风机基础知识

1、风机基本知识教材一、通风机的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，但活塞缩形式的空气机械并不是风机。风机通俗 地说，就是一机械，它是处理气体流动问题的机械，它通过动力（如电机）引导 空气以一定的形式流动。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，就是通风机与其它风机如鼓风机和压力缩机的重要区别。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递到空气的：电机一一传动装置一一风轮一一空气。所以，风机应该具备的结构是：电机、

2、传动装置、风轮，当然，还有外壳。电机 是动力的来源，传装置是动力的的传送媒介，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。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。二、通风机的分类和原理通风机的分类办法有很多种，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。（一）按工作原理（二）按气体出口压力（或升压）分类1、 通风机指其在大气压为 0.101MPa,气温在20C时，出口全压值低丁0.015Mpa。2、 鼓风机指其出口压力为0.015Mpa0.35Mpa。3、 压缩机指其出口压力大丁 0.35Mpa。（三）至丁通风机按压力分，可

3、以分为低压、中压、高压。低压风机： 300MPA中压风机： 300MPA高压风机： 1200Mpa但这种分类，各种教材都会不同，关键是要注意风机的应用场合。（四）方式，是指空气在风机里面进入并被风轮做功的流动方式，并不是指空 气如何进行或离开风机。1、轴流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旬螺桨似的。单间地说它的工作原理，就是螺旋桨的风轮把空气直着吸进来，乂直着吹出 去。2、离心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

4、机室内分机的送风部分，乂如吸尘机不过大家以前 可能不一定研究过。形象的比喻，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，而且我们通常会做象蜗牛似的外壳， 把甩出来的空气导到固定的角度一起甩出去。离心通风机通常会有一个负轮， 一个外壳（蜗壳），和传动装置（如一个电机、若干根皮带）。它们最直观特 点就是在外面看，风轮象猪笼似的，所以有人叫它猪笼扇；壳向蜗牛似的，所以叫蜗壳。通俗的说它的工作原理，就是用猪笼似的风轮把空气直着吸进来，乂横着 甩出去。按照按气流进入风轮的形式，可以把离心能风机区分为双进风和

5、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，从风轮径向截面来看，叶片外侧延线和叶片该点转动方向的切线反向 之间的火角为纯角的，为前倾风轮；火角为 90度的，为径向风轮；火角为锐 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。前倾风轮乂叫前向风轮，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、（斜）流通风机空气从风轮的轴向进入风轮并被做功。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

6、流动。它结合了离心风机和轴流风机的 原理。我们家庭常见的风机基本没有这种形式。如果用有点形象但不雅观的比喻，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，了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向的压力，起到扩压作用，增加了出品压 力，所以水会以较大的压力冲出去。混（斜）流通风机处理的是空气，依靠风轮主动作功面不是靠重力，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

7、用不多。它们最直观的特点就是在风机内就有十分明显的锥形气流通道。在前段靠时风口段，是风轮部位。以一个螺旋桨似风轮总位。以一个螺旋桨似风轮作为 做功的动力。空气获得抽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：一种是通过一种具流道逐渐变大的锥面，起扩压作用，把部分动压静压。如 SWF系列；另外一种是通过一个流道逐渐变 小的锥面迫使流道变小，进行增压把部分旋转能量转化为向前的压力，如SJG。 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 半径减少并加在往前的压力，最后乂直着送出去。（目前很多行内书籍都认为斜

8、流通风机和混流通风机是同样的概念。行内也 有人认为，风轮吸风和送风部分采用轴流和斜流变径的原理的，为混流；风 轮吸风和送风全部采用斜流变径原理的，才是斜流。我们在给客户选型时应 留意。）（五）通风机按用途分，可以分为管道式、壁式、岗位式等等，视场合不同 而分类不同。只要记注防爆、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广品说明书。（六）通风机安装分类有：安装分类定义A进风口不接风管、出风口不接风管B进风口不接风管、出风口接风管C进风口接风管、出风口不接风管D进风口接风管、出风口接风管三、风机的型号与规格（一）离心式通风机型号编制规则离心式通风机型号编制规则离心式通风机系列产品的

