通風(fēng)機(jī)的基本理論通風(fēng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)和型號(hào)風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)及性能曲線通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行通風(fēng)機(jī)的工作原理和理論方程通風(fēng)機(jī)的相似原理和相似換算通風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速1.工作原理：和離心水泵相同，靠葉輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),氣體獲得能量，提高壓強(qiáng)和速度，輸送氣體。通風(fēng)機(jī)內(nèi)氣流2.理論方程：以速度三角形為基礎(chǔ)由動(dòng)量矩定理推出。通風(fēng)機(jī)是單級(jí)泵，對(duì)氣體壓縮性不大，可認(rèn)為氣體密度相同，和離心水泵的理論方程完全相同。離心通風(fēng)機(jī)也具有離心水泵的理論特性。3.

通風(fēng)機(jī)葉片：⑴葉片形式：流動(dòng)角β2＞90°時(shí)為前彎葉片，如圖a；流動(dòng)角β2＜90°時(shí)為后彎葉片，如圖b；流動(dòng)角β2＝90°時(shí)為徑向葉片，如圖c。⑵三種葉輪風(fēng)機(jī)性能的比較：⑴前彎葉片：風(fēng)壓最大，葉片最小，效率 ，適應(yīng)于風(fēng)壓要求高，轉(zhuǎn)速和葉輪直徑受一定限制的工況；⑵后彎葉片：效率最高，葉片最大，風(fēng)壓最低，適應(yīng)于大功率的風(fēng)機(jī)；⑶徑向葉片：風(fēng)壓、葉片、效率在三者中均居中，葉片制造簡(jiǎn)單，不易積垢和磨損，一般中、低壓風(fēng)機(jī)多采用。通風(fēng)機(jī)的相似理論(1)幾何相似；

(2)運(yùn)動(dòng)相似；

(3)動(dòng)力相似。通風(fēng)機(jī)性能的相似換算（相似定律）⑴壓力換算：⑵流量換算：⑶功率換算：

P

(

D

)2

(

n

)2PM

M

DM

nM

Q

(

D

)3

n

QM

DM

nM

N

(

D

)5

(

n

)3N

M

M

DM

nM1.表征通風(fēng)機(jī)最佳工況的特性參數(shù)——比轉(zhuǎn)速ns標(biāo)準(zhǔn)模型風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)速：雙吸風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)速：43PQsn

55.4

n34sQ

2Pn

55.4

n2.比轉(zhuǎn)速的應(yīng)用:⑴對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類；⑵選取滿足工況需要的風(fēng)機(jī)；⑶新風(fēng)機(jī)的相似設(shè)計(jì)。通風(fēng)機(jī)的類型通風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)通風(fēng)機(jī)的型號(hào)及命名按工作原理分類：離心風(fēng)機(jī)混流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)按風(fēng)機(jī)壓力分類:低壓通風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓在100

mm水柱以下；中壓通風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓為100～300

mm水柱；高壓通風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓在300～1500

mm水柱。離心式通風(fēng)機(jī)基本部件：集流器、葉輪、機(jī)殼、傳動(dòng)部件3.2.2.1集流器定義：通風(fēng)機(jī) ，也稱喇叭口；作用：在損失較小情況下，將氣體均勻?qū)肴~輪；常用類型：圓筒形、

、圓弧形及雙曲線形。3.2.2.2

葉輪通風(fēng)機(jī)的主要部件；尺寸和幾何形狀對(duì)通風(fēng)機(jī)的性能有重大影響；組成：前盤、后盤、葉片和輪轂；前盤形式：平前盤、圓錐前盤和圓弧前盤等。離心通風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)的三種類型a.前彎；β2＞90°；b.徑向；β2＜90°；c.后彎；β2＝90°3.2.2.2

葉輪分類(按葉片出口角)：前向(前彎)、徑向、后向(后彎)三種類型葉片離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線比較a.前向葉輪通風(fēng)機(jī)的性能曲線；b.徑向葉輪通風(fēng)機(jī)的性能曲線；c.后向葉輪通風(fēng)機(jī)的性能曲線3.2.2.2

