風(fēng)機類型
離心風(fēng)機分類與結(jié)構(gòu)
離心風(fēng)機（后簡稱風(fēng)機）是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械。離心風(fēng)機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進等。
離心風(fēng)機分類
主要結(jié)構(gòu)部件
一些常識
1、壓力：離心通風(fēng)機的壓力指升壓（相對于大氣的壓力）,即氣體在風(fēng)機內(nèi)壓力的升高值或者該風(fēng)機進出口處氣體壓力之差。它有全壓、動壓、靜壓之分。性能參數(shù)指全壓（等于風(fēng)機出口與進口總壓之差）,其單位常用Pa、kPa、mH2O、mmH2O等。
2、流量：單位時間內(nèi)流過風(fēng)機的氣體容積的量,又稱風(fēng)量。常用Q來表示，常用單位是；m3/s、m3/min、m3/h。
3、轉(zhuǎn)速：風(fēng)機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度。常以n來表示，其單位用r/min。
4、功率：驅(qū)動風(fēng)機所需要的功率。常以N來表示，其單位用KW。
關(guān)于全壓、動壓、靜壓
1、氣流在某一點或某一截面上的總壓等于該點截面上的靜壓與動壓之和。而風(fēng)機的全壓，則定義為風(fēng)機出口截面上的全壓與進口截面上的全壓之差，即：
Pt =（Pst2 +ρ2 V2 2/ 2）-( Pst1 +ρ1 V12/2)
Pst2 為風(fēng)機出口靜壓，ρ2為風(fēng)機出口密度，V2為風(fēng)機出口速度
Pst1 為風(fēng)機進口靜壓，ρ1為風(fēng)機進口密度，V1為風(fēng)機進口速度2、氣體的動能所表征的壓力稱為動壓，即：Pd=ρV2/2
3、氣體的壓力能所表征的壓力稱為靜壓，靜壓定義為全壓與動壓之差，即：Pst = Pt–Pd
注：我們常說的機外余壓指的是機組出風(fēng)口處的靜壓和動壓之和。
如下圖所表示管道內(nèi)全壓、靜壓和動壓：
靜壓(Pj)由于流體分子不規(guī)則運動而撞擊于器壁，垂直作用在器壁上的壓力叫靜壓，用Pj表示，單位用毫米水柱。計算時，以絕對真空為計算零點的靜壓稱為絕對靜壓。以大氣壓力為零點的靜壓稱為相對靜壓?？照{(diào)中的空氣靜壓均指相對靜壓。大于周圍大氣壓的靜壓為正值，小于周圍大氣壓時靜壓為負(fù)值。例如：風(fēng)道上的靜壓力測點是從煙風(fēng)道壁面上引出的，因此，儀表盤上的風(fēng)壓壓力計指示的僅是靜壓。
動壓（Pd）流體在管道內(nèi)或風(fēng)道內(nèi)流動時，由于速度所產(chǎn)生的壓力稱為動壓或速度壓頭。動壓值總是正的，用Pd表示，單位用毫米水柱。
全壓（Pq）是指某點上靜壓力和動壓力的代數(shù)和，即：Pq=Pd+Pj；單位也是毫米水柱。
全壓=靜壓+動壓
余壓=全壓-系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的阻力
比如：機組共有：回風(fēng)段、初效段、熱交換段、中間段、加熱段、送風(fēng)機段組成，各功能段阻力分別為：20Pa、80Pa、120Pa、20Pa、80Pa、50Pa，機內(nèi)阻力為370Pa，若要求機外余壓為300Pa，送風(fēng)機的全壓應(yīng)不小于670Pa，若要求機外余壓為800Pa，則送風(fēng)機的全壓應(yīng)不小于1170Pa，風(fēng)壓的大小與風(fēng)機轉(zhuǎn)速電機功率的選擇有關(guān)。一般應(yīng)根據(jù)工程實際需要選擇用合適的余壓，高余壓并不都是好事。
關(guān)于風(fēng)機功率、風(fēng)機效率
1、風(fēng)機所輸送的氣體，在單位時間內(nèi)從風(fēng)機中獲得的有效能量稱為風(fēng)機有效功率；
N = Pt ×Q / 1000 (單位：kW)
