通风机轴流风机入门培训教材.docx

1、通风机轴流风机入门培训教材技术工程部培训教材（仅限内部使用）通风机入门编制：技术工程部 编前：本教材的适用对象为通风机初入门者。为了容易理解，对许多问题的表述，使用了通俗的说法，可能因此而欠缺严谨。如果希望系统地严谨地了解通风机的知识，请另行参阅有关书籍。（风机手册，第二版 主编：续魁昌）本教材要求结合公司的产品目录册和相关产品样本一起学习。如果经常到展厅和现场对照产品实物，效果更好。第一章 风机常识一、通风机的概念二、通风机的分类和原理三、通风机产品的分类四、通风机的常见部件五、通风机的参数六、通风机的传动方式七、通风机的方向与角度八、通风机的基本定律九、风机的常见应用十、通风机安装时应注意

2、的问题十一、风机常见故障十二、附：关于风轮平衡的常识第一章 风机常识一、通风机的概念本节学习要求：建立对风机的初步概念风机是对气体压缩和气体输送的机械。通风机只是风机的其中一种，其它的还有鼓风机、压缩机、罗茨鼓风机，但活塞压缩形式的空气机械并不是风机。公司的风机是属于通风机类。这类通风机，通俗地说，就是这样一种机械，它是处理气体流动问题的机械，它通过动力（如电机）引起的风轮（俗称风叶）的转动，带动并引导空气以一定的形式流动。它做功的对象是空气，使空气获得一定的加速和压缩。但它在对空气做功的时候，空气受作用前后的体积几乎没有变化，即空气的物理形态和温度几乎没有改变以致可以忽略其变化。这一点，就是

3、通风机与其它风机如鼓风机和压缩机的重要区别。在我们通风机制造和应用行业，通常会把通风机简称为风机。风机是通过这样的途径把功传递到空气的：电机传动装置风轮空气。所以，风机应该具备的结构是：电机、传动装置、风轮，当然，还有外壳。电机是动力的来源，传动装置是动力的传送媒介，风轮是对空气做功的根本工具，外壳是空气流动的引导装置和机械的保护装置。这就是概念性的风机最基本构成。具体实际情况，风机的结构会比这些多，或少。我们将在以后具体讨论。二、通风机的分类和原理本节学习要求：初步了解风机的三种基本形式以及初步了解风机是如何工作的。要求在以后的具体机种学习时，结合实际机器，重新对本节进行反复温习。通风机的分

4、类办法有很多种，可以按空气流动方式分类，也可以按压力大小分类，还可以按用途分类。首先向大家介绍按流动方式分类，这里所说的流动方式，是指空气在风机里面进入并被风轮做功时的流动方式，并不是指空气如何进入或离开风机。或者，叫风机的工作原理。 轴流 离心 混流（SWF） 混流（SJG）1，轴流通风机：空气从风轮的轴向进入风轮并被做功和加速，并主要沿风轮的轴向向前流动。我们家庭里常见的有很多，如夏天用的电风扇、墙壁上装的排气扇等。我们可以很明显地发现，它们有一个电机，一个风轮，一个外壳。它们最直观的特点就是风轮是象螺旋桨似的。简单地说它的工作原理，就是螺旋桨似的风轮把空气直着吸进来，又直着吹出去。2，离

5、心通风机：空气从风轮的轴向进入风轮并被做功，并沿风轮的径向向前流动。我们家庭中见的不多，有分体空调机室内分机的送风部分，又如吸尘机。不过大家以前可能不一定研究过。形象的譬喻，就是大家家里的脱水机，它通过转动的离心作用，把水从脱水桶的半径方向甩出去。脱水机是从360度的每一个角度把水甩出去的。我们的风机甩的是空气，而且我们通常回做一个象蜗牛壳似的外壳，把甩出来的空气引导到固定的角度一起甩出去。离心通风机通常会有一个风轮，一个外壳（蜗壳），和传动装置（如一个电机、若干根皮带）。它们最直观的特点就是在外面看，风轮象猪笼似的，所以有人叫它猪笼扇；外壳向蜗牛似的，所以叫蜗壳。通俗地说它的工作原理，就是用

