通风风机与通风系统优化方法.ppt

1、第七章，排气扇与新风系统的优化方法，本章的内容，排气扇的理解与选择通风除尘系统的维护管理通风除尘系统的技术经济分析通风道的系统分析与优化，风机在排气扇的分类离心式风机与轴流风机的原理风机的性能与特性曲线新风系统中的工作规律风机的选择计算。 1 .在风压下，根据风扇的压力，可将风扇分为低压风扇、中压风扇和高压风扇。 其压力范围为：低压：鼓风机全压H 1000Pa中压： 1000Pa H 3000Pa高压： 3000Pa H 15000 Pa通风工程多采用低压和中低压鼓风机。风机的分类、2 .根据用途的不同，风机分为通用风机、排尘风机、工业通风风机、锅炉鼓风器、矿用风机等。 矿用风机根据用途分为：

2、个主扇、辅助扇和局部扇。 主扇用于整个矿井的通风，辅扇用于有通风网络的分支风道的风量调节，用于局部通风。 3、原理上离心式风机离心式风机风量和风压范围广，广泛应用于通风工程。 轴流风机的空气沿轴向流入，沿轴向流出。 广泛应用于地下工程施工通风。 风扇的构造和原理-离心式风机，离心式风机的基本构成：由旋转的叶轮和滚动壳式的外壳构成。 旋转叶轮的功能是向空气获得能量，涡轮壳的功能是收集空气，有效地将空气的动压转化为静压。 离心式风机结构图1-供气室2-吸气口3-叶轮4-涡轮壳5-主轴6-出口7-扩散器、离心式风机的原理、由叶轮的旋转产生的离心力对空气赋予动能，然后通过涡轮和涡轮的出口扩散部将动能的

3、一部分转换为静压。 这样，鼓风机出口的空气是具有一定静压的风流。离心式风机主要结构残奥表、叶轮外径、常用d显示叶轮宽度、常用b显示； 一般来说，叶轮出口角为：、叶轮出口角(即叶片安装角)、向前式径向线式向后式、叶片弯曲方向与旋转方向相同、90(90 160 )、在叶片出口直径方向上安装、=90、叶片弯曲方向与旋转方向相反、9.0 (2.0 7.0 )、离心式风机的传动形式、风扇构造及原理-轴流风机轴流风机的基本构成： 1-集风器2-叶轮3-导向叶片4-扩散筒、轴流风机的构造概略图，集风器的作用是减少入口风流的阻力，叶轮的作用是在叶轮旋转时叶片与空气碰撞， 对空气赋予一定的速度和风压的导向叶片的

4、作用是，扭转从叶轮流出的旋转气流，使一部分的偏向气流动能静压能的话，使云同步、气流旋转产生的阻力损失扩散筒的作用是使一部分的轴向气流动能静压能。轴流风机原理、叶片旋转对空气施加冲击力，对空气施加一定的速度和风压，用叶片和扩散筒将动能的一部分转化为静压，使风机出口具有一定的风速和风压。轴流风机主要结构残奥表、叶轮外径d叶轮轮毂径d叶片的安装角、安装角一般为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、叶片安装角、1-叶片2-导向叶片3-轮毂、d、d、轴流风扇的结构式和传动方式、传动方式、结构式、对旋转式两级汽车分别由不同旋转方向的电动机驱动。 旋转式轴流风机具有可省去导向叶片、结构较简单的特点

5、，效率高，效率提高5.8，反风性能好，普通型风机反风量约为4.0，旋转式轴流风机的反风量可达到6070。 该风机广泛应用于地下工程、船舶、冷水塔和锅炉。 风机性能-工作性能残奥表，风机的工作性能残奥表(或不同原因的性能残奥表)包括风压、风量、电力、效率、转速等。 (1)风压：鼓风机风压是指全压h，单位为Pa，是每单位体积的气体流过鼓风机叶轮时得到的能量的增加量。 等于鼓风机的静压Hs和动压Hv之和。一般通风机在高效率范围内工作时，其动压约占总压力的1020%左右。 风机性能-作业性能残奥表，(2)风量Q:是指通风机在单位时间内输送的气体体积。 鼓风机说明书的风量和风压通常是指标准气体下(即大气

6、压强为760mmHg、温度为2.0、大气湿度为50%、密度为1.2kg/m3 )的数值。 风量单位经常使用m3 /s、m3/min、m3/h。 鼓风机性能-动作性能残奥表，(3)电力：单位时间内的工作，单位kw(kw )。 鼓风机的功率：全压有功功率Na是指时间内由鼓风机空气获得的实际能量，鼓风机的输出功率，也称为空气功率。 Na=HQ/1000 (kw )静压有功功率是指单位时间内通过鼓风机的空气获得的静压能量。 是全压有功功率的一部分。 轴功率Nz电动机传递给风扇旋转轴的功率。 风扇的输入功率。 马达的电力是考虑了传动机械效率和马达容量安全系数之后，马达的电力。 风机性能-工作性能残奥表，

7、(4)效率：表示风机将输入功率转换成输出功率的程度。 分为总压效率(也称为空气效率或总效率)和静压效率。 风机性能-工作性能残奥表，(5)转速：是风机叶轮的每分钟转动次数，单位为转速/分钟。 风扇的转速改变，风扇的产水量、风压、轴向力也改变。 同样类型的风机性能的关系，风机性能也可以用无量纲的产水量系数、压力系数和功率系数来表示。 这些个的无量纲性能残奥表(也称为无量纲系数)的换算公式从类似理论导出。 由于同一类型的风机相似(几何相似、运动相似、动力相似)，因此同一类型的风机没有原因的性能残奥仪表是相同的。 即，同型风扇性能的关系、产水量系数、压力系数、功率系数、空气密度、kg/m3； d风扇

