风机系统培训资料

风机系统节能技术

第一页，共七十三页。DefineProcessNeeds

风机系统应用Transport运输Feed进料Shape成型Ventilate通风Grind打磨Heat加热Cool冷却Clean清洁Dry干燥Mix混合第二页，共七十三页。Efficiency

能效第三页，共七十三页。FanSystemEfficiency

风机系统效率PlantPower100%95%Left90%Left58%Left29%LeftMotorLoss5%DriveLoss5%FanLoss35%SystemDamperLoss50%MotorBeltDriveFanProcess工厂总功率剩余95%剩余90100%剩余58%剩余29%电机损失5%驱动损失5%风机损失35%系统挡板损失50%电机皮带传动风机工艺第四页，共七十三页。TypicalPlantSystem

典型的工厂系统InputEnergyWastedEnergyProcessNeeds输入能源工艺需求浪费的能源第五页，共七十三页。AchievingaMatch

实现匹配InputEnergyProcessNeeds工艺需要输入能源第六页，共七十三页。EnergyLaw

能量守恒定律EnergyCannotBe

CreatedorDestroyed能量既不能创造也不能消灭第七页，共七十三页。DestructiveEnergy

无用能量Heat&Vapor热和蒸汽Vibration&Noise震动和噪音第八页，共七十三页。DollarCostsofDestructiveEnergy

无用能量的经济代价Equipmentbreakdowns 设备故障Idleworkers工人没活干Morerejects废品增加Reducedproductivity生产力下降Highermaintenanceandrepaircosts维修工作量及维修费增大Priorityshippingcharges急件运输费增加Spoiledproductcleanupanddisposal报废产品清理和处理费用Higherenergycost能源成本提高第九页，共七十三页。HumanCostsofDestructiveEnergy

无用能源的人力代价Fatiguedorunhappyworkers造成工人疲乏或不舒适Workerswithhearingdamage损害工人听力Disruptedfamilylifeofmechanicsw/beepers打乱了配有警报器的机修工的家庭生活Disruptedschedule造成倒班混乱Latedelivery,angrycustomers迟交货，客户不满意Spoiledproductmesstocleanupanddisposeof报废产品清理和处理

第十页，共七十三页。FanSystemCosts

风机系统成本Labor劳动力Repair维修Capital投资Energy能源Breakdownlosses故障损失Low低Low低Medium中High高VeryHigh非常高第十一页，共七十三页。QuickPaybackFanOpportunities

风机系统节能投资回收期短的机会Lookfor寻找Fixedpositiondamper固定挡板Throttlecontrol节流控制Paddle-wheelfans叶轮风机Poorductconnections风管连接不当

第十二页，共七十三页。FanTypesandApplications风机类型及应用第十三页，共七十三页。PropellerFans

叶轮风机CommonlyusedinLowpressure,Lowvolumeapplications通常用于低压,小风量应用场合CoolingtowerWallexhaustRoofexhaustHomewindow冷却塔墙壁排风屋顶排风房间窗户排风NotveryefficientNoisyNotabletogeneratemuchpressure效率不是非常高存在噪音不能产生太高的压力DiagramCourtesyAMCA该图表为AMCA版权所有第十四页，共七十三页。VaneAxialFans

叶片轴流风机Usedwherelargequantitiesofairareneededatmodestpressures用于中压，大空气流量的场合TunnelventilationLargebuildingventilationProcessAir隧道通风大型建筑通风工艺需要的空气CanbeveryEfficientCanbeVariablepitch效率可以非常高可变节距调整DiagramCourtesyAMCA该图表为AMCA版权所有第十五页，共七十三页。VaneAxialfans

InstallWithDiffuserifPossible

叶片轴流风机

尽可能安装扩压器第十六页，共七十三页。CentrifugalFans

离心风机CandevelopRelativelyhighpressures-5000PaandhigherSingleordoubleinletVarietyofbearingandmotorconfigurationVarietyofpressureclasses能够产生相对高的压力-5000Pa及更高单进气口或双进气口可以配置各种轴承和电动机具有各种压力等级DiagramCourtesyAMCA该图表为AMCA版权所有第十七页，共七十三页。CentrifugalFanEfficiencies