上式中Q表示風(fēng)機流量，單位：m3/s。2、風(fēng)機軸功率：N軸
N軸 = N/η (單位：kW)
上式中η表示風(fēng)機效率，N軸又稱風(fēng)機的輸入功率。3、風(fēng)機的靜壓內(nèi)效率為
η靜內(nèi)=Nst / N軸 = Pst × Q /1000/ N軸4、風(fēng)機的全壓內(nèi)效率為
η全內(nèi)=Nt / N軸 = Pt× Q /1000/ N軸風(fēng)機的全壓內(nèi)效率和風(fēng)機的靜壓內(nèi)效率均表征風(fēng)機內(nèi)部流動過程的好壞，是風(fēng)機空氣動力設(shè)計的主要指標(biāo)。
上述公式還可以寫成：N軸= Pt×Q /1000/η全內(nèi) (單位：kW)
風(fēng)機定律
在風(fēng)機規(guī)格和氣體密度相同條件下，轉(zhuǎn)速變化時：
風(fēng)機的并聯(lián)運行
目前并聯(lián)雙風(fēng)機尚無統(tǒng)一的測試標(biāo)準(zhǔn)，并聯(lián)雙風(fēng)機的性能往往是通過單風(fēng)機的性能計算出來的。其計算公式如下：
風(fēng)機選型原則及常用參數(shù)
風(fēng)機選型原則：
1.選用效率較高，風(fēng)機規(guī)格較小，調(diào)節(jié)范圍較大的風(fēng)機，來滿足系統(tǒng)可接受的性能，效率和質(zhì)量要求。
2.風(fēng)機運行工作點，應(yīng)選擇在風(fēng)機高效點附近，以確保運行穩(wěn)定，避免風(fēng)機在喘振區(qū)工作。
3.要降低噪聲，必須降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速，選擇較大的風(fēng)機。
4.過大風(fēng)機選擇，往往使風(fēng)機運行在小風(fēng)量區(qū)，風(fēng)機進出口壓差大，會引起運行不穩(wěn)定和噪聲脈動，發(fā)出較高噪聲。
5.過小風(fēng)機選擇，會引起風(fēng)機轉(zhuǎn)速提高，空氣在離開葉片時有較高速度，也會產(chǎn)生較高噪聲。
6.通常風(fēng)機出風(fēng)口平均風(fēng)速在10-15m/s，最好不要超過17m/s。
7.風(fēng)機轉(zhuǎn)速≤450rpm，選8極電機；451～799rpm，選6極電機；800～1500rpm，選4極電機；1500rpm以上的，選2極電機。
風(fēng)機選型參數(shù)及常用類型
一般說來，我們在準(zhǔn)備風(fēng)機選型前需要確定兩個關(guān)鍵參數(shù)，即：風(fēng)量、風(fēng)壓。根據(jù)不同的風(fēng)量和風(fēng)壓，來選擇相應(yīng)的風(fēng)機。對空調(diào)設(shè)備而言，風(fēng)壓通常按全壓來選，全壓=靜壓+動壓=機組內(nèi)阻+機外余壓。
對于前傾風(fēng)機，其優(yōu)點是造價低、轉(zhuǎn)速低，可選用較細的軸和較小的軸承，且具有較寬的操作范圍。缺點是性能曲線形狀可能與管網(wǎng)阻力曲線平行，且系統(tǒng)靜壓降低可能導(dǎo)致電機過載。另外，葉片結(jié)構(gòu)強度較低，不能運行于較高的轉(zhuǎn)速。（由于其功率曲線具有增加的傾向，是“易過載型”風(fēng)機，因此其全壓最好不要超過1200Pa。）
對于后傾風(fēng)機，其優(yōu)點是效率高且功率曲線無過載。其功率曲線通常在常用范圍的中部達到最大值，這樣一般不會超載。葉片及葉輪的自身結(jié)構(gòu)強度較高，可使用于較高的靜壓系統(tǒng)。其缺點是由于葉輪運行速度較高，所以需要較粗的軸及較大的軸承且對平衡的要求較高，另外靜壓的波動容易引起工況的變化。后傾葉片風(fēng)機的改進是用機翼型截面的葉片代替等截面的葉片，這個改進使風(fēng)機的靜壓效率提高到86%左右，也使風(fēng)機的噪聲相應(yīng)的得到降低，設(shè)計良好的機翼型葉片風(fēng)機比噪聲可達到甚至低于前傾葉片風(fēng)機。