葉輪流量超過(guò)某一數(shù)值，后彎葉輪通風(fēng)機(jī)軸功率有下降趨勢(shì)，表明具有不超過(guò)負(fù)荷特性；徑向葉輪與前彎葉輪通風(fēng)機(jī)，軸功率隨風(fēng)量增加而增加，表明易出現(xiàn)超負(fù)荷情況。3.2.2.3機(jī)殼定義：包圍在葉輪外面的外殼，一般多為螺線形。斷面沿葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向漸漸擴(kuò)大，氣流出口處最大作用：收集氣流，降低流速，增加靜壓力，克服外界阻力，送出氣流。出口方向：任何方向。使用時(shí)，一般由通風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)方向和機(jī)殼出口位置聯(lián)合表示決定。3.2.2.3機(jī)殼低壓、中壓離心通風(fēng)機(jī)形式：3.2.2.4

傳動(dòng)部件:軸和軸承，有的還包括聯(lián)軸器或皮帶輪，是通風(fēng)機(jī)與電 連接的構(gòu)件。離心式通風(fēng)機(jī)與電

的連接方式共六種，如圖。命名:采取壓力系數(shù)和比轉(zhuǎn)數(shù)ns，這兩項(xiàng)數(shù)字進(jìn)行。如4-72型離心式通風(fēng)機(jī)，“4”為壓力系數(shù)0.4×10，“72”代表比轉(zhuǎn)數(shù)ns

=72（取正整數(shù)）。離心式通風(fēng)機(jī)的全稱：名稱、型號(hào)、機(jī)號(hào)、傳動(dòng)方式、旋轉(zhuǎn)方向、風(fēng)口位置名稱：使用漢語(yǔ)拼音字頭縮寫來(lái)表示通風(fēng)機(jī)的用途。型號(hào)：由全壓系數(shù)、比轉(zhuǎn)數(shù)、進(jìn)口吸入型式和設(shè)計(jì)序號(hào)組成。其表示方式為：全壓系數(shù)為比壓乘以10后的整數(shù)值；比轉(zhuǎn)數(shù)為化整后的值；進(jìn)口吸入方式的代號(hào)如下：代號(hào)012進(jìn)口吸入型式雙側(cè)吸入單側(cè)吸入二級(jí)串聯(lián)吸入機(jī)號(hào)：將通風(fēng)機(jī)葉輪尺寸的分米數(shù)四舍五入后，前面冠以符號(hào)

“No”用來(lái)表示機(jī)號(hào)。傳動(dòng)方式：離心式通風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式有六種。旋轉(zhuǎn)方向：從電 位置或主軸槽輪看通風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)成為右轉(zhuǎn)，用“右”表示；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)成為左轉(zhuǎn)，用“左”表示。風(fēng)口位置：按出口位置及旋轉(zhuǎn)方向，用右或左若干角度表示。通風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)及測(cè)定通風(fēng)機(jī)性能曲線主要參數(shù)（同水泵）：風(fēng)量Q、全壓p、功率N、轉(zhuǎn)速n、效率η。通風(fēng)機(jī)的全壓p及其測(cè)定通風(fēng)機(jī)的壓力均以全壓表示。在通風(fēng)機(jī)一截面上，全壓為靜壓和動(dòng)壓之和。p

pi

pd式中：p—通風(fēng)機(jī)的全壓（毫米水柱）；pi—通風(fēng)機(jī)的靜壓（毫米水柱）；pd—通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓（毫米水柱）。同通風(fēng)機(jī)的全壓p及其測(cè)定全壓為出口全壓與進(jìn)口全壓的絕對(duì)值之和。p

p進(jìn)