离心风机效率Radialblade 50-60%径向叶片Radialtip 50-65%径向叶尖Forwardcurved 45-65%

前曲叶片Backwardinclined 55-70%

后倾叶片Backwardcurved 55-70

后曲叶片Airfoil 60-75%翼型叶片第十八页，共七十三页。DoubleWidthCentrifugalFan

双宽度离心风机CanhandlelargervolumesofairImpellerforcesbalanced(nothrust)Makesductedinletstrickier可以处理更大流量的空气叶轮的各个作用力得到平衡(无推力)使管道连接的进口更先进DiagramCourtesyAMCA该图表为AMCA版权所有第十九页，共七十三页。第二十页，共七十三页。RadialBladedImpeller

径向叶片状叶轮SimpletobuildLeastexpensiveCanhandlematerialintheairstreamveryhighpressurecapabilityLowestefficiency50-60%结构简单成本最低廉可以处理空气流中的物质能够产生非常高的压力效率最低，只有50-60%第二十一页，共七十三页。ForwardCurvedImpeller

前曲叶轮Usually24to64shallowcup-shapedbladesSensitivetodirtVeryinexpensiveCommonlyfoundinresidentialairsystems通常情况下为24到64个浅杯形叶片。对污垢非常敏感不十分昂贵通常用于民用通风系统第二十二页，共七十三页。BackwardCurvedImpeller

后曲叶轮EfficiencynearlyashighasAirfoilfans9-16SinglethicknessbladesCantoleratesomedirtVerysimilartobackwardinclined效率高，接近翼形风机9-16个单厚度叶片可以耐受一定程度的污垢具有后倾叶轮的特点

第二十三页，共七十三页。BackwardInclinedImpeller

后倾叶轮Similarinperformancetothebackwardcurvedimpeller性能与后曲叶轮相似第二十四页，共七十三页。第二十五页，共七十三页。AirfoilImpeller

翼形叶轮Mostefficientofallcentrifugalfandesigns9-16bladesSelf-limitingonpowerathighflowdoublethicknessbladesexpensivetoconstructNeedscleanair所有离心风机机型中效率最高的9-16个叶片

在高流量是自限制功率双厚度的叶片，建造成本较高。

需要清洁的空气第二十六页，共七十三页。RadialBladedBlowers

径向叶片鼓风机Blowerstypicallygenerateover

5000PapressureOftensingleinletBasicallysameasaradialbladedfanexcepthigherspeed通常情况下能够产生5000Pa以上的压力通常采用单进气口与径向叶片风机基本相同，但速度更高。第二十七页，共七十三页。Multi-StageCentrifugal

多级离心风机UsedintankaerationandotherapplicationsthatrequirehighpressureCaneasilydevelop50,000Pa(andhigher)pressureHighlysophisticatedhighspeedmachinesAvoidSurge用于槽罐的通风（加气）以及其它需要高压力的使用场合。能够轻易产生50,000Pa(以及更高的)压力。技术先进，运行速度更高的机械。防止出现喘振第二十八页，共七十三页。AerationTank加气池

(3.5mdeep)（3.5米深）第二十九页，共七十三页。第三十页，共七十三页。PositiveDisplacementBlower

正排量鼓风机CangenerateveryhighpressureneedsreliefvalveNotacentrifugalload能够产生非常高的压力需要安装减压阀不是离心负荷第三十一页，共七十三页。FanFlow,Pressure

PowerandEfficiency

风机的流量、压力、功率和效率

第三十二页，共七十三页。FanPowerLaw

风机功率定律第三十三页，共七十三页。FanCurve

风机性能曲线Pressure压力Flow流量PQ第三十四页，共七十三页。FanCurve风机性能曲线FanCurve风机性能曲线Pressure压力Flow流量PQ第三十五页，共七十三页。FanPowerCurve

风机功率曲线Power功率Flow流量第三十六页，共七十三页。FanPerformance风机性能曲线DiagramCourtesyAMCAPtPstsH第三十七页，共七十三页。AffinityLawSpeedChange

速度改变的相似定律FanCurveatHighSpeed高速时风机曲线Pressure压力Flow流量FanCurveatLowerSpeed低速时风机曲线第三十八页，共七十三页。SimplifiedAffinityLaws

