鼓風(fēng)機(jī)的選型一直是大家比較關(guān)注的問題。鼓風(fēng)機(jī)有不同的類型，每種鼓風(fēng)機(jī)的使用方式都不太一樣，如果混用的話可能就起不到比較好的效果。所以鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)選型真的是非常重要的問題。這篇文章風(fēng)機(jī)廠家就針對這個(gè)來介紹一下。
通風(fēng)機(jī)相似定律與特征曲線
1.通用風(fēng)機(jī)相似理論作用
目前風(fēng)機(jī)種類繁多，同一系列產(chǎn)品就有許多不同的葉輪直徑，同一直徑也有不同轉(zhuǎn)速。如果要繪制每一種個(gè)體特性曲線表示風(fēng)機(jī)性能，就會顯得過于復(fù)雜。因此非常有必要討論同一系列產(chǎn)品、同一直徑各產(chǎn)品及其模型和實(shí)物間關(guān)系的相似理論。對于風(fēng)機(jī)選型來說，我們可以根據(jù)供應(yīng)商提供的某系列某直徑的風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線，在改變轉(zhuǎn)速、葉輪幾何尺寸及流體密度時(shí)，可進(jìn)行性能參數(shù)的相似性換算。
2.風(fēng)機(jī)相似定律條件
兩臺通風(fēng)機(jī)相似，表示兩臺通風(fēng)機(jī)氣體流動(dòng)相似，它必須滿足幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似三個(gè)條件。
(1)幾何相似。指兩臺通風(fēng)機(jī)的各過流部件對應(yīng)的線性尺寸同一比例，對應(yīng)角、葉片數(shù)均相等
(2)運(yùn)動(dòng)相似。指兩臺通風(fēng)機(jī)各對應(yīng)點(diǎn)上的同名速度方向相同，速度之比相等，即各對應(yīng)點(diǎn)上的速度三角形相似。
(3)動(dòng)力相似。指兩臺通風(fēng)機(jī)過流部分對應(yīng)點(diǎn)上流體質(zhì)點(diǎn)受到的各同名力的比值相等，方向相同。
3.風(fēng)機(jī)相似定律：相似定律也稱為比例定律。根據(jù)通風(fēng)機(jī)的相似條件，可以推出如下關(guān)系：
(1)流量相似關(guān)系。因幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似，可推得：
幾何相似機(jī)泵與風(fēng)機(jī)，在相似的工況下，其流量與葉輪直徑的三次方、轉(zhuǎn)速及容積效率的一次方成正比。
(2)風(fēng)機(jī)全壓與靜壓相似關(guān)系。根據(jù)幾何相似和動(dòng)力相似條件，可推得相似通風(fēng)機(jī)在相似工況點(diǎn)全壓和靜壓的比值相等，即：
幾何相似機(jī)泵與風(fēng)機(jī)，在相似的工況下，其全壓與葉輪直徑及轉(zhuǎn)速的二次方、以及流動(dòng)效率(流體密度)的一次方成正比。
(3)風(fēng)機(jī)軸功率相似關(guān)系。根據(jù)流量相似關(guān)系、風(fēng)機(jī)全壓相似關(guān)系及通過風(fēng)機(jī)效率計(jì)算公式，可推出：
幾何相似機(jī)泵與風(fēng)機(jī)，在相似的工況下，其軸功率與流體密度的一次方、葉輪直徑五次方、轉(zhuǎn)速的三次方成正比;與機(jī)械效率的一次方成反比。
六、風(fēng)機(jī)選型計(jì)算
(7)電機(jī)型號：選用風(fēng)機(jī)配用電機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的安全系數(shù)(K)，
電動(dòng)機(jī)功率按下式計(jì)算:
P=KPZ/ η：
式中 PZ-通風(fēng)機(jī)軸功率(kW)
K-電動(dòng)機(jī)容量安全系數(shù)(按下表選用)
η-機(jī)械傳動(dòng)效率;
1.風(fēng)機(jī)選型流程
2.選型內(nèi)容
(1)風(fēng)量：由系統(tǒng)所需風(fēng)量決定;
(2)全壓：由管路系統(tǒng)和系統(tǒng)設(shè)備阻力決定;
(3)進(jìn)出風(fēng)口角度：由進(jìn)出口方向定;
(4)選裝方向：由管道系統(tǒng)決定;
(5)傳動(dòng)方式：決定傳遞效率，電機(jī)直聯(lián)傳動(dòng)、聯(lián)軸器直接傳動(dòng)、皮
帶傳動(dòng)的機(jī)械效率分別為1、0.98、0.95。
(6)在選用風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)該考慮到通風(fēng)管道系統(tǒng)不嚴(yán)密而漏風(fēng)及阻力計(jì)
算的誤差，為使風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠，系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)壓應(yīng)留余量。