9、型号用开式表示，单台产品型号用开式和品种表小o见表：型号组成与顺序关系1）压力系数的5倍化整数后采用一位数。个别前向叶轮的压力系数的5倍比整数后大丁 10时，亦可用二位数表示。2）比转速采用两位整数。若用二叶轮并联结构，或单叶轮双吸入结构，则用2乘以比转速表示。（二）通风机型号编制规则例如：T35-No8，表示一般通用轴流风机，叶轮毂比为 0.35，叶轮直径为800mm 叶轮毂比为叶轮底径与外径之比，取二位数。（三）常用风机型号常用风机型号有很多，我们在工作过程中经常能接触到，请用心留意。四、常见部件以下所说的部件，是通风机常见的部件。但具体到每一个系列的通风机，不一定 全部具备这些部件。1、

10、风轮：也叫叶轮，是使空气加速或加压缩的部件，通常有三种形式；轴流风轮、离心风轮、混（斜）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，客观存在的形状、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，因为它们影响着风轮的工承受极限。4、轴套：风轮的一部分，是风轮与传动轴合的部件。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；另一 种是风轮独自有一根转轴，它与电机之间通过其它东西传动。6、皮带轮：传动的装置之一，外圆有坑，叫皮带槽，一个

11、柄装一根皮带。7、V型皮带：传动装置之一，普通 V带有A、B C 口 E几种形式。传动能是 递增增的。8、轴座：传动装置的一种，起润滑或冷却的作用，有风冷、油冷、水冷等。9、风网：也叫防护网、防鸟网、防鼠网等，是安装在通风机进品或出口的网。按网格大小可分为疏网、密网，按安装位置可分为前网、后网。10、机壳：机器的外壳。对轴流通风机是指外圆筒。11、蜗壳：特反映离心通风机风轮外面的壳体，因为螺线形象蜗牛般，帮称 蜗壳。12、电机：动力来源。13、接线盒：供需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：通风机的巡装脚。一般为固定的。也有可以俯仰角度和旋转角度15、喇叭口：通常反映

12、轴流通风机在进风端的喇叭状部件，有改善进气，降 低噪声的作用，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：圆形和方形两17、键和键槽：通常为轴和与轴外圆配合和起传递作用的部件。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、通风机的主要性能参数表达通风机性能的参数，主要有风量、风压、功率、转速、电机参数、电源、噪 声等。(一) 风量也叫流量，是指在单位时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。通常以nn/min , nn/min来表示。根

13、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。我们知 道，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或CMH部分地区如香港，用第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 ) =1 (n3/s ) / (1/3600h) =3600 (n3/h )1(m/h ) =1 (m3) /3600s=1/3600 (riVs)1 (L/S) = (1/1000m3) / ( 1/3600H) =3.6m3/h(二) 压力实际

14、上真正指的是压强，是空气被通负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(惯性能理)，会对一定的截面产生一 种推陈出新力，就象我们冲水可以对垃圾生产推动作用一样。 这种运动速度引起 的推力的对截面的压强，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，就象气球变大 一样，虽然压缩空气处丁相对静止状态。这种因为被压缩而旨起对一定的截面的 扩张压力的压强，我们称为对该截面的静压。实际中，为实现送风目的，就需要静压和动压。我们说的动压和静压，都是相对丁一定的截面说的。 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，

15、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。进风口状态是空气补通风机做功前的原始状态，经过能工巧匠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。另外，动压是速度惯性引起的，速度惯性是有方向性的 欠量，这个有方向性的欠量，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。通风机的压力是用来做什么的，我们知道，风机是对气体压缩和气体输

16、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，例如要管理道输送的 过和中，气体会受到阻力，例如磨擦阻力。要合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，由丁我们必须给予气休一定的能 量，使气体按要求流动。给予气体的能量，就是我们所说的通风机的压力。所以流量和压力，是成对出现的。可以理解为特定压力条件下实现通过特定的流 量。压力是因，流量是果。我们的可以想象，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）从出风口出来， 因为通风机的做功，产生能量差异，我们称为通风机的全压。表现为：通风机