简化的相似定律SimplifiedAffinityLawsforFanSpeedChangeExample风机速度变化时简化相似定律（示例）第三十九页，共七十三页。SpeedChangeExample

速度变化示例Originaloperationat1200rpm:Flow23.595m3/sPressure3000PaPower128,700W在1200rpm下的初始运行状况：流量：23.595m3/s压力：3000Pa功率：128,700WChange(slow)samefanto840rpm:将同一风机的转速降低（减慢）至840rpm：第四十页，共七十三页。FanEfficiency

风机效率Pressure压力Flow流量FanCurve风机曲线Iso-efficiencylines等效率线75%70%65%60%第四十一页，共七十三页。OperatingPoints工作点FanCurve(slower)风机曲线（慢速）Pressure压力Flow流量FanCurve风机曲线SystemCurve系统曲线1´1第四十二页，共七十三页。RecommendedSelectionRange推荐选择工作范围Notrecommended不推荐Recommendedselectionrange推荐选择工作范围Pressure压力Flow流量Notrecommended不推荐第四十三页，共七十三页。EffectsofAirDensity

空气密度的影响Pressure压力Flow流量Fancurve风机曲线0.61kg/m3SystemCurve系统曲线0.61kg/m3Fancurve风机曲线1.22kg/m3SystemCurve系统曲线1.22kg/m3第四十四页，共七十三页。EffectsofDensityChange

密度变化的影响SimplifiedFanLawsforDensityChanges密度改变的简化风机定律第四十五页，共七十三页。SystemInteractionandControl系统交互作用及控制第四十六页，共七十三页。BernouliTheorem

伯努利定理第四十七页，共七十三页。VenturiFlowMeter

文丘里流量计Upstreamplane1上游截面1Lowvelocity低速Highpressure高压Chokeplane2喷管截面2Highervelocity较高速Lowerpressure较低压Downstreamplane3下游截面3Lowvelocity低速Highpressure高压第四十八页，共七十三页。DuctSystemLosses

管道系统损失Sizeductworksothevelocityisnohigherthanneededbytheprocess正确选择风管的尺寸大小，使风速不高于工艺过程所需的风速Usegradualsweptturnswhenpossible在可能的情况下，使用逐渐过渡的弯头Avoidrapidsizeexpansionlargerthan7°onaside(15°totalbothsides)避免在一侧大于7度的管径迅速的扩大（两面一共15度）US30°wyesonconverginganddivergingairstreamsonhighvelocitysystems高速风管系统中汇集及分散空气流时使用成30度角的Y型管道结构Avoid“BullHeadTees”

避免使用“大头三通”第四十九页，共七十三页。FrictionSystemCurve

有摩擦的系统曲线FanCurve风机曲线Pressure压力Flow流量SystemCurvewithcontroldamperpartlyclosed调节风门部分关闭的系统曲线第五十页，共七十三页。FrictionSystemCurve

有摩擦的系统曲线FanCurve风机曲线Pressure压力Flow流量SystemCurve系统曲线

Damperpartlyclosed挡板部分关闭SystemCurve系统曲线Damperopen挡板打开第五十一页，共七十三页。ConstantPressureSystemCurve

恒压系统曲线FanCurve风机曲线Pressure压力Flow流量SystemCurve系统曲线第五十二页，共七十三页。ControllingFanSystems

控制风机系统Fansarebasicallyconstantvolumemachines.

风机基本上是定容机器Forvariableflowneedtouse:对可变流量，需要使用：AdjustableSpeeddrive调速驱动VariablePitch(AxialFans)可变节距（轴流式风机）VariableInletVane(VIV)可调进气叶片（VIV)InletLouverDamper(ILD)进口百叶窗式挡板（ILD）OutletLouverDamper(OLD)出口百叶窗式挡板（OLD）第五十三页，共七十三页。FanAccessories

风机附件Avoid避免使用OutletDampers出口挡板InletDampers进口挡板Applycarefully谨慎应用VIV可调进气叶片第五十四页，共七十三页。AdjustableSpeedDrive

调速驱动FanCurve(slower)风机曲线（较低速）Pressure压力Flow流量FanCurve风机曲线SystemCurve系统曲线1´1第五十五页，共七十三页。VariableInletVanes(VIV)

