船舶辅机哈工程出版社风机

1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级*第 二 篇气体输送机械离心风机轴流风机压缩机通风机：全压p 1500mmH2O。鼓风机： 1500mmH2O 全压p 3bar。 风机通风机在船舶上应用于各类舱室：机舱、货舱、燃料舱和生活舱室。 制冷空调：风冷冷凝器风机、空调的送风风机、冷藏间的冷风机、冷却塔用风机。 锅炉：送风机和引风机。 第一节 分类和性能参数一、分类 1 按全压分 低压：全压p 100mmH2O风扇全压p 10mmH2O 中压：100 全压p 300mmH2O第五章 通风机2 按工作原理分 1离心式：利用高速旋转的叶轮对气体产生的离心力提高气体的能

2、量。气体轴向流入，径向流出。 2轴流式：利用高速旋转的叶轮在叶片正反面产生的压力差提高气体的能量。气体轴向流入，轴向流出。 3其他类型：横流式惯流式、混流式。3 按风机进、出口位置与效劳舱室分 1送风式：效劳舱室与风机出口或送风管道连接，将外界空气送入舱室。舱室内为正压压入式。 2抽风式：效劳舱室与风机进口或进风管道连接，将舱室内的空气送出舱外。舱室内为负压抽出式。 4 驱动方式分1电机驱动2水力驱动：利用水泵产生的高压水驱动叶片带动风机。可以输送易燃易爆气体，也可以在高温250C下工作。应用于油船、液化气船、化学品船、海上平台和军用舰艇的输送气体和清舱。在陆用上应用于油库、飞机库和弹药库等具

3、有易燃易爆的场所。1全压压头：气体通过风机以后提高的能量。p = pd + pst = H = g H = p出- p进 = pd + pst 出- pd + pst 进二、性能参数2.1 1 风机的出口全压与风机的进口全压有关。标准风压的进气状态为标准状态，即20、1atm的空气。2功率有效功率:Ne、 指示功率Ni 和 轴功率Nb 与泵相同。 3 流量或风量体积流量与进气状态无关4 效率容积效率v、水力效率h 、机械效率m 总效率2.1 2 静压总效率2.1 3 第二节 离心风机一、根本理论 对于离心通风机，其全压小于1500mmH2O。可以忽略气体 的压缩性，即可将风机中气体的流动作为不

4、可压缩流体。这样，有关离心泵的根本理论也完全适用用于离心风机。如：速度三角形、Euler方程、对Euler方程分析、叶片形式分析2y对HT、 Hst、 Hd的影响、有限叶片对压头的影响、损失、效率、相似理论等。 二、主要结构1 叶轮(1) 直线形径向叶轮：1y= 2y =90，1 90。结构最简单，适用于正反两方向旋转，气流进入叶轮时有较大的冲击损失，效率低，噪声大，应用于低压风机。2曲线形径向叶轮： 1= 90， 2y =90，进气冲击损失小，水力效率高，噪声小，应用于中低压风机。3直线形后弯叶轮： 1= 90， 2y 90，制造简单，价格廉价，当转速和压力为定值时，外径较大。4曲线形后弯叶

5、轮： 1= 90， 2y 90，当转速和压力为定值时，外径较小，但噪声大，效率低，应用于流量大而压力低的场合。6曲线前弯多叶叶轮： 1= 90， 2y 90，叶轮直径小，叶片短而多多达80片。当转速和压力为定值时，外径小，造价低，占地小，重量轻。但损失大，效率低，噪声大，应用于流量大，压力低的场合。 根据叶片截面形状分： 机翼形：后弯，高压，高效，大功率，高速送风机。 直线形：径向或后弯中型引风机或送风机。 曲线形：前弯或后弯中小型引风机或送风机。 前盘： 平直前盘：流动损失大，效率低，制造工艺简单。 弧形前盘：效率高，制造工艺复杂。 锥形前盘：性能和制造工艺居中。大型风机前盘联结采用焊接、铆

6、接。焊接比铆接重量轻，流道光滑。小型风机叶片与前盘制成一体塑料、铝合金。 2进气室 功用：保证气体均匀平稳地进入风机，减少流动损失和噪声。进气室主要应用在大型风机、双吸叶轮风机或气流进入风机前需接弯管的场合。 进气室进口截面积与叶轮进口截面积之比为1.75 2.0。 进气室进口中心与风机出口中心为90最正确， 180为最差。3 进气口 功用：保证气流能均匀地充满叶轮进口截面，降低流动损失。其优劣程度主要看他使叶轮进口截面气流充满的程度。 进气口形状应尽可能符合叶轮进口附近气流的流动状况，防止涡流及其引起的损失。 4导流器 功用：扩大风机使用范围，提高风机调节性能。 导流器分为径向和轴向两种，改

7、变导流叶片的开度，控制进气流的大小和方向。 导流叶片的形状有平板、弧形和机翼形，数目为812个。 5蜗壳 功用：将离开叶轮的气流集中、导流，并将气流的局部动能转变为压力能。 蜗壳横截面为阿基米德螺旋曲线或对数曲线。 “蜗舌的位置与形状对风机的性能影响很大。 一、相似条件 几何相似：风机过流局部主要线性尺寸成比例。 运动相似：各相应点的速度成比例。 动力相似：流体质点所受的各力比值相等。 与离心泵相似理论相同。二、性能相似换算 第三节 相似理论在风机中的应用2.1 42.1 52.1 6 结构常数：三、比转数1 比转数推导 将式2.1 4两边开方得 将式2.1 5两边开3次方得 可得 在风机中，