(7)電機(jī)型號：選用風(fēng)機(jī)配用電機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的安全系數(shù)(K)，
電動(dòng)機(jī)功率按下式計(jì)算
3.風(fēng)機(jī)選型舉例
(1)按無因次性能參數(shù)進(jìn)行選型：
按無因次特性參數(shù)選型,首先要確定所屬風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速。而確定風(fēng)機(jī)所需的比轉(zhuǎn)速，則必須先選定風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。所選風(fēng)機(jī)幾何尺寸不要太大，葉輪的圓周速度不要太高，如果初定轉(zhuǎn)速不合格，可以調(diào)整從新計(jì)算。
選型實(shí)例：要求：Q=23612m³/h P= 5761 Pa
選型步驟：
求比轉(zhuǎn)速(ns),初步確定風(fēng)機(jī)的型號
Q — 流量 (m³/s)
P — 全壓 (Pa)
由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般為2900r/min、1450r/min、960r/min、730r/min幾種，盡量取大的轉(zhuǎn)速，這樣可以減小風(fēng)機(jī)的外形尺寸，另從風(fēng)機(jī)壓力上看這是一臺高壓風(fēng)機(jī)，所以選2900r/min和1450r/min兩種轉(zhuǎn)速進(jìn)行選形。
ns1=62.26(n=2900r/min)
ns2=31.28(n=1450r/min)
根據(jù)計(jì)算所得的兩種比轉(zhuǎn)速可確定
a) 當(dāng)n=2900 r/min時(shí)可選用4-62型風(fēng)機(jī)(前面的數(shù)字“4”表示壓力系數(shù)， “62”表示風(fēng)量系數(shù)，根據(jù)(72大風(fēng)量、62中風(fēng)量、26低風(fēng)量、19小風(fēng)量、12 小風(fēng)量)
b) 當(dāng)n=1450 r/min時(shí)可選用9-26型風(fēng)機(jī)
確定風(fēng)機(jī)的葉輪外徑(D)根據(jù)風(fēng)機(jī)的壓力系數(shù)公式：
P — 全壓 (Pa)、D — 葉輪直徑 (m)、n — 葉輪轉(zhuǎn)速 (r/min)、ρ— 介質(zhì)密度 (kg/m³)
(n=1450，9-26)
由此計(jì)算結(jié)果可判斷：
當(dāng)n=2900 r/min時(shí)可選用4-62型機(jī)座號為15的風(fēng)機(jī);
當(dāng)n=1450 r/min時(shí)可選用9-26型機(jī)座號為10的風(fēng)機(jī);
再根據(jù)經(jīng)濟(jì)性的考慮，選用9-26-10的風(fēng)機(jī)。
風(fēng)機(jī)功率的確定軸功率
啟動(dòng)功率 Ne=1.15=54.28 kW
(2)按風(fēng)機(jī)性能表進(jìn)行選型
風(fēng)機(jī)制造廠都會印有本廠的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本和目錄。在風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本和目錄中，通常是按系列、機(jī)號列出各種轉(zhuǎn)速下的選用性能表，表中的性能參數(shù)值是風(fēng)機(jī)最高效率點(diǎn)90%范圍內(nèi)的數(shù)值，并取6-8個(gè)性能點(diǎn)的數(shù)值，以供選用。
五、管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型：
風(fēng)壓的確定根據(jù)管道水力計(jì)算確定。通風(fēng)管道的水力計(jì)算是在系統(tǒng)和設(shè)備布置、風(fēng)管材料、各送排風(fēng)點(diǎn)的位里和風(fēng)量均已確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。其主要目的是確定各管段的管徑(或斷面尺寸)和阻力，保證系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到要求的風(fēng)量分配。最后確定風(fēng)機(jī)的型號和動(dòng)力消耗。
風(fēng)管水力計(jì)算方法有假定流速法、壓損平均法和靜壓復(fù)得法等幾種。目前常用的是假定流速法。
壓損平均法的特點(diǎn)是將已知總作用壓頭按干管長度平均分配給每一管段，再根據(jù)每一管段的風(fēng)量確定風(fēng)管斷面尺寸。如果風(fēng)管系統(tǒng)所用的風(fēng)機(jī)壓頭已定，或?qū)Ψ种Ч苈愤M(jìn)行阻力平衡計(jì)算。
靜壓復(fù)得法的特點(diǎn)是，利用風(fēng)管分支處復(fù)得的靜壓來克服該管段的阻力，根據(jù)這一原則確定風(fēng)管的斷面尺寸。此法適用于高速空調(diào)系統(tǒng)的水力計(jì)算。