億利達風(fēng)機，其常用風(fēng)機有以下幾個系列：
1、SYT：前傾英制系列，葉輪直徑7英寸至18英寸，風(fēng)量范圍1000-40000m3/h，全壓范圍100-1100Pa。
2、SYD：前傾公制系列，葉輪直徑200至1000mm，風(fēng)量范圍1500-100000m3/h，
全壓范圍400-1600Pa。
3、SYQ：后傾直板型系列，葉輪直徑200至1000mm，風(fēng)量范圍1000-100000m3/h，全壓范圍400-3000Pa。
4、SYH：后傾機翼型系列，葉輪直徑280至1400mm，風(fēng)量范圍2000-250000m3/h，全壓范圍400-3000Pa。
各類風(fēng)機選用準(zhǔn)則
風(fēng)機旋向
風(fēng)機旋向：有左旋（LG）和右旋（RG）二種。
判斷方法：從電機一端正視，葉輪順時針旋轉(zhuǎn)的稱右旋風(fēng)機，逆時針旋轉(zhuǎn)的稱左旋風(fēng)機。由于皮帶輪可左右調(diào)向，風(fēng)機訂貨時不受左右方向限止。
出風(fēng)口
出風(fēng)口方向：有0°、90 °、 180 °和270 °等4 種出風(fēng)方向。
出風(fēng)口法蘭：采用熱鍍鋅鋼板制成，法蘭與殼體連接采用TOX免焊工藝，外觀精美，具有足夠的剛度和強度。
風(fēng)舌
前向風(fēng)機：常規(guī)平風(fēng)舌。
設(shè)有最佳的風(fēng)舌角和風(fēng)舌間隙。
后向風(fēng)機：V形斜風(fēng)舌
可改善風(fēng)機出風(fēng)口氣流的倒流，有效提高大風(fēng)量區(qū)風(fēng)機的氣動性能。
可改善氣流沖擊風(fēng)舌的頻率，能有效降低風(fēng)機旋轉(zhuǎn)噪聲。
主軸與軸承
主軸：采用40Cr鋼,經(jīng)粗加工，調(diào)質(zhì)處理及磨削加工制成，最后作防銹處理。
軸承：
采用優(yōu)質(zhì)外球面調(diào)心球軸承，預(yù)先加有潤滑油并自動對中。
R、L型風(fēng)機軸承安裝在軸承支架上并設(shè)有防振墊圈。
K型風(fēng)機采用帶座向心球軸承。
Z型風(fēng)機采用重載荷帶座雙列滾珠軸承。
電機
皮帶傳動風(fēng)機：配用三相異步電機，380V，50Hz，防護等級為IP44或IP54，絕緣等級為B級，也可配用雙速電機或變頻電機。
電機直驅(qū)風(fēng)機：
SYZ系列配用單相220V，50HZ三速電機。電機具有調(diào)速靈活，安裝方便的特點。采用可控硅調(diào)壓器及變頻器等手段，可實行無級調(diào)速。采用直流無刷電機可用于高效低噪的VAV空調(diào)系統(tǒng)。
SYB系列配用380V，50Hz外轉(zhuǎn)子低噪聲三相異步電機。 防護等級為IP54。普通型： B級絕緣。調(diào)速型： F級絕緣。也可采用單相220V，50HZ三速電機。
電機具有軸固定，外殼旋轉(zhuǎn)的特點。電機安裝在葉輪的中盤上，由電機外殼旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動葉輪。
采用三相調(diào)壓器，可控硅調(diào)壓器及變頻器等手段，可實行風(fēng)機的無級調(diào)速。
風(fēng)機選用
選用效率較高，風(fēng)機較小，調(diào)節(jié)范圍較大的風(fēng)機，來滿足系統(tǒng)可接受的性能，效率和質(zhì)量要求。
風(fēng)機運行工作點，應(yīng)選擇在風(fēng)機高效點附近，以確保運行穩(wěn)定，避免風(fēng)機在喘振區(qū)工作。
要降低噪聲，必須降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速，選擇較大的風(fēng)機。
VAV系統(tǒng)風(fēng)機，風(fēng)量風(fēng)壓應(yīng)按運行時間較長的部分負(fù)荷工況選取。