6、猪笼似的风轮把空气直着吸进来，又横着甩出去。按照气流进入风轮的形式，可以把离心通风机区分为双进风和单进风两种。气流从风轮两端进入的，为双进风离心风机；仅从风轮一端进入的，为单进风离心风机。离心通风机风轮按叶片角度可以分为前倾风轮、径向风轮、后倾风轮。通俗地说，从风轮径向截面看，叶片外侧延线和叶片该点转动方向的切线反向之间的夹角为钝角的，为前倾风轮；夹角为90的，为径向风轮；夹角为锐角的，为后倾风轮。使用前倾风轮的离心通风机，通常称为前倾离心风机。前倾风轮又叫前向风轮，或叫前弯风轮；后倾风轮类推。上图所示意的为通风机行业的专业标示法。上图标示的角度叫出口角。3，混流通风机：空气从风轮的轴向进入风

7、轮并被做功，因为流道的截面是变化的，空气流动线路呈锥形，沿风轮轴向，螺旋往前流动。它结合了离心风机和轴流风机的原理。我们家庭里常见的风机基本没有这种形式的。如果用有点形象但不雅观的譬喻，就是类似我们家里的抽水马桶。水是直着进去，因为惯性和重力的作用，水旋转并要往下跑，流动线路呈螺旋状。但是因为马桶形状是半径逐渐变小的，也就是它的流道是逐渐变小的，它迫使水把旋转的能量部分转化为向前方的压力，起到扩压作用，增加了出口压力，所以水会以较大的压力冲出去。混流通风机处理的是空气，依靠风轮主动作功而不是靠重力，所以加速的原理和抽水马桶有所不同。它们有一个外壳，里面有一个电机，一个风轮，一个锥型内胆。通常风

8、轮是象螺旋桨似的，但也有风轮是猪笼似的，不过目前在国内应用不多。它们最直观的特点就是在风机内部有十分明显的锥形气流通道。在前段即靠进风口段，是风轮部位。以一个螺旋桨似风轮作为做功的动力。空气获得轴向直线加速和径向的旋转加速，并在中间位置达到能量获得的峰值（轴向速度和旋转的线速度）。在风机后段处理，有两种方式：一种是通过一个流道逐渐变大的锥面，起扩压作用，把部分动压转化为静压。另外一种是通过一个流道逐渐变小的锥面迫使气体流道变小，进行增压，把部分旋转能量转化为向前的压力。简单地说它的工作原理，就是风轮把空气直着吸进来，然后强迫空气的旋转半径减少并加大往前的压力，最后又直着送出去。（目前很多行内的

9、书籍都认为混流通风机和混流通风机是同样概念。行内也有人认为，风轮吸风和送风部分采用轴流和混流变径原理的，为混流；风轮吸风和送风全部采用混流变径原理的，才是混流。我们在给客户选型时应留意。） 至于通风机按压力分，可以分为低压、中压、高压。最好大家先认真去领会风机的压力的概念，然后结合公司的风机去领会。通风机按用途分，可以分为管道式、壁式、岗位式等等，视使用场合不同而分类不同。只要记住防爆、消防、高温等一些常见的特殊使用要求，并且认认真真的熟读产品总汇即可。三、（通风机）产品的分类本节学习要求：结合公司产品总汇的图片，熟悉通风机的系列名称，至于各种风机的性能、结构和应用，将在以后再具体学习。1，轴

10、流通风机AF-S系列轴流风机、AF-H系列高温轴流风机/消防排烟风机、AF-B系列皮带驱动轴流风机、AF-T系列双转向轴流风机、ADF系列射流风机、RAR系列屋顶轴流风机等。2，离心通风机CBS系列工业型离心风机、RAS系列不锈钢离心风机、4-72系列离心风机、C6-48系列排尘离心风机、FG系列高压离心风机、Y5-47系列锅炉引风机、RAF系列箱式离心风机、RFF系列箱式（消防排烟/防腐/防爆）离心风机、PPF系列防腐离心风机、ILF-I系列智能型同轴离心管道风机、ILF-II系列同轴离心管道风机、RCF系列矩形（前倾）管道风机、RCB系列矩形（后倾）管道风机、TSR系列静音型风机箱、TSH