17、的全压=（动压2+静压2）-（动压1+静压1）通风机的静压=风机的全压-风机出风口的动压= （动压2+静压2）-（动压1+静压1）卜动压2= 静压2-（动压1+静压1）按教科书标准表小为：Rf= R2 -Pt1=(P S2+R2)-(P S1 + R1)PSf= (P t2-Pt1 )-P d2=(Ps2 + Pi2)-(P s1+Pi1)-P d2=(P S2-Ps1)-P d1Pf风机全压出风口动压=气体密度*出风口气流速度2/2 ,即：动压Pd以下式表示：Pd=（pv 2）/2常温常压下的气体密度为1.2Kg/m3,所以：出风口动压：Pd=0.6*出风口气流速度（m/s） 2通风机的全压

18、是大丁通风机的静压的。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，我们会经常发现，很多客户提要求时，是没有留意两者的区别的。经验上来说，对丁：（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来描述的都有， 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）转速说是转动的速度。我们常用的转速有风轮的转速主电机转速，但描述通风机 性能进，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

19、。通风机风轮转速与皮带轮的配比有关，理论计算为：风轮转速=电机转速* （动皮带轮直径/被动皮带轮直径）（四）电机参数通常要了解功率的极数功率是电机的额定输出功率，也就是电机铭牌上的功率，常用千瓦表达，即KW0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、10极几种。理论上：2极电机是每分钟2900转4极电机是每分钟1450转6极电机是每分钟960转8极电机是每分钟720转10极电机是每分钟560转实际上，因为加截了负荷，转速是达不到上述数值的。（五）电源：主要参数有相数、相问电压、频率等。目前我国电源频率统一为50HZ,相数有三相单相两种，三相的电

20、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，单相电机是功率一般不会超过2.2KW。（六）噪声：对丁通同钢材参数所说的噪声，是反映通风机正常运转时在风机450 , 1.5米远处按国家标准测量的噪声。六、风机的无因次参数我国目前生产的风机系列产品，是利用一台研制的模型样机，然后按几何相似的原理 放大缩小尺寸，生产出各种不同机号的风机。因此，某一系列的风 机，各种型号的性能均可用下面所述的无因次性能参数表示。（一）流量系数流量系数=流量/（兀*叶轮直径）/4*叶轮外缘圆周速度（二）全压系数全压系数=风机全压/0.5*空气密度*叶轮外缘圆周速度的平方我们通常

21、说的4-72 13-48风机，其中的4和13是指全压系数，即全压系数乘 以5后化为整数。（三）静压系数（四）功率系数（五）无因次参数特性线（六）比转速比转速=5.54*风机转速*流量开方/全压的4分之3方我们通常说的4-72 13-48风朵，其中的72和48就是指风机的比转速。一般离心式通风机的比转速为1580,混流通风机在80120,轴流通风机在 100500七、通风机的传动方式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上，是我们轴流风机中采 用的最多的方式。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，它的速度

22、直接就电机的转速，是固定的。2、皮带的传动，电机的动力通过皮带传动到被动轴。B式：特点是被动轴有两具轴承作支承，一端是悬空。皮带安装在两上轴承 的中间，即皮带轮两面三刀端都有支承，风轮安装在被动轴的县空端，即风 轮只有一端有支承。这种方式，很少采用，一般只用大型风机。C式：特点是被动轴承作支承，两端悬空。风轮和皮带轮分别悬空安装在两 端，即同风轮和皮带各自只有一端有支承。在皮带传动方式中，以这种方式 多。E式：特点是被动轴有两个轴承作支承，一端悬空。皮带轮安装在被动轴的 悬:空端有支承。皮带传动因为可以通过改变带轮的转动速度，在离心风机中应用最多。D式：风轮悬:空安装，即风轮只有一端有支承。F

23、式：风轮安装在两个轴承的中间，即风轮两端都有支承。八、通风机的方向与角度轴流风机和混（斜）流风机都是直进出的，没有角度之分，只需要掌握分辨 进风口和出风口。但对丁离心通风机，都是轴向进风后，拐个弯然后径向出风的。对丁同样轴 向进风，风轮可以有咱两种旋转方向，这需要描离心风机的旋转方向；对丁 径向向出风，可以选择不同的出风度，这需要描述离心风机的旋转方向：对 丁径向出风，可以选择不同的出风角度，这需要描述离心风机的角度问题/对丁方向和角度的描述，统一由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式机等到来说，为连接被运皮带轮的端。顶出风的，为90° ,底出风的，为270。另