8、气体作为不可压缩流体处理，因此2 比转数计算风机的全压与气体在风机进口处的状态P、和种类有关，因此，计算比转数时应定义气体进气的状态，并且与单位制有关。1风机进口处为常温常压的空气、国际单位制2.1 7p20为在进口处为20，760mmHg的空气时风机的全压。 式中Qm3/s、nrpm、 p20Pa 2风机进口处为非常温常压的空气、国际单位制 因 所以 带入式2.1 6得 2.1 8 为风机进口处空气的密度，单位为kg/m3。3风机进口处为常温常压的空气、工程单位制因1N=1/9.8kgf，带入式2.1 6得2.1 9 3比转数的应用 1用比转数对风机分类 ny：2.712 国际单位制 或 1

9、566工程单位制 前弯离心风机 ny：16.617.6 国际单位制 或 2090工程单位制 后弯离心风机 ny：18 36国际单位制 或 100200工程单位制 轴流风机 ny 1 ; 3) 增加cr,也可提高理论压力。根据Euler方程2.1 11 轴流式风机的全压一般不高。在2000Pa左右。 以上对轴流式风机的全压是理论分析的结果，在实际流动中，应考滤流动阻力 实际气体作用力为 v0 无限远处来流速度。 cy、cx 升力系数和阻力系数。 A机翼面积。 气体的密度。三 轴流式风机的类型 1 仅有叶轮，没有导叶 流体出口速度c2可以分解为圆周速度c2u和轴向速度c2r，圆周速度c2u产生能量

10、损失(旋转)。故效率低，应用于低压轴流式风机。 2 一个出口导叶 出口导叶将圆周速度c2u局部转换为轴向速度，因此，效率有所提高，应用于高压轴流式风机。3 一个进口导叶 进口导叶产生反预旋，即c1u 0，因此可以提高全压，调节流量。4 进、出口各有一个导叶 设计工况时，流体轴向进入叶轮，进口导叶无反预旋，当需要调节流量时，可调节进口导叶，保证在流量变化时，效率变化不大。但其结构复杂，因此制造、操作和维护困难。应用不多。 第五节 通风机性能曲线 一、定速性能曲线 1 前弯离心风机 Q：效率较低。 HQ：S形或马鞍形 NQ：原动机易过载，启动时出口阀门应关闭。 2 后弯离心风机 Q：效率较高。 H

11、Q：单调下降 NQ：原动机无过载，启动时出口阀门应关闭。 3 轴流式风机 Q：较尖陡，调节范围小，采用改变进口叶片角度。 NQ：较陡倾的s形曲线，启动时，出风管不能堵塞出口处不装排出阀，原动机无过载危险。 HQ：较陡倾的s形曲线，峰值点左侧为不稳定工作区域。 二、无因次性能曲线 1无因次参数 1流量系数Q 根据式2.1 4可知 定义：流量系数Q2压力系数p 根据式2.1 3可知压力系数 p = 3功率系数N 根据式2.1 5可知 功率系数N 从以上无因次参数的推导可以看出，无因次参数也是相似数，因此，对于相似的风机，当其运行在相似工况时，不管其尺寸的大小，转速的上下和输送介质的不同，都具有相同

12、的无因次参数。2无因次性能曲线 由无因次参数绘制出的性能曲线即为无因次性能曲线。 用无因次性能曲线来比较和选择风机非常方便 第六节 典型风机1、 CXZ小型轴流风机 船用小型低噪声节能风机。特点：低噪声、高效率、尺寸小和中；重量轻。 叶轮直径200400mm，功率40310w，重量435kg。共有20种规格。2 CNZ和CBN可逆式轴流风机 正转和反转性能一致既能抽风又能送风。 CNZ为普通型，CBN为防爆型。3 CQ型船用风机 船用前弯离心风机。Q：4001000m3/h，p：30200mmH2O， Nb：120850w，n：9602900rpm。4 IC型船用风机 船用径向离心风机。Q：1

13、0015000m3/h， Nb：7528.2kw， p：120750mmH2O。共17钟规格。 第七节 泵与风机的选择 目的：满足系统要求；能平安、经济的运行。 确定：类型、形式、台数、规格、转速和原动机功率。一、选择原那么 1 工作点和工作范围应满足泵与风机的额定工况点和适宜工作范围； 2 结构简单、体积小、重量轻和效率高； 3 平安可靠； 4特别的要求。二、需确定的参数 1 Q、P的范围及Qmax和Pmax； 2 输送介质的温度、密度； 3 安装条件PA、HB； 4 主要参数应有一定余量： 计算流量 Q =1.11.15) Qmax 计算压头 H =1.101.15) Hmax 计算压力

14、P =1.101.15) Pmax 5实际工况与额定工况的换算。三、水泵的选择 1确定水泵的类型1根据输送液体的性质确定泵的类型，如：海水泵、清水泵、油泵和耐腐蚀泵等；2利用泵的使用范围图和特点；3计算比转数来确定 2确定泵的形式 3选择水泵型号1利用“水泵性能表来选择 算出计算流量和计算压头； 根据使用要求确定泵的型号； 分析泵在系统中的运行情况。根据样本性能曲线2利用“水泵综合性能图来选择 算出计算流量和计算压头； 根据使用要求确定泵的型号； 分析泵在系统中的运行情况。根据样本性能曲线 四、风机的选择 1确定风机的类型 1利用风机的使用范围图和特点 2计算比转数来确定 2确定风机的形式 3选择风机型号 1利用“风机性能表来选择 2利用“风机性能选择曲线来选择 3利用“风机无因次性能曲线来选择五、典型风机 1型号表示 第一组第二组第三组根本型号补充型号根据部颁标准，风机型号应由以下方式组成： 1用途：根本型号前：T为一般换气通风、Y为锅炉引风机、C为排尘风机、G为锅