鑫风课堂

通风机系列

基本理论知识

    风机是用于输送气体的机械，从能量观点看，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。而风机是对气体压缩和气体输送机械的习惯性简称。

     风机按产生的风压一般分为三大类，即通风机、鼓风机和空压机。工业领域用的最多的是通风机，它为核电站各厂房、各不同工作区域的通风、空调系统   提供空气输送动力。

通风机的工作原理和理论方程

一、通风机的工作原理

    通风机的工作原理和离心水泵工作原理相同，也是依靠叶轮的旋转运动，使气体获得能量，从而提高了压强和速度，达到输送气体的目的。

    叶轮装在一个螺旋形的外壳内,当叶轮旋转时，流体轴向流入，然后转90°进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续转动，在叶轮入口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被吸入和排出。

二、通风机的理论方程

    离心风机的理论方程也是以速度三角形为基础由动量矩定理推导出来的。又因通风机是单级的，对气体压缩性不大，可以认为进、出口气体密度相同，这样就和离心水泵的理论方程完全相同。

    因此离心通风机也具有离心水泵的理论特性。轴流风机也符合离心通风机理论方程，并遵循机翼理论，它的设计和制造的主要依据是机翼理论。

三、通风机的叶片

1、叶片形式

    根据通风机理论方程和叶轮速度三角形原理，通风机的叶片也有三种形式，即：

当叶片安装角β2＞90°时为前弯叶片

当叶片安装角β2＜90°时为后弯叶片

当叶片安装角β2＝90°时为径向叶片

2、三种叶片形式的性能比较

①前弯叶片：风压最大，叶片最小，效率最差，适应于风压要求高，而转速（n）和叶轮直径（D）受到一定限制的工况；

②后弯叶片：效率最高，叶片最大，风压最低，适应于大功率的风机；

③径向叶片：风压、叶片、效率在三者中均居中，但叶片加工制造简单，不易积垢和磨损，所以一般中、低压风机多采用径向叶片。

风机的相似换算（相似定律）

一、压力换算公式

二、流量换算公式

三、功率换算公式

风机的比转速ns

一、比转速

表征风机最佳工况的特性参数——比转速（nS）。

二、比转速的应用

1、用比转速ns对风机进行分类:

——离心式通风机，ns = 11～90

   ①高压离心风机，ns = 11～30

   ②中压离心风机，ns = 30～60

   ③低压离心风机，ns = 60～90

——混流式通风机，ns = 90～110

——轴流式通风机，ns = 110～500

2、按比转速ns选取满足工况需要的风机：

通风机是按比转速命名和确立型号的。如4—72型通风机，该风机型号中的4表示压力系数，72表示该风机的比转速ns。因此可根据工况要求先算出比转速ns，就可以查到满足工况需要的风机。 

3、比转速用于新风机的相似设计：

相似设计的原理是根据两个相似的通风机，其比转速ns必然相等的原理来进行设计新的风机。若已给定新风机的设计参数，如流量Q，全压P，密度ρ，及转速n等，首先计算出比转速ns的大小，然后在已有的经过试验或长期运行性能良好的通风机中，选择出一个比转速ns相同或相近的通风机作为模型机，再将模型机按比例放大或缩小得到新设计风机的几何尺寸。