11、系列净化通风器、RHA系列无蜗壳箱式离心风机等各种空调用途风机等。3，混流通风机RM系列节能管道风机、RED系列引擎风机。备注：在上述中，AF-S、4-72等是机型代号或简称，表示通风机系列名称。另外，还有一个概念是机号，表示通风机风轮的直径大小。皇家通用风机产品通常以风轮直径的毫米数来表示，如AF-S710，代表风轮直径为710mm；还有一些采用风轮的分米数来表示，如4-72No.20C，风轮直径2000mm。机型和机号合起来，称为型号。四、通风机的常见部件本节学习要求：掌握通风机常见部件的名称和作用，必须结合产品图片以及到车间对照实物来学习和加强认识。以下所说的部件，是通风机常见的部件。但

12、具体到每一个系列的通风机，不一定全部具备这些部件。1、风轮：也叫叶轮，是使空气加速或压缩的部件，通常有三种形式：轴流风轮、离心风轮、混（混）流风轮。2、叶片：风轮上的叶片，是风轮中使空气加速或压缩的主要部位，它的形状、角度和数目对风机的性能有着最根本的影响。3、轮毂：轴流风轮的一部分，是承托风叶的部件。大家要特别留意各种轴流风机的不同轮毂形式，以及它们和风叶的结合形式，因为它们影响着风轮的工作承受极限。4、轴套：风轮的一部分，是风轮与转轴配合的部件。上面有时会有螺栓，以便和转轴锁紧。5、转轴：有两种，一种是电机上的转轴（轴伸），它直接和风叶连在一起；另外一种是风轮独自有一根转轴，它与电机之间通

13、过其它东西传动。6、皮带轮：传动的装置之一，外圆有坑，叫皮带槽，一个槽装一根皮带。7、V型皮带：传动装置之一。普通V带有A、B、C、C、E几种形式，传动能是递增的。8、轴座：传动装置的一种，起润滑或冷却的作用，有风冷媒、油冷媒、水冷媒等。9、风网：也叫防护网、防鸟网、防鼠网等，是安装在通风机进口或出口的网。按网格大小可分为疏网、密网，按安装位置可分为前网、后网等。10、机壳：机器的外壳。对轴流通风机是指外圆筒。11、蜗壳：特指离心通风机风轮外面的壳体，因为螺线形象蜗牛般，故称蜗壳。12、电机：动力来源。13、接线盒：供客户外接电源线的装置，不是所有的产品都配外接线盒。14、脚架：通风机的安装脚

14、。一般为固定的，也有可以俯仰角度和旋转角度的。15、喇叭口：通常指轴流通风机在进风端的喇叭状部件，有改善进气，降低噪音的作用。个别也有安装在出气端的。16、进风口或出风口：空气进入或离开通风机的口，通常有圆形和方型两种。17、键和键槽：通常为轴和与轴外圆配合起传递力作用的部件。18、法兰：机械外壳中与方形或圆形外壳的面垂直的翻边，是用来与其它设备结合用的，上面通常会有规律的预留一些安装孔。19、吊环：用来起吊用的环状部件。五、通风机的参数本节学习要求：明白参数的概念，掌握所介绍的换算方法。 表达通风机性能的参数，主要有风量、压力、转速、电机参数、电源、噪声等。（一），风量也叫流量，是指在单位时

15、间内空气通过通风机的量。在通风机行业，这个量以容积计算。根据物质不灭定律，在没有分支流导的任何一个截面的质量，是不变的。我们在第一节学过，通风机对空气做功时，空气的体积和密度几乎没有变化，所以风量可以按出风口或进风口计算体积流量，结果是相同的。国际标准单位是每秒通过空气的立方数，单位为立方米/秒，或m/s。不过一般只在相关设计或推算的运算中才使用。国内常用每小时通过空气的立方数来表示，单位为立方米/小时，或m/h，或CMH。德通公司的常用单位也是按这种。部分地区如香港，用每秒通过空气的公升数来表示，单位为公升/秒，或L/s。换算办法为：1（m/s）=（1m）/（1/3600h）=3600（m/