p出式中：p進(jìn)—通風(fēng)機(jī)的進(jìn)口全壓（毫米水柱）；p出—通風(fēng)機(jī)的出口全壓（毫米水柱）。3.3.1.1通風(fēng)機(jī)的全壓p及其測(cè)定采用皮托管和壓力計(jì)3.3.1.1通風(fēng)機(jī)的全壓p及其測(cè)定皮托管主要是一個(gè)彎成90°的分成內(nèi)外管的細(xì)管。內(nèi)管用以測(cè)定全壓，稱為全壓管；外管用以測(cè)定靜壓，稱為靜壓管。3.3.1.1通風(fēng)機(jī)的全壓p及其測(cè)定U形管壓力計(jì)和傾斜式微壓計(jì)的結(jié)構(gòu)：3.3.1.2通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量段風(fēng)量：Q1

3600F1V1出口段風(fēng)量：Q2

3600F2V

2平均流量：22Q

3.3.1.2通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為求得風(fēng)管斷面平均流速，須先求斷面上各點(diǎn)流速，取其平均值。3.3.1.2通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量實(shí)際中，多用皮托管和壓力計(jì)測(cè)動(dòng)壓，算出流速。風(fēng)管斷面平均動(dòng)壓pd由斷面劃分的各個(gè)小截面上測(cè)得的動(dòng)壓值。r2gpdV

2

n

d1

d

2

d

3

dn

p

p

p

ppd3.3.1.3通風(fēng)機(jī)的功率1.有效功率Ne：?jiǎn)挝蝗莘e流量的氣體通過(guò)通風(fēng)機(jī)后增加的

總能量是p（全壓），輸送容積流量為Q的氣體，在單位時(shí)間內(nèi)從通風(fēng)機(jī)中所獲得的總能量，稱

為有效功率。kW1000N

PQe3.3.1.3通風(fēng)機(jī)的功率2.內(nèi)功率Ni：氣體通過(guò)通風(fēng)機(jī)時(shí)引起一系列損失，必多做功。稱實(shí)際消耗于氣體的功率為內(nèi)功率：式中：Δpn

—流動(dòng)阻力；

ΔQe—內(nèi)泄漏流量；

Nr—輪阻損失。Δ(

n

)(

N

pk)pWΔNi3.3.1.3通風(fēng)機(jī)的功率3.軸功率Ns：通風(fēng)機(jī)輸入功率稱為軸功率，等于內(nèi)功率與機(jī)械傳動(dòng)損失之和。4.功率的測(cè)定：就是測(cè)量軸功率。方法有：⑴用電流、電壓表測(cè)定：Ni

3

IU

cos

10

kW3⑵直接測(cè)定（電度表轉(zhuǎn)數(shù)）。3.3.1.4通風(fēng)機(jī)的效率有流動(dòng)效率、泄漏效率、輪阻效率、內(nèi)效率、機(jī)械效率和全壓效率等。全壓效率是衡量通風(fēng)機(jī)性能好、壞的標(biāo)準(zhǔn)，通常指的效率為全壓效率。全壓效率定義為通風(fēng)機(jī)的有效功率與軸功率之比。i

MsitN

N

N

Ne

Ni

Ne

3.3.1.5轉(zhuǎn)速的測(cè)定主軸轉(zhuǎn)速測(cè)定，一般采用轉(zhuǎn)速表。轉(zhuǎn)速表按使用分手持式、固定式和電動(dòng)式。對(duì)中小型風(fēng)機(jī)，常用手持式轉(zhuǎn)速表，測(cè)量范圍30~4800r/min。3.3.1.6溫度的測(cè)定一般常用0.5級(jí)水銀溫度計(jì)測(cè)定，測(cè)點(diǎn)應(yīng)靠近風(fēng)量測(cè)點(diǎn)。也可采用熱電阻進(jìn)行遠(yuǎn)控測(cè)定。主要有三條：P-Q全壓曲線，N-Q功率曲線，η-Q效率曲線。