假定流速法的特點(diǎn)是，先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定風(fēng)管的流速。再根據(jù)風(fēng)管的風(fēng)量確定風(fēng)管的斷面尺寸和阻力。我司多數(shù)按此法進(jìn)行風(fēng)壓計(jì)算。
假定流速法的計(jì)算步驟和方法如下：
(a)繪制通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)軸測圖，對各管段進(jìn)行編號，標(biāo)注長度和風(fēng)量。管段長度一般按兩管件間中心線長度計(jì)算，不扣除管件(如三通、彎頭)本身的長度。
(b)確定合理的空氣流速：風(fēng)管內(nèi)的空氣流速對通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。流速高，風(fēng)管斷面小，材料耗用少，建造費(fèi)用小;但是系統(tǒng)的阻力大，動(dòng)力消耗增大，運(yùn)行費(fèi)用增加。對除塵系統(tǒng)會增加設(shè)備和管道的磨損，對空調(diào)系統(tǒng)會增加嗓聲。流速低，阻力小，動(dòng)力消耗少;但是風(fēng)管斷面大，材料和建造費(fèi)用大，風(fēng)管占用的空間也增大。對除塵系統(tǒng)流速過低會使粉塵沉積堵塞管道。因此，必須通過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定合理的流速。根據(jù)經(jīng)險(xiǎn)總結(jié)，風(fēng)管內(nèi)的空氣流速可按下表確定。
確定風(fēng)管斷面尺寸時(shí)，應(yīng)采用通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格進(jìn)行管道選型，以利于工業(yè)化加工制作。風(fēng)管斷面尺寸確定后，應(yīng)按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算阻力。阻力計(jì)算應(yīng)從最不利環(huán)路(即阻力最大的環(huán)路)開始。
(c)當(dāng)風(fēng)機(jī)在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作時(shí)應(yīng)按式、式對風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行換算，再以此參數(shù)從風(fēng)機(jī)樣本上選擇風(fēng)機(jī)。
管道水利計(jì)算舉例：有一通風(fēng)除塵系統(tǒng)，風(fēng)管全部用鋼板制作，管內(nèi)輸送含有輕礦物粉塵的空氣，氣體溫度為常溫。各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量和各管段的長度見圖所示。該系統(tǒng)采用濾筒除塵器進(jìn)行排氣凈化，除塵器壓力損失△P=1200Pa。對該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
確定風(fēng)管斷面尺寸時(shí)，應(yīng)采用通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格進(jìn)行管道選型，以利于工業(yè)化加工制作。風(fēng)管斷面尺寸確定后，應(yīng)按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算阻力。阻力計(jì)算應(yīng)從最不利環(huán)路(即阻力最大的環(huán)路)開始。
(c)當(dāng)風(fēng)機(jī)在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作時(shí)應(yīng)按式、式對風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行換算，再以此參數(shù)從風(fēng)機(jī)樣本上選擇風(fēng)機(jī)。
管道水利計(jì)算舉例：有一通風(fēng)除塵系統(tǒng)，風(fēng)管全部用鋼板制作，管內(nèi)輸送含有輕礦物粉塵的空氣，氣體溫度為常溫。各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量和各管段的長度見圖所示。該系統(tǒng)采用濾筒除塵器進(jìn)行排氣凈化，除塵器壓力損。失△P=1200Pa。對該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
1.對各管段進(jìn)行編號，標(biāo)出管段長度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量。
2.選定最不利環(huán)路，系統(tǒng)選擇1-3-5-除塵器-6-風(fēng)機(jī)-7為最不利環(huán)路。
