離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理

關(guān)于離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理第1頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五合理地選擇風(fēng)機(jī)，對(duì)通風(fēng)除塵與氣力輸送的效果有著很大的影響。通風(fēng)系統(tǒng)常見(jiàn)的風(fēng)機(jī)有離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)兩種，在除塵和氣力輸送系統(tǒng)中大都有采用離心式通風(fēng)機(jī)，隨著制粉技術(shù)的發(fā)展，配粉動(dòng)力來(lái)源-羅茨鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，作為正壓輸送的也受到重視。本章重點(diǎn)介紹離心式通風(fēng)機(jī)，同時(shí)介紹羅茨鼓風(fēng)機(jī)。第一節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理第2頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造如圖所示。

第一節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理第3頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五第一節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理。

主要部件：機(jī)殼、葉輪、機(jī)軸、吸氣口、排氣口；軸承、底座等部件。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，風(fēng)機(jī)的葉輪隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力將空氣從葉輪中甩出，空氣從葉輪中甩出后匯集在機(jī)殼中，由于速度慢，壓力高，空氣便從通風(fēng)機(jī)出口排出流入管道。當(dāng)葉輪中的空氣被排出后，就形成了負(fù)壓，吸氣口外面的空氣在大氣壓作用下又被壓入葉輪中。

因此，葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，空氣也就在通風(fēng)機(jī)的作用下，在管道中不斷流動(dòng)。第4頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五。

通風(fēng)機(jī)的各部件中，葉輪是最關(guān)鍵性的部件，特別是葉輪上葉片的形式很多，但基本上可分為閃向式、徑向式和后向式三種。第一節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理第5頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五。

葉片出口角β：葉片的出口方向（出口端的切向方向）和葉輪的圓周方向（在葉片出口端的圓周切線方向）之間的夾角。

三種葉片形式各有特點(diǎn)后向式葉片的彎曲度較小，而且符合氣體在離心力作用下的運(yùn)動(dòng)方向，空氣與葉片之間的撞擊很小。因此能量損失和噪音較小，效率較高。但后向式葉片只能使空氣以較低的流速?gòu)娜~輪甩出，空氣所獲得的動(dòng)壓較低。

前向式葉片形狀與空氣在離心力作用下的運(yùn)動(dòng)方向完全相反，空氣與葉片之間撞擊劇烈。因此能量損失和噪音都較大，故效率就低，但前向式葉片能使空氣以較高的流速?gòu)娜~輪中甩出，從而使空氣在風(fēng)機(jī)出口處獲得較大的靜壓。

徑向式葉輪的特點(diǎn)介入后向式和前向式之間。第一節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理第6頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五。

機(jī)殼一般呈螺旋形，它的作用是吸集從葉輪中甩出的空氣，并通過(guò)氣流斷面的漸擴(kuò)作用，將空氣的動(dòng)壓力轉(zhuǎn)化為靜壓。

離心式通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓力一般小于1500毫米水柱。壓力小于100毫米水柱的稱(chēng)為低壓風(fēng)機(jī)，一般用于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。壓力小于300毫米水柱的稱(chēng)為中壓風(fēng)機(jī)，一般用于通風(fēng)除塵系統(tǒng)。壓力大于300毫米水柱的稱(chēng)為高壓風(fēng)機(jī)，一般用于氣力輸送系統(tǒng)。第一節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理第7頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五第二章通風(fēng)機(jī)第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第8頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)

一、風(fēng)量通風(fēng)機(jī)每單位時(shí)間內(nèi)所排送的空氣體積，稱(chēng)為風(fēng)量Q，又稱(chēng)送風(fēng)量或流量，其單位為米3/秒或米3/時(shí)，工程上常用單位是米3/時(shí)。

風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)量與風(fēng)機(jī)葉輪直徑、轉(zhuǎn)速、葉片形式等有關(guān)，其三者之間的相互關(guān)系要用下式表示：

米3/秒或：米3/時(shí)式中：

Q——通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；

D2——通風(fēng)機(jī)葉輪的外徑，米；

V2——葉輪外周的圓周速度，米/秒——流量系數(shù)，與風(fēng)機(jī)型號(hào)有關(guān)。

風(fēng)機(jī)的風(fēng)量一般用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得。風(fēng)量的大小與通風(fēng)機(jī)的尺寸和轉(zhuǎn)速成正比。在管道系統(tǒng)中，風(fēng)量可以通過(guò)閘門(mén)或改變通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)。第9頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

二、風(fēng)壓通風(fēng)機(jī)的出口氣流全壓與進(jìn)口氣流全壓之差稱(chēng)為風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓H，其單位為毫米水柱。風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)的葉輪直徑、轉(zhuǎn)速、空氣密度及葉片形式有關(guān)，其關(guān)系可用下式表示：H=ρHv22

或：H=0.000334HD22n2

式中：

H——通風(fēng)機(jī)全壓，毫米水柱；

ρ——空氣的密度，千克·秒2/米4；當(dāng)大氣壓強(qiáng)在760毫米汞柱，氣溫為20℃，ρ=1.2千克/米2；

v2——葉輪外周的圓周速度，米/秒；

H——全壓系數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，一般如下：后向式：H=0.4—0.6；徑向式：H=0.6—0.8；前向式：H=0.8—1.1；D2——風(fēng)機(jī)葉輪的外徑，米；

n——風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分。第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第10頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

