民用建筑用离心风机基础知识.docx
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民用建筑用离心风机基础知识
离心风机
离心叶轮的进风方向和出风方向呈90°，离心叶轮可分为前弯叶轮、后倾叶轮、后弯叶轮。
1、前弯叶轮：
气流方向和叶片的线速度方向夹角为锐角。
特点：
低转速，大风量，低静压（相对后倾，后弯叶轮），成型工艺简单，成本低。
前弯叶轮转速过高会造成电机过载，所以使用前弯叶轮的风机不允许空载运行。
2、后倾叶轮：
气流方向和叶片的线速度方向的夹角为钝角，叶片为直板形式。
特点：
高转速，转速范围宽，风量小，高静压，不过载，效率高。
（相对前弯叶轮做比较）
3、后弯叶轮：
气流方向和叶片的线速度方向的夹角为钝角，叶片为曲面形式。
特点：
高转速，较大风量（比后倾叶轮大），更高静压，更高效率，不过载。
后弯叶轮的风机性能和后倾叶轮的风机性能非常相似，但后弯叶轮的效率更高，性能也更稳定，加工工艺更困难，在高压风机领域应用广泛。
结构型式
（1）传动型式：
离心通风机的传动型式通常有电动机直联、带轮、联轴器等三种型式。
各种传动型式的代表符号与结构说明见表与图。
离心通风机传动型式代表符号与结构说明
传动形型式
符号
结构说明
电动机直联
A
风机叶轮直接装在电动机轴上
带轮
B
带轮在两轴承中间
C
带轮是悬臂安装在轴的一端，叶轮悬臂安装在轴的另一端
E
带轮悬臂安装、叶轮安装在两轴承之间
联轴器
D
叶轮悬臂安装
F
叶轮安装在两轴承之间
连接方式
AMCA标准
连接方式
中国标准
说明
ARR1
无
ARR1安装形式：
皮带传动，风机不带底座和皮带轮，电机由用户自己安装。
ARR3
E型
ARR3安装形式：
皮带传动，轴承位于风机两侧。
例如：
ICC
ARR4
A型
ARR4安装形式：
直联传动，电机轴与风机叶轮直接连接。
例如：
CFD/CBD
ARR8
D型
ARR8安装形式：
直联传动，电机与风机轴通过连轴器传动。
ARR9
C1型
ARR9安装形式：
皮带传动，电机位于电机支撑板侧面。
ARR10
C3型
ARR10安装形式：
皮带传动，电机位于风机轴正下方。
例如：
CUS
ARR12
C2型
ARR12安装形式：
皮带传动，轴承位于叶轮同一侧，电机置于风机底座上。
例如：
BCSD、BCSL
直联传动优点：
节省部件（皮带轮、轴、轴承、皮带等）易损部件少，可靠性高；
缺点：
转速固定，其转速就等于电机转速；
皮带传动优点：
转速可调，选择主动轮和从动轮的不同传动比，调节其转速，电机安装位置也比较灵活；
缺点：
易损部件多，需要及时维护；
（2）离心通风机出气口安装位置按叶轮轮旋转方向，根据安装角的不同各规定8种基本位置（从原动机侧看）。
风机的常用参数
1、风量：
表示空气流量的大小
风量的计算公式：
Q=Ｓ×Ｖ
Ｓ为截面积（m2，平方米），V为气流速度（m/s，米／秒）
2、动压：
气流在某一点的动压是根据空气密度和气体的运动速度而定的压力。
动压计算公式：
Pd=0.5ρV
ρ为气体密度，通常取1.2（kg/m3）（标准状况）V为气流速度（m/s），Pd为动压。
标准状况：
通常我们给定的风机的性能参数都是转化成标准状态下的参数。
标准状况是指在101325帕、20摄氏度、湿度为50%的湿空气状态，此时空气的密度为1.2kg/m。
标准状况通常写为NTP。
3、静压：
气流在某一点的静压是根据空气密度和压缩程度得出的与空气的运动速度无关的压力,也就是系统阻力或流程阻力。
4、全压：
气流在某一点的全压是根据空气密度、压缩程度和空气的运动速度而定的压力。
气流在某一点的全压是指该点静压和动压的和。
全压计算公式：
Pt=Pd+PstPt表示全压，Pst表示静压。
5、风机的全压：