過大風(fēng)機選擇，往往使風(fēng)機運行在小風(fēng)量區(qū)，風(fēng)機進出口壓差大，會引起運行不穩(wěn)定和噪聲脈動，發(fā)出較高噪聲。
過小風(fēng)機選擇，會引起風(fēng)機轉(zhuǎn)速提高，空氣在離開葉片時有較高速度，也會產(chǎn)生較高噪聲。
通常風(fēng)機出風(fēng)口平均速度在10-15 M/S。
前向多翼風(fēng)機：具有轉(zhuǎn)速低、結(jié)構(gòu)輕、低噪、調(diào)速性能好和價格便宜等特點，當(dāng)設(shè)計風(fēng)量和壓力較小，或大風(fēng)量低壓力時應(yīng)優(yōu)先選用前向風(fēng)機。
后向風(fēng)機：具有效率高，噪聲低，壓力高和結(jié)構(gòu)強等特點，當(dāng)設(shè)計風(fēng)量和壓力較大，機號＞500時，應(yīng)優(yōu)先選用后向風(fēng)機。
無殼風(fēng)機：當(dāng)管網(wǎng)需要靈活出口位置，需要降低管道出口噪聲，或管網(wǎng)在將來可能要變化的場合時應(yīng)優(yōu)先選用。
全壓曲線平坦，陡度小，靜壓對風(fēng)量功率影響大，性能區(qū)間寬的風(fēng)機，適用于系統(tǒng)風(fēng)量對靜壓變化敏感，需VAV風(fēng)量調(diào)節(jié)的空調(diào)機組。
全壓曲線陡峭，陡度大，靜壓對風(fēng)量功率影響小的風(fēng)機，適用于風(fēng)量固定的空調(diào)器，前向風(fēng)機的電機也不會超載。
風(fēng)機轉(zhuǎn)速
風(fēng)機葉輪和軸的最大轉(zhuǎn)速，要低于第一臨界轉(zhuǎn)速的25%，避免風(fēng)機在共振區(qū)工作。
盡量配用4/6極電機，當(dāng)機號≤500時，應(yīng)優(yōu)先選用前向風(fēng)機。當(dāng)機號＞ 500時，應(yīng)優(yōu)先選用后向風(fēng)機。
風(fēng)機風(fēng)量計算
按夏季送風(fēng)量計算：
G=Q/ (iN-iO)=1000*W/(dN-dO) kg/s
式中：
Q—空調(diào)房間冷負(fù)荷，W；
iN—空調(diào)房間室內(nèi)空氣狀態(tài)焓值， kj/kg
iO—送風(fēng)狀態(tài)焓值，kj/kg；
W—濕負(fù)荷，g/s；
dN—空調(diào)房間室內(nèi)空氣狀態(tài)含濕量，g/kg
dO— 送風(fēng)狀態(tài)含濕量，g/kg
風(fēng)機的容積流量：G′= 3600*G/ρ m3/h
式中：G —重量流量，kg/s
ρ—空調(diào)房間空氣的密度，kg/ m3，
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)空氣密度為1.2。
按夏季送風(fēng)量計算風(fēng)量：
G′=（L*W*H）*n m3/h式中：
L，W，H —為空調(diào)房間長，寬，高，m。
n —為房間換氣次數(shù)，按下表取。一般，取 n=5~10 1/h。
送風(fēng)溫差與換氣次數(shù)
室溫允許波動范圍
送風(fēng)溫差（℃）
換氣次數(shù)（1/h）
±0.1～0.2℃
2～3
150～20
±0.5℃
3～6
＞8
±1.0℃
6～10
≥5
＞±1℃
≤15
風(fēng)機全壓計算
全壓=靜壓+動壓
=機外靜壓+機內(nèi)靜壓+動壓
=系統(tǒng)管道阻力+機內(nèi)靜壓+動壓
計算全壓，一般要考慮10%余量，以補償可能存在的漏風(fēng)和阻力計算不精確。
評價：一個好的送風(fēng)管道設(shè)計應(yīng)達到系統(tǒng)阻力平衡，較低噪聲，較小壓損和造價便宜。
機外靜壓計算