16、h）1（m/h）=（1m）/（3600s）=1/3600（m/s）1（m/h）=（1m）/（1h）=（1000L）/（3600s）=1/3.6（L/s）1L/s=（1L）/（1s）=（1/1000m）/（1/3600h）=3.6m/h。（二），压力实际上真正指的是压强，是空气被通风机加速或压缩后所增加的能量的表现。空气被加速后，具备着增加了的速度能量（惯性能量），会对一定的截面产生一种推力，就象我们冲水可以对垃圾产生推动作用一样。这种运动速度引起的推力的对该截面的压强，我们称为动压。空气被压缩后，具备着压缩能量，表现为向外扩张的趋势和压力，就象气球里的压缩空气要扩张而使气球变大一样，虽然压缩空

17、气处于相对静止状态。这种因为被压缩而引起对一定的截面的扩张压力的压强，我们称为对该截面的静压。上面我们说的动压和静压，都是相对于一定的截面说的。然而，通风机可以有无数个截面，最起码可以找到两个截面，进风口截面和出风口截面，以哪个截面为准呢？我们通常以进风口和出风口的空气能量差异来描述通风机的性能。进风口状态是空气被通风机做功前的原始状态，经过通风机并被通风机做功，具备一定的增加能量，以一种新的状态从出风口出去。进出风口的状态差异即能量差异，就是通风机的压力参数。我们可以想象，空气具备着初始的动压和静压（姑且称为动压1和静压1）进入进风口，然后以新的动压和静压（姑且称为动压2和静压2）从出风口出

18、来，因为通风机的做功，产生能量差异，这个差异，我们称为通风机的全压。表现为：通风机的全压=（动压2+静压2）-（动压1+静压1）另外，上面我们说过，动压是速度惯性引起的，速度惯性是有方向性的矢量，这个有方向性的矢量，有些时候对我们的作用并不大；但在进风口它帮助了空气流动进入通风机，还是有用的。因为压缩引起的静压，它并没有相对的固定方向性。那么，我们有时候需要撇开出风口动压来考虑通风机的贡献，我们称为通风机的静压。于是有通风机的静压=通风机的全压-出风口的动压=（动压2+静压2）-（动压1+静压1）-动压2=静压2-（动压1+静压1）出风口动压=0.6出风口气流速度（m/s） =0.6风机流量（

19、m/s）风机出风口面积（m） =0.6风机流量（m/h）3600风机出风口面积（m）通风机的压力是用来什么的？我们在第一节说过，风机是对气体压缩和气体输送的机械，而通风机主要的目的是输送气体。在气体输送的过程中，例如在管道里输送的过程中，气体会受到阻力，例如摩擦阻力。要使气体按我们的要求流动，气体必须克服阻力，而克服阻力是需要消耗能量的。我们必须给予气体一定的能量，使气体按要求流动。给予气体的能量，就是我们通风机的压力。所以，流量和压力，是成对出现的。可以理解为在特定压力条件下实现通过特定的流量。压力是因，流量是果。通风机的全压是大于通风机的静压的。所以在描述通风机的性能或性能要求时，我们必须

20、准确了解所说的压力，究竟是通风机的全压，还是通风机的静压。在实际工作中，我们会发现，很多客户提要求时，是没有留意两者的区别的。经验上说，对于：（1） 国内的轴流通风机，一般以全压来描述。（2） 国内的离心通风机，以全压描述和以静压描述的都有，要特别注意。（3） 国外的设计，特别是香港，通常会以静压来描述，包括轴流通风机，但是也不绝对。也是要特别注意的。（三），转速就是转动的速度。我们常用的转速有风轮转速和电机转速，但描述通风机性能时，特指风轮的转速。用风轮每分钟转动的圈数来表达，单位是转/分钟，简称r/min或rpm。（四），电机参数通常要了解功率和极数。功率是电机的额定输出功率，也就是电机铭

21、牌上的功率，常用千瓦表达，即kW。极数是电极的磁极数，它决定着电机的转速。磁极是成对出现的，常用有2极、4极、6极、8极几种。理论上，2极电机是每分钟2900转，即2900rpm；4极电机是每分钟1450转，即1450rpm；6极电机是每分钟960转，即960rpm；8极电机是每分钟720转，即720rpm；实际上，因为加载了负荷，转速是达不到上述数值的，如2极为2850rpm或2800rpm；4极为1420rpm或1400rpm等等。我们皇家通用风机一般所使用的电机为单极电机，只有一个转速。在一些变速风机中，也采用变极电机，有两个转速，是通过电机极数的切换来实现变速。如由6极切换为4极，转速

