離心式通風機的構造和工作原理

關于離心式通風機的構造和工作原理第1頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五合理地選擇風機，對通風除塵與氣力輸送的效果有著很大的影響。通風系統(tǒng)常見的風機有離心式通風機和軸流式通風兩種，在除塵和氣力輸送系統(tǒng)中大都有采用離心式通風機，隨著制粉技術的發(fā)展，配粉動力來源-羅茨鼓風機技術的廣泛應用，作為正壓輸送的也受到重視。本章重點介紹離心式通風機，同時介紹羅茨鼓風機。第一節(jié)離心式通風機的構造和工作原理第2頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五離心式通風機的構造如圖所示。

第一節(jié)離心式通風機的構造和工作原理第3頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五第一節(jié)離心式通風機的構造和工作原理。

主要部件：機殼、葉輪、機軸、吸氣口、排氣口；軸承、底座等部件。

當電動機轉動時，風機的葉輪隨著轉動。葉輪在旋轉時產(chǎn)生離心力將空氣從葉輪中甩出，空氣從葉輪中甩出后匯集在機殼中，由于速度慢，壓力高，空氣便從通風機出口排出流入管道。當葉輪中的空氣被排出后，就形成了負壓，吸氣口外面的空氣在大氣壓作用下又被壓入葉輪中。

因此，葉輪不斷旋轉，空氣也就在通風機的作用下，在管道中不斷流動。第4頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五。

通風機的各部件中，葉輪是最關鍵性的部件，特別是葉輪上葉片的形式很多，但基本上可分為閃向式、徑向式和后向式三種。第一節(jié)離心式通風機的構造和工作原理第5頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五。

葉片出口角β：葉片的出口方向（出口端的切向方向）和葉輪的圓周方向（在葉片出口端的圓周切線方向）之間的夾角。

三種葉片形式各有特點后向式葉片的彎曲度較小，而且符合氣體在離心力作用下的運動方向，空氣與葉片之間的撞擊很小。因此能量損失和噪音較小，效率較高。但后向式葉片只能使空氣以較低的流速從葉輪甩出，空氣所獲得的動壓較低。

前向式葉片形狀與空氣在離心力作用下的運動方向完全相反，空氣與葉片之間撞擊劇烈。因此能量損失和噪音都較大，故效率就低，但前向式葉片能使空氣以較高的流速從葉輪中甩出，從而使空氣在風機出口處獲得較大的靜壓。

徑向式葉輪的特點介入后向式和前向式之間。第一節(jié)離心式通風機的構造和工作原理第6頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五。

機殼一般呈螺旋形，它的作用是吸集從葉輪中甩出的空氣，并通過氣流斷面的漸擴作用，將空氣的動壓力轉化為靜壓。

離心式通風機所產(chǎn)生的壓力一般小于1500毫米水柱。壓力小于100毫米水柱的稱為低壓風機，一般用于空氣調節(jié)系統(tǒng)。壓力小于300毫米水柱的稱為中壓風機，一般用于通風除塵系統(tǒng)。壓力大于300毫米水柱的稱為高壓風機，一般用于氣力輸送系統(tǒng)。第一節(jié)離心式通風機的構造和工作原理第7頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五第二章通風機第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第8頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)

一、風量通風機每單位時間內所排送的空氣體積，稱為風量Q，又稱送風量或流量，其單位為米3/秒或米3/時，工程上常用單位是米3/時。

風機所產(chǎn)生的風量與風機葉輪直徑、轉速、葉片形式等有關，其三者之間的相互關系要用下式表示：

米3/秒或：米3/時式中：

Q——通風機的風量；

D2——通風機葉輪的外徑，米；

V2——葉輪外周的圓周速度，米/秒——流量系數(shù)，與風機型號有關。

風機的風量一般用實驗方法測得。風量的大小與通風機的尺寸和轉速成正比。在管道系統(tǒng)中，風量可以通過閘門或改變通風機的轉速來調節(jié)。第9頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

二、風壓通風機的出口氣流全壓與進口氣流全壓之差稱為風機的風壓H，其單位為毫米水柱。風機所產(chǎn)生的風壓與風機的葉輪直徑、轉速、空氣密度及葉片形式有關，其關系可用下式表示：H=ρHv22