3.根據(jù)各管段的風(fēng)量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。
根據(jù)表，輸送含有輕礦物粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管12m/s，水平風(fēng)管14m/s。
考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，取 5%的漏風(fēng)系數(shù)，管段 6及 7的計(jì)算風(fēng)量為 6300*1.05= 6615m3/h。
管段1
水平風(fēng)管，初定流速為14m/s。根據(jù) Ql= 1500m3/h(0.42m3/s)、v1= 14m/s所選管徑按通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格調(diào)整為：D1=200mm;實(shí)際流速v1=13.4m/s;由圖2-3-1查得，Rm1=12.5Pa/m
同理可查得管段3、5、6、7的管徑及比摩阻，具體結(jié)果見表。
4.確定管段2、4的管徑及單位長度摩擦力，見表2-3-5。
5.計(jì)算各管段局部阻力:
6.計(jì)算各管段的沿程阻力和局部阻力(見表2-3-5)
7.對并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡：
8.計(jì)算系統(tǒng)總阻力，獲得管網(wǎng)特性曲線最不利環(huán)路所有串聯(lián)管路
1-3-5-6-7阻力之和。 P=298.5+179.7+54+362+99.2+58.6+87.6+1200=1797.9(Pa)
9.選擇通風(fēng)機(jī)
通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q=KQfj=1.15×6615=7607(m3/h)
通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓P=KpPfj=1.16×1798=2086(Pa)
根據(jù)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓，選用DHF-TH500A通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速
2350r/min;配用Y160M1-2，電機(jī)功率N=11kW。
七、風(fēng)機(jī)電機(jī)組合命名：
a.分類
電機(jī)級數(shù)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是分級的，是由電機(jī)的“極數(shù)”
決定的。三相異步電動(dòng)機(jī)“極數(shù)”是指定子磁場磁極的個(gè)數(shù)。定子繞
組的連接方式不同，可形成定子磁場的不同極數(shù)(2級指的是電機(jī)每一
相含有的磁極個(gè)數(shù)為2(即一個(gè)N極和一個(gè)S極))。選擇電動(dòng)機(jī)的極數(shù)
是由負(fù)荷需要的轉(zhuǎn)速來確定的，電動(dòng)機(jī)的極數(shù)直接影響電動(dòng)機(jī)
的轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=60x電動(dòng)機(jī)頻率/電動(dòng)機(jī)極對數(shù)。電動(dòng)機(jī)的電流只
跟電動(dòng)機(jī)的電壓、功率有關(guān)系。
極數(shù)反映出電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，2極同步轉(zhuǎn)速是3000r/min，4極同步
轉(zhuǎn)速是1500r/min，6極同步轉(zhuǎn)速是1000r/min,8極同步轉(zhuǎn)速是750r/min。
繞組的一來一去才能組成回路，也就是磁極對數(shù)，是成對出現(xiàn)的，極就是磁極的意思，這些繞組當(dāng)通過電流時(shí)會產(chǎn)生磁場，相應(yīng)的就會有磁極。
三相交流電機(jī)每組線圈都會產(chǎn)生N、S磁極，每個(gè)電機(jī)每相含有的磁極個(gè)數(shù)就是極數(shù)。由于磁極是成對出現(xiàn)的，所以電機(jī)有2、4、6、8……極之分。
2. 若三相交流電的頻率為50Hz,則合成磁場的同步轉(zhuǎn)速為50r/s,即3000r/min.如果電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場不止是一對磁極,進(jìn)一步分析還可以得到同步轉(zhuǎn)速n與磁場磁極對數(shù)p的關(guān)系:n=60f/p。 f為頻率,單位為Hz.n的單位為r/min。