22、由960rpm变为1450rpm 。这种电机称为变极双速电机。目前，常在RFF、AF-S和AF-H几个系列中采用。（五），电源：主要参数有相数、相间电压、频率等。目前我国电源频率统一为50Hz，相数有三相和单相两种，三相的电压为380V，单相电压为220V。特别注意的是，一般民用场合是没有三相即380V电源的。单相电机的功率一般不会超过2.2Kw。（六），噪音：对于通风机参数所说的噪音，是指通风机正常运转时在风机45，1.5米远处按国家标准测量的噪音。六、通风机的传动方式学习要求：准确地判断通风机采用的传动方式，结合公司的产品，能够说出每一系列产品采用的传动方式，能够列举出每一种传动方式有哪些

23、系列产品采用。特别留意对于一些系列产品，特定的传动方式只在某一些机号上采用。通风机的常用传动方式，有以下几种：1，直接传动A式：电机直联，即通风机风轮直接安装在电机轴伸上，是我们轴流风机中采用最多的方式。这种办法安装容易，需要的部件少，成本低；没有间接传动所产生的动力损失。但是，它的转速直接就是电机的转速，是固定的。2，皮带传动，电机的动力通过皮带传动到被动轴B式：特点是被动轴有两个轴承作支承，一端悬空。皮带轮安装在两个轴承的中 间，即皮带轮两端都有支承；风轮安装在被动轴的悬空端，即风轮只有一端有支承。这种方式，很小采用，一般只用在大型风机，如14号以上。C式：特点是被动轴有轴承作支承，两端悬

24、空。风轮和皮带轮分别悬空安装在两端，即风轮和皮带轮各自只有一端有支承。在皮带传动方式中，以这种方式最多。E式：特点是被动轴有两个轴承作支承，一端悬空。风轮安装在两个轴承的中间，即风轮两端都有支承；皮带轮安装在被动轴的悬空端，即皮带轮只有一端有支承。皮带传动因为可以通过改变带轮大小来改变风轮的转动速度，在离心风机中应用最多。3，联轴器传动 D式：风轮悬空安装，即风轮只有一端有支承。F式：风轮安装在两个轴承的中间，即风轮两端都有支承。 七、通风机的方向与角度学习要求：准确地掌握离心通风机的方向和角度，了解每一种离心通风的常规产品的方向和角度有那些。在公司的产品中，轴流风机和混（混）流风机都是直进直

25、出的，没有角度之分，只需要掌握分辨进风口和出风口。但对于离心通风机，都是轴向进风后，拐个弯然后径向出风的。对于同样轴向进风，风轮可以有两种旋转方向，这需要描述离心风机的旋转方向；对于径向出风，可以选择不同的出风角度，这需要描述离心通风机的角度问题。对于方向和角度的描述，统一从蜗壳和风轮的传动端看。对A式机来说，为电机端；对C式和E式机等来说，为连接被动皮带轮的一端。气流顺时针旋转的，为右旋；气流逆时针旋转的，为左旋。顶出风的，为90；底出风的，为270；水平侧出风但出风口偏下，为0；水平侧出风但出风口偏上，为180；另外，常用的还有45、135、225、315。我们要特别注意的是，不是每一种风

26、机都可以做成这八个角度的，通常标准产品只有0、90、180三个角度可选做。一般离心通风机制作完成后方向和角度就固定了，不可以随意改变。只有13-48可以有三个角度可以自由转换，但是方向也是不可以改变的。 因为离心风机的方向和角度通常是固定的，不可随意更改的。所以为了保证离心通风机的适用性，大多数需要描述其方向和角度。这点是必须特别注意的。一些没有传动端或不能明确传动端的空调风机或配件产品风轮，不一定要描述方向或角度。如：RFF、RHA系列，因为离心风机安装在箱体的内部，仅能从箱体进出风口分别对应于箱体八个面的关系来描述，风机采用（1）（12）共12种代号来表示。CBS、RAS单进风套装，可以随