24、外，常用的还有45°、135°、 125。、315。我们要特别注意的是，不是每一种风机都可以做成这八个角 度，通常标准产品只是0°、90°、180°三个角度可选。一般离心风机制作 完成后方向和角度就固定了，不可以随意改动。中有 13-48可以有三人我度 可以自由转换，但是方向也是不可以改变的。因为离心通风机的方向和角度通常是固定的，不可以随意更改的。所以为了 保证离心风机的适用性，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。九、通风机的基本定律1、 不同机

25、种的区别：在丁他们实现的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，机哭泣的结构不同，所以各自适合使用的场合也不一定相同。2、相同 型号在不同转速的规律：A、流量随转速的一次方变化；B、压力随转速的二次方变化；C、轴功率需求转速的三次方变化。上述三点，不能超出通风机的承受的极限，同时，因机号大小变化的，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。3、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 变化。所以，我们所说的风机性能一般都是指在标准状态下的数值。十、风机配套常用电机，江晟电机其他地区主要、有上海南仄、浙江亿利达、

26、浙 江上风、新业电机、达尔马电机。国外电机主有 ABB电机、台湾东元电机、韩 国三星、菲律宾富士、日本 SAAHI、NSK、SKF、NTN电机。风机配套用电机的特点是型号多、 结构复杂、功率范围变化大，从额定功率到到 压力，从单级到多极、从常温到高温、从卧式到立式等多种多样。（一）Y系列三相异步电动机Y系列电动机是全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，主要有 Y （IP44）、YD、YDW、YB等。（需要了解更多功能，请阅读有关书籍）（二）电动机的选择1、机的选择内容应包括：电动机的类型 、安装方式及外形安装尺寸、额定 功率、额定电压、额定转速、各项性能经济反映标等到 ，其中以选择额定 功率最为重

27、要。选择电动机功率的原则，是在电动机能够满足各式各种不同风机要求的前提下，最经济最合理地确定电动机功率的大小。如果功率先得过大，会出现“大马拉小车”现象，这不仅使风机投资费用增加，而且因电动机机载运 行功率因数降低；反之，功率选得过小，电动机经常过载运行，使用权电动 机温升局，绝缘易老化，首先应在各种方式下选择电动机的额定功率。2、决定电动机的功率的主要因素，要考虑电动机的发热、允许过载能力与起动性能三方面，其中以发热总是最重要。电动机的绝缘等极和允许温度绝缘等级AEBFH允许最局温度105120130155180环境温度为40 C时取周温升658090115140绝缘材料的最高温度，是一台电

28、动机所带负载能力的限度，而电动机的额定 功率就是这一限度的代表参数。一般来说，只要电动机动行中的实际工作温 度不超出所采用的绝缘等级的最高允许温度，绝缘材料就不会发生本质变 化，其寿命可达1520年。反之，则绝缘材料容易化变脆、缩短电动机寿命; 在严重情况下，绝缘材料将碳化变质，失去绝缘性能，使电动机烧坏。3、允许过载能力 选择电动机功率进，除了考虑发热外，有进还要考虑电动 机的过载能力，因为各种电动机的瞬时过载能力都是有限的。交流电动机受 监界转矩的限制，直流电动机瞬时过载不会造成成电动机过热。4、电动机的负载率校算为防止出现“大马拉小车”现象，避免不必要的经济损失，在选择电动机时， 有必要进行负载率的校算，一般电动机的负载率在 0.750.9左右。用电流表测定电动机的空载电流10和负载电流11,然后按下式计算电动机负载 时的实际输出功率P2P2= PN式中，Pn一电动机的额定功率Po电动机的额定功率Pi电动机的额定功率PN一电动机的额定功率P2电动机的额定功率对丁常用的Y （IP44）系歹0的空载电流I0,可按下表查取0.60.81.11.52.2345.57.511151922303720.81.1 I1.51.92.62.93.446.4