通风机基本参数及应用

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1、安全技术通风机基本参数及应用 通风机是通风系统中的一个重要部件。除尘、排毒或防暑降温等机械送排风系统输送各类气体时,是靠通风机克服空气在系统中流淌所产生的阻力,使输送的风量满意设计要求。 一、 通风机的分类和用途 (一) 分类 1. 按使气体压力上升的原理分类 1) 容积式风机:利用机壳内的转子旋转时,转子与机壳之间的工作容积发生变化,把吸进的气体压送到排气管道,如罗茨鼓风机。 2) 叶片式风机:通过叶轮的旋转对气体作功,机械能转变为气体能,使气体产生压力和流淌。通风工程中常用的叶片式风机分为离心式和轴流式两种。 离心式风机运转时,空气沿着叶轮转动轴方向进入,而从与转动轴垂直的方向排出,轴流式

2、风机运转时,空气沿着叶轮转动轴方向自一面吸入,而从另一面送出。 2. 按产生压力的凹凸分类: (1) 通风机:排气压力低于11500Pa(即1.15at)。 (2) 鼓风机:排气压力在115000Pa至35000Pa(即1.153.5at)范围内。 常用表压(相对于大气)表示排气压力。表压在15000Pa以下者为通风机。 通风工程中最常用的是离心式通风机和轴流式通风机,按其压力的大小可分为: 高压离心式通风机,风压为300015000Pa; 中压离心式通风机,风压为10003000Pa; 低压离心式通风机,风压为1000Pa以下; 高压轴流式通风机,风压为5005000Pa; 低压轴流式通风机

3、,风压为500Pa以下。 (二) 用途 一般状况下,离心式通风机适用于所需风量较小,系统阻力较大的场合,而轴流式通风机则常用于所需风量较大,系统阻力较小的场合。 1. 通风换气用通风机 这类通风机一般供工厂及各种建筑通风换气或防暑降温用。要求风压不高,但噪声要低,可采纳离心式或轴流式通风机。离心式通风机如47211型、T472型等,轴流式通风机如30K411型,劳研型轴流喷雾风扇等。 2. 排尘通风机 用于输送含尘气体,供工厂通风除尘系统使用。一般要求有中等风压,叶轮上叶片少,不易磨损和堵塞。这类通风机多为离心式,如64611型,C47311型等。 3. 耐腐蚀通风机 用于输送有腐蚀性的有害气

4、体,供工厂通风排毒系统使用。为了防止气体对机体的腐蚀,用耐腐蚀的不锈钢、塑料制造,如F472型不锈钢离心通风机,462型塑料离心通风机等。 4. 防爆通风机 用于输送易爆性气体。为了防止由于叶轮与机壳相碰产生火花而引起爆炸事故,叶轮或机壳采纳铝板制成,如B47211型、B46211型等。 5. 工业炉用通风机 供化铁炉、锻冶炉通风及高压机械通风用,也可用于物料气力输送系统。要求风压较高,一般为300015000Pa,恰为高压离心通风机的风压范围。这类通风机叶轮圆周速度大,制造所用的材质强度较高,如818101型、92712型等。 其它还有锅炉用通风机、引风机、煤粉通风机、矿井用通风机、高温通风

5、机等等。 二、 通风机的一般性能参数 (一) 风量 通风机在单位时间内所排送的气体体积流量,称之为风量或流量,单位是m3/h。它与通风机的叶轮直径、转速和叶轮的叶片形式等有关,其关系可用下式表达: (2341) 式中 L通风机的风量(m3/h); D通风机的叶轮的外径(m); v叶轮外周的圆周速度(m/s); L流量系数,与通风机型号有关。 通风机的风量一般用试验方法测得。在同一转速下,调整通风机进口或出口闸阀时,风量也随之转变。 (二) 风压 通风机的风压是指升压(相对于大气的压力)。即气体在通风机内压力的上升值,它等于通风机的出口气流全压与进口气流全压之差,单位是Pa。它与通风机的叶轮直径

6、、转速、空气密度和叶轮的叶片形式等有关,可用下式表达: (2342) 式中 H通风机全压(Pa); 空气密度(Ns2/m4); v叶轮外周的圆周速度(m/s); D叶轮叶径(m); n风机转数(r/min); H与叶片形式有关的系数,称为压力系数。依据试验,一般的数据为: 后曲式H=0.40.6; 径向式H=0.60.8; 前曲式H=0.81.1。 依据上式可以近似地估量一台通风机的风压。但由于上式估量出的风压是指通风机效率最高时的风压。在同一转速下,当用通风机进口闸阀来调整风量时,风压也会随之变化。 (三) 功率 用通风机排送空气时,空气由通风机获得了能量,但通风机本身却消耗了能量。风机在单

7、位时间内传递给流体(气体)的实际能量,称为通风机的有效功率,单位kW。可用下式表达: (2343) 10.2为kW与kgfm/s之间的换算常数。 由于通风机内有摩擦等损失,因此消耗在风机轴上的功率(轴功率N)要大于有效功率。 轴功率的计算式为: (2344) 式中 通风机的气压效率。 轴功率与功率系数间的关系为 (2345) 或 式中N为轴功率系数。 (四) 效率 通风机的有效功率与轴功率之比称为通风机的效率,以(%)表示: (2346) 通风机的效率反映了通风机的工作的经济性。 后曲式叶片通风机的效率一般为8090%, 前曲式叶片通风机的效率一般为6065%, 径向式叶片通风机的效率介于两者

8、之间。 (五) 转速 通风机的叶轮旋转速度的快慢将直接影响通风机的风量、风压和效率,单位为r/min。中、小型风机的转速一般较高,往往与电动机直接有关。大型风机的转速较低,一般用皮带传动与电动机相连。转变皮带轮的直径即可调整风机的转速。其关系式如下: (2347) 式中df、dm通风机和电动机的皮带轮直径; nf、nm通风机和电动机的转速。 由上式可见,如要转变通风机的转速,只要转变通风机或电动机中任意一个皮带轮的直径即可。 当转速转变时,风机的特性曲线也随之转变,亦即风机在每一转速下都有其相应的特性曲线。 (六) 通风机的性能曲线 通风机的性能曲线一般有HL曲线、NL曲线、L曲线、曲线常画在同一图上,统称风机特性曲线所示,依据特性曲线/h、H Pa、N kW,(%)中的任何一值,即可求得其它各值。 通风机制造厂对所生产的通风机都依据试验预先作出其特性曲线,以供选择通风机时参考。但是在有的风机样本中不列出特性曲线图,而只列出选择风机的数字表格,性能表中每一种转数按流量、风压等分为八共性能点,直接选用风机。 三、 离心式通风机 离心式通风机按风压不同分为低压、中压和高压三种。风压低于1000Pa的称低压离心通风机;风压为10003000Pa之间的称中压离心通风机;风压为300015000Pa的称高压离心通风机。 离心式通风机按其用途又可分为一般用、

10、排尘用、防腐用、防爆用、锅炉及矿井用等多种。 一般说,叶轮宽、叶片短的风机的风量大,风压低;叶轮窄、叶片长的风机的风量。

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