8、叶轮外径，m； u叶轮周边的切向速度、m/s； h风扇的风压、Pa； q鼓风机的风量，m3/s。 根据上式的无量纲系数式，能够得到相同类型的风扇性能的换算关系式为3360 q/q=(d/d )3(n/n ) h/h=(/) (d/d )2(n/n )2n/n=(/) (d/d )5(n/n )3q，q分别换算的两台风扇的风量h、h分别换算为2台鼓风机的风压、Pa； n、n是分别换算的两台鼓风机的电力，kw d、d是分别换算的两台鼓风机的叶轮的直径，m； n、n分别是换算的两台鼓风机的转速、转速/分钟，是想要换算的两台鼓风机工作的空气密度，kg/m3。同类型风机性能的换算，风机性能风机的个体特性

9、曲线，通风机在一定转速下，风压、功率、效率和产水量间是函数关系，风机工作过程复杂，理论上很难得到该函数关系的准确数学公式。 因此，在实际应用中，一般用实测和曲线来表现风压、电力、效率与产水量的关系，将该曲线称为鼓风机的个体特性曲线。 由全压h产水量q、静压Hs产水量q、功率n产水量q、全压效率产水量q和静压效率s产水量q这5条曲线构成。 各通风机具有个体特性曲线的定径套。轴流风机、离心式风机、离心式风机和轴流风机的个体特性曲线的比较：风压曲线：离心、风压风量变化小的轴流急、“马鞍形”驼峰区，风压量变化大的功率曲线：作业区域内，因离心力的功率随风增加，必须关闭、启动轴流风机性能-风机类型的特性曲

10、线，每个台风机都有各自的特性曲线定径套，使用不便，无法比较不同类型(即不相似)风机的性能。 为了减少个体特征曲线的格拉夫数，从相似理论得到的无量纲系数、对于相同类型的鼓风机是相同的。 因此，q、q、q曲线表示相同类型鼓风机在不同转速下的性能。 这样的一系列曲线称为鼓风机的类型特性曲线。 同一类型的风机只有类型特性曲线的定径套。类型特性曲线也由试验方法决定。 鼓风机运行-单一台风机的运行，运行状况点：鼓风机风压特性曲线h和管道阻力特性曲线Km的升交点是鼓风机的运行状况点。 在案例点鼓风机的风压等于系统的阻力，鼓风机的风量为系统的风量。 案例点根据系统阻力和鼓风机转速的变化而变化。 风机运行对台风

11、机运行、运行情况点的要求：运行情况点位于风压曲线稳定工作区内，运行情况点在效率高的范围内，一般情况下，运行情况点的运行效率不能低于最高效率的85%。 也就是说，需要0.85max。 满足这两个要求的运行范围是鼓风机的工作区域。 风机运转-台风机运转，案点调节：风机风量和风压不符合设计要求时，应调节案点。 两个调节法：调节阻力特性曲线Km，需要增大风量时减小Km值，相反增大Km值的第二个方法是调节风扇的转速，改变风扇的风压曲线。 多台风机的联合运转、多台风机的联合分为：并联串联，集中串联间隔串联、并联、并联是指2台或数台台台风机平行联合，向同一系统输送空气，其目的是增加系统的风量，用于风量大、阻

12、力小的换气系统。多台风机联合运行并联、并联合成性能残奥仪确定(图解法) :首先求出合成风压曲线，再根据风压相等、风量相加的原则确定合成风压曲线，并确定等效案例点，合成风压曲线h及风筒阻力r曲线的升交点为等效案例点. 等价状况的风量和风压为求出的合成风量和合成风压。 多台台风机联合运行串联连接前台台风机的吹出口和后台台风机的吸入口，目的是通过给同一个系统输送空气，提高风压，使用阻力大的新风系统。 串联分为集中串联和分散串联。多台风机联合运行并联、集中串联的合成性能残奥仪确定(图解法) :风量相等，采用风压相加原则求出串联合成风压曲线的合成风压曲线h和风压k曲线升交点为等效状况点的等效案例点的风量

13、、风压为合成风量和合成风压。 多台风机的共同运转-注意事项、性能不同的鼓风机并列，要注意无效的并列问题。 如果不同性能的风机串联连接，请注意无效的串联问题。 通风除尘系统的维护管理是非常重要的工作。 系统完成后，保持其正常运行，发挥其原有作用，主要依靠科学的维护管理。通风空调系统的维护管理、维护管理的内容： 1组织机构和规章制度2联工教育和人员培训3系统的运行操作4定期检查5计划检修、通风空调系统的维护管理、维护管理的内容：管道、风口、阀门、通风空调系统的维护管理、维护管理的内容：管道、 风口、阀门通风空调系统维护管理、维护管理内容：新风系统环境清洁安全有木有，通风空调系统维护管理，技术经济分析指标主要为价值指标、人员指标和实物指标等。 在通风除尘系统功能满足要求的条件下，可以根据这些个指标进行化学基分析和综合评价，全面反映设计方案的精准性。通风空调系统技术经济分析、技术经济分析的主要内容： (1)通风除尘系统总费用分析(2)初期投资分析(3)运行费用分析、通风空调系统技术经济分析、最优设计概要、系统为达到最佳目标提出的各种解决方案称为优化方法。 一般的最优化方法有线性计划法、非线性规划、动态规划、极大值法等。 它在促进运营计划学、管理科学、控制论和系统工程科学等新兴学科的发展中发挥着重要作用。优化设计步骤，优化方法解决问题一般