可调进气叶片Pressure压力Flow流量FanCurveVIV50%open风机曲线VIV开50%SystemCurve系统曲线1´1FanCurveVIV100%open风机曲线VIV全开FanCurveVIV25%open风机曲线VIV开25%第五十六页，共七十三页。VariableInletVanes

可调进气叶片%peakpower%峰值功率1’开75%open1开50%open开25%open开100%open%WideOpenVolumeVIV%开度时的风量第五十七页，共七十三页。OutletLouverDamper出口百叶窗挡板

InletLouverDamperSimilar进口百叶窗挡板DamperLoss风门损失Flow流量ApparentFanCurve50%open

风机曲线50%

开度SystemCurve系统曲线2´

1FanCurve100%open风机曲线100%开放ApparentFanCurve25%open

风机曲线25%开度2Pressure压力第五十八页，共七十三页。FanPowerCurve

风机功率曲线Power功率Flow流量第五十九页，共七十三页。VariablePitchVaneAxial

可变节距叶轴Veryefficientwaytotrimflow是调节流量非常有效的途径Mostsophisticatedunitscanvarypitchinflighttomaintainefficiencyoverabroadflowrange大部分先进的风机装置在工作中能够改变其节距，使其在较大流量范围内均能保持其工作效率。第六十页，共七十三页。AvoidingLosses

fromSystemEffect防止系统效应损耗第六十一页，共七十三页。WhatisSystemEffect?

什么是系统效应?“Deficientperformanceresultingfromundesirableflowconditions”“空气流动不合理导致系统性能低效”AMCAFanmanufacturerscallitthattomakesureyouknowthatitisnotthefan’sfault!风机制造商提出系统效应的目的，是为了使您了解系统低效并不是风机本身造成的，而是系统效应造成的!AMCA（译注：AMCA—美国通风与空调协会）第六十二页，共七十三页。TypesofSystemsEffects

系统效应的类型FanInletFanOutletIntheductworkAtSilencersAtFiltersandCoilsAtSystemAirInlets风机进口风机出口管道系统消声器处过滤器及盘管处系统空气的进口处Better较好Best最好Poor最差SystemAirInlets系统空气进口第六十三页，共七十三页。DamagingResultsofSystemEffect

系统效应的损害性后果HigherenergyuseNotenoughflow/pressureEnergypulsationsinfluidflowPossiblepoorperformanceofheatexchangers,ductsilencersandfiltersWorstpartisthatitwasteseveryone’stime系统能耗提高系统没有足够的流量/压力在介质流通中出现能量波动换热器，管道消声器和过滤器的性能可能非常差系统效应的最坏后果是浪费每个人的时间第六十四页，共七十三页。OutletAreaVelocityProfiles风机出口区域流速分布图65BlastAreaCutoff送风区截面25%50%75%100%EffectiveDuctLength有效风管长度

OutletArea出口面积DischargeDuct出口管道CentrifugalFan离心风机AxialFan轴六风机DiagramCourtesyAMCA该图形为AMCA版权所有Watchoutforfanswiththeoutletareamuchlargerthantheblastarea观察风机的出口面积远远大于送风面积Putnothingattheoutletexceptadiffuserorarunofstraightduct除了按装扩压器和直管段外，不允许在风机出风口处放置任何东西

第六十五页，共七十三页。OutletElbows-CentrifugalFans

出口弯管—离心风机TrumpetingElephantsNotAllowedinthePlant!系统装置中不允许在出风口处安装象鼻喇叭形弯管DiagramCourtesyAMCA该图形为AMCA版权所有第六十六页，共七十三页。UsetheProperFanConfigurationFromtheStart

从开始就采用合适的风机配置Someofthemanyconfigurationsavailable许多风机配置方式当中的一些配置情况第六十七页，共七十三页。FanAccessories

风机附件AvoidOutletDampersInletDampersApplycarefullyVIVInletboxesUseifpossibleDiffuser防止采用出口调节风门进口调节风门小心使用可调进气叶片（VIV）进口气室如果可能，尽量使用扩散器(扩压器）DiagramCourtesyAMCA该图形为AMCA版权所有第六十八页，共七十三页。InletSystemEffect

进口系统效应Thevel