风机的全压是风机出口的全压和进口的全压的差值。
6、风机的静压：
风机的静压是指风机的全压减去风机出口处的动压。
静压作用是克服送风管路的阻力。
风机静压计算公式：
Pst=Pt–Pd
8、转速：
转速也就是风机叶轮旋转运动的速度。
转速的常用单位是转/分，缩写为rpm
9、轴功率：
轴功率是风机运转实际所需的功率。
选配电机时，所选电机的功率一定比轴功率大。
10、平衡等级：
平衡等级是用来衡量叶轮在旋转运动过程中所产生的残余不平衡量的指标。
公司的叶轮平衡精度等级均为G2.5，常用风机的平衡精度等级为G6.3，一般空调用风机平衡精度等级为G4.0。
叶轮的平衡精度等级越高，叶轮的许用不平衡量就越小，叶轮在旋转时由叶轮不平衡引起的震动就小，由震动带来的噪声就小、轴承的寿命会延长，提高了整机的产品质量及使用寿命。
11、噪音
声音：
物体受振动后，在弹性介质（气、固、液）中传播的波，其频率和压力能使人耳引起音响感觉的声波称为声音，该受振动的物体称为音源。
人耳能感受20—20000Hz的声波，超过20000Hz称为超声波。
风机产生噪音的因素有气流运动、机械、电磁等。
其中最主要的噪音是气动噪音。
我国常用的噪声指的是声压级，也就是离噪音源一定距离所测的噪音大小。
噪声的单位是“分贝”，缩写为dB，我们常见的形式为dB（A），A的含义是在A计权网络下测量的噪声，称为A声级，记作dB（A）。
A计权网络：
指模拟人耳对不同频率声音敏感程度的不同而对不同频率的声音分配不同的权重，对测量后的声音进行加权计算的一种测量方法。
AMCA认证噪声测量用的单位是声功率级（LwiA）,也就是衡量噪音源本身所产生噪音的大小。
我国通常使用的是声压级，声压级与声功率级的转化计算为：
声功率级—声压级=11.5（距离噪音源1.5m）
声功率级—声压级=17.5（距离噪音源3m）
声功率级—声压级=23.5（距离噪音源6m）
声功率级—声压级=9（距离噪音源1m）
12、静压效率
静压效率公式：
SE%=A/B
A=风量（m3/h）×静压（Pa）B=轴功率（Kw）×1000×3600
风机相似率及计算公式
风机相似率：
对于同一类型的风机等比放大时，其参数按一定规律作相似变化。
使用条件（同一公司，同一风机，同一工况）
风机相似率公式：
风量1/风量2=转速1/转速2Q1/Q2=N1/N2
静压1/静压2=（转速1/转速2）2Pst1/Pst2=（N1/N2）2
全压1/全压2=（转速1/转速2）2Pt1/Pt2=（N1/N2）2
轴功率1/轴功率2=（转速1/转速2）3H1/H2=（N1/N2）3
电机极数、供电频率改变后对风机风量、静压、全压、轴功率的影响：
η
×
2
×
60
N
G
Hz
=
电机转速的计算公式：
N——电机转速η——电机转差率（取0.96）
G——电机极数Hz——赫兹数（电流频率，国内50Hz，国外60Hz）
转速1/转速2=极数2/极数1N1/N2=G2/G1
转速1/转速2=频率1/频率2N1/N2=HZ2/HZ1
电机防护等级：
电机的防护等级（代码IP），指电机的外壳对下述内容的防护能力：
1、防止人体接近壳内危险部件；
2、防止固体异物进入电机；
3、防止水进入电机内部对电机造成影响；
衡量电机防护等级用代码IPXX表示，I表示防尘，P表示防水；
第一个X表示防尘的等级，用0—6数字表示
第二个X表示防水的登记，用0—5数字表示
第一个数字
第二个数字
0无任何防护
0无任何防护
1保护防止≥φ50mm固体异物
1垂直滴水无影响
2保护防止≥φ12mm固体异物
2与垂直成15°淋水无影响
3保护防止≥φ2.5mm固体异物
3与垂直成60°淋水无影响
4保护防止≥φ1mm固体异物
4任何方向的淋水无影响
5防止粉尘的有限侵入
5任何方向的低压喷射无影响
6防止粉尘的完全侵入
电机温升等级
