数、各种效率相等。
流量按照相似定律，由连续运动方程流量公式：φπηη⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=d D A vm vm vv v q流速公式： 60π⨯⨯=n D v m 式中：q v——体积流量，s m3；ηv——容积效率，实际容积效率约为0.95；A ——有效断面积（与轴面速度vm垂直的断面积），m²；D ——叶轮直径，m ； n ——叶片转速，r/mi n ； b ——叶片宽度，m ；vm——圆周速度，m/s ；φ——排挤系数，表示叶片厚度使有效面积减少的程度，约为0.75～0.95；按照电机学的基本原理，交流异步电动机转速公式： p f s n ⨯⨯-=60)1( 式中： s ——滑差； P ——电机极对数； f ——电机运行频率。
流量、转速和频率关系式：f n q v∞∞⇒ 可见流量和转速的一次方成正比，和频率的一次方成正比。
扬程按照流体力学定律，扬程公式：²21v m H ⨯⨯=ρ 扬程、转速和频率关系式：可见扬程和转速的二次方成正比，和频率的二次方成正比。
式中：H ——水泵或风机的扬程，m ；功率风机水泵的有效功率：每秒钟流体经风机水泵获得的能量。
水泵：H g q Pve⨯⨯⨯=ρ或 风机：P q P ve⨯=可见有效功率和转速的三次方成正比，和频率的三次方成正比。
式中：Pe——有功功率，w ；ρ——流体质量密度，m Kg3；P ——压力，Pa ；电量风机水泵效率：有效功率和轴功率之比。
ηp轴功率：电动机输出给风机水泵的功率。
轴功率（电动机的输出功率）公式： ηρpvshHg q P⨯⨯⨯=⇒水泵ηpvshPq P⨯=⇒风机电动机和风机水泵的传动效率： ηc电动机效率：ηm电量（电动机的输入功率）公式：ηηmcshgP P ⨯=ηηηρpmcvgHg q P⨯⨯⨯⨯⨯=⇒水泵ηηηρpm c gPP⨯⨯⨯=⇒风机节能工频状态下的耗电量计算Pd ：电动机功率 ； ηd ：电动机效率 ； U ：电动机输入电压 ； I ：电动机实际运行电流 ；cos φ：功率因子。