27、意翻90安装，标准产品对称双轴伸（左右均可以用作传动端），不须明确方向和角度。但对于非对称双轴伸、单轴伸，则应该描述方向。八、通风机的基本定律学习要求：能够定性地了解通风机的基本规律。定量的分析，可以日后自己学习。1， 不同机种的区别：在于他们实现在特定压力下的流量的办法不同，所以不同的机种，在特定的压力下实现的流量各不相同；另外，机器的结构不同，所以各自适合使用的场合也不一定相同。2， 通风机参数的标准状态：3， 相同型号在不同转速的规律：（1） 流量随转速的一次方变化。（2） 压力随转速的二次方变化。（3） 轴功率需求随转速的三次方变化。（4） 上述三点，不能超出通风机的承受极限。同时，因

28、为机号大小变化时，结构比例和部件配合，所以实际参数和上述规律会有所出入。4， 通风机工作的气体温度变化，即不是在标准常温状态下工作，会引起参数的变化。因为我们的通风机一般都要求在常温状态下工作，这里不再深入探讨其变化问题。九、风机的常见应用学习要求：对通风机在实际中常见的应用建立基本概念通风机在实际中的应用方式很多，难以一一列举，需要大家在工作中不断地观察和学习。为便于大家有一个概念性的理解，我们举一些常见的例子供参考。1、隔墙换气：仅仅地空气直接地从墙壁的一面输送到另一面，没有太多的阻挡，通常采用造价最低的壁式风机。但如果空气进出有较大的阻挡力，或需要把空气排除去并射出一定距离的，也有要求采

29、用管道机甚至混流风机的。另外，在没有什么阻力的情况下，为降低噪音，也有采用VAD(T35-11)的960rpm或720rpm的。2、 工作岗位吹风：在工人的工作岗位吹风，通常是为了降温和排尘以保护工人健康。在需要经常随工作位置而移动时，采用岗位风机或低压轴流风机。3、 管道排气：把特定区域的空气通过特定的通道（管道）输送或排放到另外一个区域。因为空气在管道中流动会受到阻力，管道截面越小、长度越长、拐弯越多、空气流动速度越快，受到的阻力就越大。可供采用的机型较多，要结合应用环境、流量压力要求、噪音要求、造价、应用习惯等来综合考虑。4、 民用建筑管道排气：一般采用轴流风机和箱式离心风机较多，也有采

30、用混（混）流风机、圆形管道风机、矩形管道风机等。5、 消防排烟：设备必须能够在280高温烟气中无故障运行30分钟。一般采用A式的SDZ箱机或ADF系列。必须具备国家颁发的消防资质的厂家才有资格生产：送样机往天津国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心，通过检验取得检测报告后，在中华人民共和国公安部政府网站（网址：）登记。6、 厨房排烟气和环保尾气处理：与上述消防排烟不同，是属于一般的输送厨房油烟尾气。使用时应该注意两点，一是风机段的气体温度不应该超过60；二是在有油烟过滤装置时，气体应该先通过过滤装置再通过风机。7、 锅炉引风：因为通过的气体温度超过常规的60，需要采用锅炉引风机，并视温度的

31、高低而决定油冷却或水冷却方式。但最高使用温度不得超过250。 特别需要注意的几个问题：1）、消防风机并不适合平常排送高温气体使用。因为消防风机在高温状态只保证使用30分钟。平常高温状态使用的应选用锅炉引风机。2）、消防排烟风机必须取得资格认可，所以锅炉引风机并不能用作消防排烟。3）、防爆轴流风机和防爆箱式离心风机可以随机提供整机防爆合格证。所以，销售时要了解清楚客户的要求，特别是对于石化、化工工厂、加油站等客户。十、通风机安装时应注意的问题学习要求：了解通风机安装一些常规要求通风机的使用安装，国家标准有相关的要求。这里，我们并不按国标进行探讨，而仅仅讨论在普通应用中的常规要求。（一）、安装前和安装后通电前，应检查通风机风轮是否有碰坏，机器内有无妨碍风轮转动的障碍物，转动部件有无碰撞，皮带、皮带轮等其它部件有无松动。（二）、正确分辨通风机的进出风口，判断气流方向。（三）、正确了解通风机的安装形式，如立式或卧式。安装方式