ns與所接交流電的頻率 (f)、電機(jī)的磁極對數(shù)(P)之間有嚴(yán)格的關(guān)系 ns=f/P。在中國，電源頻率為50赫，所以二極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，四極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分，以此類推。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于或高于其旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，異步之名由此而來。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速之差(稱為轉(zhuǎn)差)通常在10%以內(nèi)。由此可知，交流電機(jī)(不管是同步還是異步)的轉(zhuǎn)速都受電源頻率的制約。因此,交流電機(jī)的調(diào)速比較困難,最好的辦法是改變電源的頻率，而以往要改變電源頻率是比較復(fù)雜的。所以70年代以前，在要求調(diào)速的場合，多用直流電機(jī)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流電動(dòng)機(jī)的變頻器調(diào)速技術(shù)已開始得到實(shí)用。
3. 同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速=60*頻率/ 極對數(shù)(我國工頻為50Hz)。
異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=(60*頻率/ 極對數(shù))×(1-s) s：轉(zhuǎn)差率，用來表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁場轉(zhuǎn)速n0相差的程度的物理量。
另外，同等功率的電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速越大，輸出扭矩越小。
b.識別方法
1、看轉(zhuǎn)速比如1430r/min實(shí)際同步轉(zhuǎn)速就是1500轉(zhuǎn)，由轉(zhuǎn)速公式：
轉(zhuǎn)速=時(shí)間(60秒)×頻率(50HZ)除以磁極對數(shù)一個(gè)磁極對為2個(gè)極，
由此就可以算出 3000÷1500=2個(gè)磁極對也就是4極電動(dòng)機(jī)。
2、看型號就更直接了：例如電動(dòng)機(jī)型號是Y 132 M- 4 Y →三相異步電動(dòng)
機(jī)，其中三相異步電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品名稱代號還有：YR為繞線式異步電動(dòng)機(jī);
YB為防爆型異步電動(dòng)機(jī);YQ為高起動(dòng)轉(zhuǎn)距異步電動(dòng)機(jī)。 132→機(jī)座中心高(mm) M →機(jī)座長度代號 4 →磁極數(shù)
3、異步電機(jī)是以YB開頭，鼠籠型為YR，增安型為YA，然后是中心高和極數(shù)，例如YR400-4 560 6KV，是異步鼠籠型電機(jī)中心高為400mm，極數(shù)為4極，額定功率560KW，額定電壓6KV;比如風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇：極數(shù)的選擇應(yīng)該根據(jù)風(fēng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速選取,功率15KW;2900r/min選2極,1450r/min選4極,970r/min選6極等等，
電機(jī)的轉(zhuǎn)速=頻率×60S÷(電機(jī)的極數(shù)÷2)，電機(jī)15KW-2P
綜上所述，風(fēng)機(jī)廠家介紹的知識顯示出來，鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行是有著一定規(guī)律的，這些規(guī)律通常可以用數(shù)學(xué)方法來統(tǒng)計(jì)出來，形成一定的性能曲線。性能曲線反映了一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)在不同條件情況下的運(yùn)行效果，因此對與我們進(jìn)行鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)選型是非常的重要的，希望能夠參考。
由于不同客戶對使用環(huán)境的不同，耐溫，防水，防塵，風(fēng)量等，風(fēng)扇的選型及價(jià)格可咨詢深圳市多羅星科技有限公司專業(yè)的技術(shù)人員及業(yè)務(wù)員。
公司簡介：深圳市多羅星科技成立于2003年，位于廣東深圳，主要經(jīng)營臺灣AC風(fēng)機(jī)，EC風(fēng)機(jī)，DC風(fēng)機(jī)，風(fēng)扇罩，鍍鋁板鍍鋅板不銹鋼葉輪和耐高溫定制電機(jī)，超高溫?zé)o刷電機(jī)等等。同時(shí)擁有EBM-PAPST、臺灣慣展、福佑、達(dá)盈、信灣、百瑞、三協(xié)、嶄昱等臺灣，德國，日本知名品牌的代理權(quán)。
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