根據(jù)空氣處理裝置及各送風(fēng)點所在位置，設(shè)計送風(fēng)管道的走向和聯(lián)接管，同時確定回風(fēng)管的走向和聯(lián)接部件。空調(diào)機房內(nèi)的新風(fēng)通路和排風(fēng)通路亦需確定位置與走向。
畫出空調(diào)系統(tǒng)的軸側(cè)圖，管段編號，并標(biāo)注長度和風(fēng)量。
選擇各管段內(nèi)的風(fēng)速，并計算管道斷面。在確定斷面時，應(yīng)盡量選用通風(fēng)管道的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，以合理用料和制作。
按選定的管道斷面，求實際管內(nèi)流速。并查圖計算各管段的摩擦阻力和局部阻力。在阻力計算時應(yīng)選擇最不利管路，即阻力最大的管路。
對與不利管路并聯(lián)的管路作阻力平衡計算。一般希望并聯(lián)管路之間阻力不平衡偏差不大于15%。如通過調(diào)整管路尺寸不能達到上述要求，則必須設(shè)調(diào)節(jié)閥門以保證風(fēng)量分配。
機外靜壓計算
機外靜壓還可按下列方法計算：
系統(tǒng)風(fēng)管壓力損失為：
△P=Rm*L(1+k) Pa
式中：
Rm—單位長度風(fēng)管摩擦阻力損失，Pa/m；
L—最遠送風(fēng)口送風(fēng)管總長加上最遠回風(fēng)口回風(fēng)管總長，m；
k—局部阻力損失與摩擦阻力損失的比值。
彎頭三通少時，取k=1.0~2.0；
彎頭三通多時，取k=3.0~5.0。經(jīng)試算，對具有 5只彎頭，風(fēng)速為4-6m/s，最長送風(fēng)管為30m的管道系統(tǒng)，如取比摩阻Rm=5.0 Pa/m，k=2.0，由公式計算，風(fēng)管壓力損失為450 Pa，與分段計算摩擦阻力和局部阻力的結(jié)果445.7 Pa，其誤差僅為1%。
組合式空調(diào)器中，含有混合段、過濾段、盤管段和風(fēng)機段等不同功能段，每個功能段都有各自的阻力損失。
機內(nèi)靜壓=各功能段（風(fēng)機段除外）阻力之和。
組合式空調(diào)器功能段空氣阻力（Pa）
(盤管面風(fēng)速為2.5m/s時)
粗效過濾器
≤50
中效過濾器
≤80
高中效過濾器
≤100
亞高效過濾器
≤120
加熱段（單排）(繞片盤管)
30
表冷段（單排）(套片盤管)
30~40
淋水段（單級二排）
100~130
片式/微孔板消聲段
60/30
無殼風(fēng)機在風(fēng)機箱內(nèi)運行時，會產(chǎn)生系統(tǒng)效應(yīng)，引起風(fēng)機性能的降低，計算機內(nèi)靜壓時，必須加上這一壓力損失。
風(fēng)機箱系統(tǒng)效應(yīng)，與箱體接管位置和接管方式有關(guān)，其壓降為：
ΔP= ζ×（ρv2/2），Pa
式中，ζ為阻力系數(shù)，其值為：
不接管：ζ=1.8(徑向)，2.5(軸向)
接管：ζ=1.3(徑向)，1.8(軸向)
當(dāng)風(fēng)機箱出口較多，且出風(fēng)速度不同時，應(yīng)選擇最高出風(fēng)速度和最大阻力系數(shù)的出口，計算箱體的壓降。
利用風(fēng)機性能定律，可推算幾何相似風(fēng)機，在不同運行條件或機號時的風(fēng)機性能。這些定律對所有型式風(fēng)機都適用。
風(fēng)機定理
轉(zhuǎn)速n變化
Q2=Q1（n2/n1）
P2=P1（ n2/n1 ）2
N2=N1 （ n2/n1 ）3
LW2=LW1+50log （n2/n1）
密度ρ變化
Q2=Q1
P2=P1（ ρ2/ ρ1 ）
N2=N1 （ ρ2/ ρ1 ）
LW2=LW1+10log （ ρ2/ρ1 ）
直徑D變化
Q2=Q1 （ D2/D1 ）3
P2=P1（ D2/D1 ）2
N2=N1 （ D2/D1 ）5
LW2=LW1+70log （D2/D1 ）
式中： Q—風(fēng)機風(fēng)量
P—風(fēng)機靜壓或全壓
N—風(fēng)機軸功率
n—風(fēng)機轉(zhuǎn)速
D—風(fēng)機直徑
ρ—空氣密度