电机作为一个能量转换的电器，在运转过程中本身存在能量的损耗，有部分能量损耗造成自身温度的升高，所以国家规定用温升等级来限定电机使用的极限温度。
等级
E
B
F
H
极限温度
120℃
130℃
155℃
180℃
电机绝缘等级
电机为可靠运行，在带电部件与壳体之间或带电部件之间需要用绝缘材料加以隔离，而绝缘材料的使用寿命与其材料本身的绝缘等级有很大关系，绝缘等级是绝缘材料使用的极限温度。
等级
A
E
B
F
H
极限温度
105℃
120℃
130℃
155℃
180℃
防爆电机
防爆电机一般可分为隔爆型（d）、增安型（e）、本质安全型（i）、无火花型（n）、防爆特殊型（s）。
隔爆型电气设备（d）：
是指把能点燃爆炸性混合物的部件密封于一个外壳内，该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力并阻止和周围爆炸性混合物传爆。
其本质为隔爆。
防爆标志
以ExdⅡBT4为例：
Ex防爆公用标志d隔爆型ⅡB气体组别T4温度组别
1）气体组别
典型的危险气体
欧洲电工标准化委员会
中国GB-3836-1
北美
NEC500条款
最小点燃能量
（微焦）
乙炔
ⅡC
ⅡC
A
20
氢气
ⅡC
ⅡC
A
20
乙烯
ⅡB
ⅡB
C
60
丙烷
ⅡA
ⅡA
D
180
中国GB3836规定ⅡC点燃最小能量为19；ⅡA为200
2）温度组别
温度组别指的是气体点燃时，电器设备的表面最高温度（假定环境温度为40℃）。
气体组别中点燃能量和温度组别中点燃温度无关。
最高表面温度℃
温度组别
450
T1
350
T2
200
T3
135
T4
100
T5
85
T6
风机配套
泛水及泛水帽：
屋顶安装的风机，需要在屋顶开洞，制作泛水解决液体渗漏、方便安装风机。
混凝土泛水壁厚70—80mm，钢结构30—50mm。
泛水帽：
扣于泛水之上，方便安装，避免雨水漏入室内（无顶风机才有）
风门：
风门是所有风量调节阀的总称，包括重力式止回风阀、电动止回风阀、导叶阀、自重式百叶等。
一般风机中比较常用的是重力/电动止回风阀。
执行器：
配合电动风阀一起使用，也既是所有的电动风阀均应使用执行器。
形式：
开关型、弹簧复位型、连续调节型
过滤器：
为保证送风质量，有些客户要求送风机自带过滤系统，使用工况不同，对过滤器的要求也不尽相同。
过滤器的过滤等级有初、中、高效。
对普通工况来说，中效过滤器已经足够，高效过滤器一般在洁净室使用。
初级过滤器等级为G4，过滤效率为25%—30%。
也可以提供G3等过滤器。
标准中效过滤器等级为F5，过滤效率为40%—95%。
也可以提供F6—F9等级。
使用中效过滤器应采用初效过滤器进行初步过滤。
防雨罩：
防止送风带水。
防虫／防鸟网：
防止飞虫，鸟类，小动物等进入风机。
出入口防护网：
防止异物进入风机，并对操作人员提供安全保护。
进出口对法兰：
方便系统安装。
进出口软接头：
方便系统安装，防止震动传到整个系统。
风机的选型注意点
风机选型的五要素：
1、风量、风压；2、使用工况；3、排送气体成分；
4、安装位置、安装形式；5、配件、噪音等其他要求。
（一）风机处于哪种工作环境？
有没有特殊要求？
排什么气体？
是普通（常温清洁气体）排风、工艺排风、还是消防排烟、防爆排风、防腐排风、厨房排油烟等；
（1）普通排风对风机无特殊要求，只要满足设计条件和客户要求就可以了；但是风机的转速一般要控制1500RPM以下，因为转速太高，风机及其部件就很容易损坏，如轴承和轴，皮带和皮带轮提前磨损，导致频繁的更换部件，提高了维护成本。
（2）工艺排风种类很多，有的可能其中含有焊渣，油漆，易爆气体，有时需要高温、排烟等，不
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