或：H=0.000334HD22n2

式中：

H——通風機全壓，毫米水柱；

ρ——空氣的密度，千克·秒2/米4；當大氣壓強在760毫米汞柱，氣溫為20℃，ρ=1.2千克/米2；

v2——葉輪外周的圓周速度，米/秒；

H——全壓系數(shù)，根據(jù)實驗確定，一般如下：后向式：H=0.4—0.6；徑向式：H=0.6—0.8；前向式：H=0.8—1.1；D2——風機葉輪的外徑，米；

n——風機的轉速，轉/分。第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第10頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

二、風壓

風機的風壓與轉速的平方成正比，適當提高轉速就能增大風壓。在管道系統(tǒng)中，風壓也可用調節(jié)閘門來改變。第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第11頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

三、功率單位時間內所消耗的能量稱為功率N，功率的單位用千瓦來表示。通風機的有效功率（Ny千瓦）即：

式中：

Q——通風機輸送的風量，米3/秒；

H——通風機產(chǎn)生的風壓，毫米水柱；

102——千瓦與千克·米/秒之間的換算關系系數(shù)，1千瓦=102千克米/秒。第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第12頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五軸功率N與有交效功率NY之間的關系如下：

式中：

η——通風機效率，%。

N——軸功率，千瓦當通風機的轉速一定時，它的軸功率隨著風量的改變而改變，一般離心式通風機的軸功率隨著風量的增加而增加。

三、功率第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第13頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

四、效率通風機的有效功率與軸功率之比為通風機的效率η，即：

通風機的有效功率反映了通風機工作的經(jīng)濟性。后向葉片風機的效率一般在0.8~~0.9之間，前向葉片風機的效率在0.6~~0.65之間。同一臺風機在一定的轉速下，當風量和風壓改變時，其效率也隨之改變，但其中必有一個最高效率點，最高效率時的風量和風壓稱為最佳工況。通風機在管道系統(tǒng)中工作時，它的風量與風壓應盡可能等于或接近最佳式?jīng)r時的風量和風壓，應注意使其實際運轉效率不低于最高效率的90%。第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第14頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

五、通風機的性能曲線通風機的性能曲線一般有H—Q曲線，N—Q曲線，η—Q曲線三種，這三種曲線常畫在同一圖上，統(tǒng)稱為風機的特性曲線。根據(jù)特性曲線，已知Q米3/時，H毫米水柱，N千瓦，η（%）中的任何一值即可求得其它各值。第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第15頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

有的風機樣本中風機中不列出特性曲線，而只列出選擇風機的數(shù)字表格，性能表中每一種轉速按流量、風壓等分為八個性能點。

表中所列出各性能點的最高效率，均在風機最高效率的0.8-0.9范圍內。轉速序號全壓風量電動機400012345678320310305290285250215190425048205275587063006800730077607.5

五、通風機的性能曲線第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第16頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

六、轉速通風機的轉速n可用轉速表直接測量，其數(shù)值用每分鐘多少轉（轉/分）來表示。小型風機的轉速一般較高，往往與電動機直接相連。大型風機的轉速較低，一般用皮帶傳動與電動機相連，改變皮帶輪的直徑即可調節(jié)風機的轉速，其關系如下：

式中：

n1，n2——風機；電動機的轉速

d1，d2——風機和電動機的皮帶輪的直徑。如要改變風機的轉速，只要改變通風機或電動機中任意一個皮帶輪的直徑即可。當改變風機轉速時，風機的特性參數(shù)；特性曲線也隨之改變，亦即，風機在每一轉速下都有其相應的特性曲線。第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第17頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五當轉速改變時，風機的特性參數(shù)Q，H，N的變化可按下式計算：

以上可見，如果通風機的轉速由n改變?yōu)閚ˊ時，風機的風量變化與的一次方成正比，功率變化與

所以在增加風機轉速時，必須重新計算所需功率，注意原來配備的電機是否會過載。的三次方成正比。

必須指出:

通風機的幾個性能參數(shù)不是固定不變的，它們之間都有一定的內在聯(lián)系。當通風機在管網(wǎng)中工作時，這些參數(shù)又受到網(wǎng)路特性的影響，所以要選擇好，使用好一臺通風機，不但要熟悉通風機的性能，還要了解網(wǎng)路特性以及它們之間的關系。

六、轉速第二節(jié)離心式通風機的性能參數(shù)第18頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五第三節(jié)離心式通風機的選擇第二章通風機第19頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五第三節(jié)離心式通風機的選擇