3.3.2.1離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線3.3.2.2軸流風(fēng)機(jī)和混流風(fēng)機(jī)的特性曲線風(fēng)壓曲線P-Q呈明顯的“S”型，功率曲線N-Q也呈“S”型，比風(fēng)壓曲線緩和些。效率曲線η-Q高，高效區(qū)范圍很窄。軸流式通風(fēng)機(jī)的這幾個(gè)性能特點(diǎn)與通風(fēng)機(jī)在不同工況下葉輪 的氣流流動(dòng)狀況有著密切的聯(lián)系。在不穩(wěn)定工況區(qū)，出現(xiàn)風(fēng)量脈動(dòng)等不正?，F(xiàn)象。有時(shí)脈動(dòng)相當(dāng)劇烈，風(fēng)量和壓力大幅波動(dòng)，噪聲增大，甚至通風(fēng)機(jī)和管道也發(fā)生劇烈振動(dòng)，稱為“喘振”。通風(fēng)機(jī)的工作方式通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行通風(fēng)機(jī)的非穩(wěn)定工況及喘振通風(fēng)機(jī)的噪聲及噪聲控制包括通風(fēng)機(jī)的并聯(lián)工作和串聯(lián)工作。通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作，不得已情況下采用，破壞經(jīng)濟(jì)使用條件，技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上都不合理。3.4.1.1通風(fēng)機(jī)的并聯(lián)工作為加大流量而選擇。并聯(lián)后壓力，對(duì)每臺(tái)通風(fēng)機(jī)都相等，總流量為各臺(tái)流量的代數(shù)和。實(shí)際上只起到一個(gè)有效增量，可用風(fēng)量有效系數(shù)q來(lái)表示通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí)所起的效果：100%Q2q

在阻力較小的管路系統(tǒng)，可獲得較大流量增加；在阻力較大的管路系統(tǒng)，幾乎只起到一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的作用。并聯(lián)后流量，不能提高到一臺(tái)通風(fēng)機(jī)單獨(dú)工作的二倍。在阻力小的RA管路系統(tǒng)中，增大流量；在阻力稍大的RB管路系統(tǒng)中，兩臺(tái)總流量等于I號(hào)通風(fēng)機(jī)的流量；在阻力較大的RC管路系統(tǒng)中，兩臺(tái)總流量小于I號(hào)通風(fēng)機(jī)的流量。p2h

p2

p1

100%3.4.1.2通風(fēng)機(jī)的串聯(lián)工作為加大壓力而選擇。1.兩臺(tái)同性能通風(fēng)機(jī)的串聯(lián)工作：在阻力較大的管路RB系統(tǒng)工作時(shí)，獲得較

大壓力增值，在阻力較小的管路RA系統(tǒng)工作時(shí)，壓力增值很小，幾乎接近一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的壓力。兩臺(tái)串聯(lián)，壓力不能提高到一臺(tái)通風(fēng)機(jī)單獨(dú)工作壓力的二倍。只提供了一個(gè)風(fēng)壓有效增量h

值。即:兩臺(tái)同性能通風(fēng)機(jī)的串聯(lián)工作的性能曲線在阻力大的管路RC系統(tǒng)工作時(shí)，串聯(lián)后獲得壓力大于每臺(tái)通風(fēng)機(jī)單獨(dú)工作時(shí)壓力。在阻力較大的管路RB系統(tǒng)中工作時(shí)，串聯(lián)結(jié)果與

I號(hào)通風(fēng)機(jī)單獨(dú)工作時(shí)相同。在阻力較小的管路RA系統(tǒng)工作時(shí)，串聯(lián)后壓力小于I號(hào)通風(fēng)機(jī)壓力，這種串聯(lián)工作有害。2.兩臺(tái)不同性能通風(fēng)機(jī)的串聯(lián)工作：3.4.1.3通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作的分析實(shí)際工作中，盡可能避免通風(fēng)機(jī)串并聯(lián)。不可避免時(shí)，應(yīng)遵循如下選擇原則：⑴串并聯(lián)應(yīng)選擇同性能通風(fēng)機(jī)進(jìn)行；⑵注意串并聯(lián)使用條件，并聯(lián)適合管路阻力較小，串聯(lián)工作適合管路阻力較大。并聯(lián)時(shí)，按總阻力和總流量的一半選擇兩臺(tái)同型號(hào)通風(fēng)機(jī)；串聯(lián)時(shí)，按總流量和總阻力的一半選擇兩臺(tái)同型號(hào)通風(fēng)機(jī)。阻力和流量（風(fēng)量）之間的關(guān)系：由上式可以看出管路系統(tǒng)中的阻力P和流量