正確和合理地選擇通風機，是保證通風與氣力輸送系統(tǒng)正常而又經(jīng)濟運轉的一個十分重要的步驟，選擇的通風機不但要滿足管道系統(tǒng)在工作時所必須的風量和風壓，而且要使通風風在這樣的風量與壓力下工作，效率為最高或在它的經(jīng)濟使用范圍之內。

目前，通風與氣力輸送所常用的一些通風機在國內都有生產(chǎn)，可直接從國家產(chǎn)品樣本中找到，為了用戶選擇方便，樣本上載有各種型式風機的性能曲線和選擇曲線，并對不同型式和機號的風機用一定的符號和參數(shù)進行了編制。因此在進行風機選擇前，必須熟悉產(chǎn)品樣本。第20頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

一、離心式通風機型號的編制方法

離心式通風機的完全標志包括：名稱、型號（由全壓系數(shù)、比轉數(shù)、進風口形式、設計順序號四個數(shù)組成），機號、傳動方式、旋轉方向和出風口位置。第三節(jié)離心式通風機的選擇

例：某排塵離心式通風機全壓系數(shù)為0.4，比轉數(shù)為73，單面吸入，第一次設計，葉輪外徑600毫米，用三角皮帶傳動，懸臂支承，皮帶輪在軸承外側，從皮帶輪方向正視軒輪為順時針方向旋轉，出風口位置向上。按規(guī)定其完全標志為：第21頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五排塵（或C）離心式通風機4——73-11No6C右90°

用途名稱全壓系數(shù)比轉數(shù)進口型設計序號機號傳動方式旋轉方向出口位置

一、離心式通風機型號的編制方法第三節(jié)離心式通風機的選擇第22頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

名稱：按其作用原理稱為離心式通風機。在名稱之前冠以用途字樣，一般也可以省略不寫。當在名稱前必須冠以用途字樣時，要按表中規(guī)定采用漢字，或用漢語拼音字首的簡寫。代號012風機進口形式雙側吸入單側吸入二級串聯(lián)吸入

一、離心式通風機型號的編制方法第三節(jié)離心式通風機的選擇第23頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五通風機的壓力系數(shù)是指風機在最高效率點時的H值，可用下式表示：式中：

H——效率最高時的壓力系數(shù)；

γ——空氣重度，千克/米3；

g——重力加速度，米/秒2；

H——效率最高的風機的風壓，毫米水柱；

υ——葉輪出口圓周速度，米/秒。

一、離心式通風機型號的編制方法第三節(jié)離心式通風機的選擇第24頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

通風機的比轉數(shù)是在最高效率下，風量、風壓與轉速的關系，亦即標準風機在最佳情況下產(chǎn)生的風壓為1毫米水柱、風量1米3/秒時的轉數(shù)。它們的關系用公式表示：

式中：

ns——比轉數(shù)

n——轉速

Q——風量

H——風壓比轉數(shù)是通風機的一個基本參數(shù)，上式表明，當風機轉速n不變時，比轉數(shù)ns大的風機型號，其風壓較小，風量較大，比轉數(shù)ns較小的風機型號，其風量較小風壓較大。

一、離心式通風機型號的編制方法第三節(jié)離心式通風機的選擇第25頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

機號用通風機葉輪外徑的分米數(shù)前冠以符號No6（6號）風機的葉輪外徑是6分米，即600毫米。

傳動方式共有六種，用表示，如圖所示

一、離心式通風機型號的編制方法第三節(jié)離心式通風機的選擇第26頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五

旋轉方向葉輪的旋轉方向，用“右”或“左”表示。從電動機或皮帶輪一端正視，如葉輪按順時針方向旋轉，稱為右旋風機，反之稱為左旋風機，但以右旋作為基本旋轉方向。

出風口位置用角度表示，如圖所示：

一、離心式通風機型號的編制方法第三節(jié)離心式通風機的選擇第27頁，共31頁，2022年，5月20日，14點50分，星期五二、離心式通風機的選擇步驟和注意事項

首先根據(jù)被輸送空氣的性質，如清潔空氣，易燃易爆氣體，具有腐蝕性的氣體以及含塵空氣等選取不同用途的風機。第三節(jié)離心式通風機的選擇

根據(jù)所需的風量，風壓及已確定風機類型，由通風機產(chǎn)品樣本的性能表或性能曲線中選取所需要的風機。選擇時應考慮到可能由于管道系統(tǒng)連接不夠嚴密，造成漏