Q之間的關(guān)系曲線為一拋物線，稱為管路特性曲線。0p

p

KQ2通風(fēng)機(jī)是在管路系統(tǒng)中工作的，必須同時(shí)滿足通風(fēng)機(jī)性能曲線和管路特性曲線。在P—Q坐標(biāo)中，通風(fēng)機(jī)性能曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)M就稱為通風(fēng)機(jī)在管路系統(tǒng)中的工作點(diǎn)。3.4.2.1改變 阻力調(diào)節(jié)法利用通風(fēng)系統(tǒng)中的閥門等節(jié)流裝置的開(kāi)啟程度大小來(lái)增減 阻力，從而改變 特性曲線，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。此時(shí)，通風(fēng)機(jī)特性曲線不改變，由于特性曲線發(fā)生改變，使工況點(diǎn)位置改變。3.4.2.2改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法改變轉(zhuǎn)速后，通風(fēng)機(jī)效率保持不變，而功率則由于流量與壓力的降低而迅速下降。n

Qn1

Q1n

pn1

p13Nn1

N1n3.4.2.3改變通風(fēng)機(jī)進(jìn)口處導(dǎo)流葉片角度調(diào)節(jié)法導(dǎo)流器有軸向和徑向兩種。改變了節(jié)流阻要改變壓力調(diào)節(jié)風(fēng)量。3.4.2.4改變通風(fēng)機(jī)葉片寬度和角度調(diào)節(jié)法在通風(fēng)機(jī)運(yùn)行中，調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的葉片角度，以調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的流量，已在軸流式通風(fēng)機(jī)上得

到采用。而對(duì)于離心式通風(fēng)機(jī)，目前還沒(méi)有實(shí)

際應(yīng)用。改變?nèi)~片寬度，理論上可以調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的流量，但實(shí)際上一般不采用。1.啟動(dòng)：?jiǎn)?dòng)前檢查內(nèi)容：潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、盤動(dòng)轉(zhuǎn)子、閥門位置以及風(fēng)機(jī)、電機(jī)的基礎(chǔ)地腳螺栓等。啟動(dòng)順序:關(guān)好風(fēng)機(jī) 調(diào)節(jié)閥;啟動(dòng)潤(rùn)滑油泵;啟動(dòng)冷卻水泵,打開(kāi)冷卻水閥;啟動(dòng)通風(fēng)機(jī);風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后,打開(kāi) 調(diào)節(jié)閥使通 量達(dá)到運(yùn)行要求的參數(shù)。正常運(yùn)行：主要監(jiān)視通風(fēng)機(jī)電流。其次，經(jīng)常檢查通風(fēng)機(jī)軸承潤(rùn)滑油、冷卻水是否通暢，測(cè)量軸承溫度，不得超過(guò)80℃。停機(jī)：關(guān)閉通風(fēng)機(jī) 閥門，軸承溫度降到45℃后，停止?jié)櫥到y(tǒng)油泵及冷卻水系統(tǒng)水泵。3.4.4.1通風(fēng)機(jī)的非穩(wěn)定工況3.4.4.2喘振1.喘振現(xiàn)象：在通風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，逐漸關(guān)閉吸氣閥或排氣閥，使流量減小，工況點(diǎn)沿著通風(fēng)機(jī)的性能曲線向左側(cè)移動(dòng)，若工況點(diǎn)移到性能曲線的左下