二、風(fēng)壓

風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速就能增大風(fēng)壓。在管道系統(tǒng)中，風(fēng)壓也可用調(diào)節(jié)閘門(mén)來(lái)改變。第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第11頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

三、功率單位時(shí)間內(nèi)所消耗的能量稱(chēng)為功率N，功率的單位用千瓦來(lái)表示。通風(fēng)機(jī)的有效功率（Ny千瓦）即：

式中：

Q——通風(fēng)機(jī)輸送的風(fēng)量，米3/秒；

H——通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓，毫米水柱；

102——千瓦與千克·米/秒之間的換算關(guān)系系數(shù)，1千瓦=102千克米/秒。第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第12頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五軸功率N與有交效功率NY之間的關(guān)系如下：

式中：

η——通風(fēng)機(jī)效率，%。

N——軸功率，千瓦當(dāng)通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(shí)，它的軸功率隨著風(fēng)量的改變而改變，一般離心式通風(fēng)機(jī)的軸功率隨著風(fēng)量的增加而增加。

三、功率第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第13頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

四、效率通風(fēng)機(jī)的有效功率與軸功率之比為通風(fēng)機(jī)的效率η，即：

通風(fēng)機(jī)的有效功率反映了通風(fēng)機(jī)工作的經(jīng)濟(jì)性。后向葉片風(fēng)機(jī)的效率一般在0.8~~0.9之間，前向葉片風(fēng)機(jī)的效率在0.6~~0.65之間。同一臺(tái)風(fēng)機(jī)在一定的轉(zhuǎn)速下，當(dāng)風(fēng)量和風(fēng)壓改變時(shí)，其效率也隨之改變，但其中必有一個(gè)最高效率點(diǎn)，最高效率時(shí)的風(fēng)量和風(fēng)壓稱(chēng)為最佳工況。通風(fēng)機(jī)在管道系統(tǒng)中工作時(shí)，它的風(fēng)量與風(fēng)壓應(yīng)盡可能等于或接近最佳式?jīng)r時(shí)的風(fēng)量和風(fēng)壓，應(yīng)注意使其實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效率不低于最高效率的90%。第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第14頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

五、通風(fēng)機(jī)的性能曲線通風(fēng)機(jī)的性能曲線一般有H—Q曲線，N—Q曲線，η—Q曲線三種，這三種曲線常畫(huà)在同一圖上，統(tǒng)稱(chēng)為風(fēng)機(jī)的特性曲線。根據(jù)特性曲線，已知Q米3/時(shí)，H毫米水柱，N千瓦，η（%）中的任何一值即可求得其它各值。第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第15頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

有的風(fēng)機(jī)樣本中風(fēng)機(jī)中不列出特性曲線，而只列出選擇風(fēng)機(jī)的數(shù)字表格，性能表中每一種轉(zhuǎn)速按流量、風(fēng)壓等分為八個(gè)性能點(diǎn)。

表中所列出各性能點(diǎn)的最高效率，均在風(fēng)機(jī)最高效率的0.8-0.9范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)速序號(hào)全壓風(fēng)量電動(dòng)機(jī)400012345678320310305290285250215190425048205275587063006800730077607.5

五、通風(fēng)機(jī)的性能曲線第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第16頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

六、轉(zhuǎn)速通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n可用轉(zhuǎn)速表直接測(cè)量，其數(shù)值用每分鐘多少轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)/分）來(lái)表示。小型風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般較高，往往與電動(dòng)機(jī)直接相連。大型風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，一般用皮帶傳動(dòng)與電動(dòng)機(jī)相連，改變皮帶輪的直徑即可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，其關(guān)系如下：

式中：

n1，n2——風(fēng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

d1，d2——風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的皮帶輪的直徑。如要改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，只要改變通風(fēng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)中任意一個(gè)皮帶輪的直徑即可。當(dāng)改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)機(jī)的特性參數(shù)；特性曲線也隨之改變，亦即，風(fēng)機(jī)在每一轉(zhuǎn)速下都有其相應(yīng)的特性曲線。第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第17頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，風(fēng)機(jī)的特性參數(shù)Q，H，N的變化可按下式計(jì)算：

以上可見(jiàn)，如果通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由n改變?yōu)閚ˊ時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量變化與的一次方成正比，功率變化與

所以在增加風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，必須重新計(jì)算所需功率，注意原來(lái)配備的電機(jī)是否會(huì)過(guò)載。的三次方成正比。

必須指出:

通風(fēng)機(jī)的幾個(gè)性能參數(shù)不是固定不變的，它們之間都有一定的內(nèi)在聯(lián)系。當(dāng)通風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)中工作時(shí)，這些參數(shù)又受到網(wǎng)路特性的影響，所以要選擇好，使用好一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，不但要熟悉通風(fēng)機(jī)的性能，還要了解網(wǎng)路特性以及它們之間的關(guān)系。

六、轉(zhuǎn)速第二節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)第18頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇第二章通風(fēng)機(jī)第19頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇

正確和合理地選擇通風(fēng)機(jī)，是保證通風(fēng)與氣力輸送系統(tǒng)正常而又經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)十分重要的步驟，選擇的通風(fēng)機(jī)不但要滿足管道系統(tǒng)在工作時(shí)所必須的風(fēng)量和風(fēng)壓，而且要使通風(fēng)風(fēng)在這樣的風(fēng)量與壓力下工作，效率為最高或在它的經(jīng)濟(jì)使用范圍之內(nèi)。

目前，通風(fēng)與氣力輸送所常用的一些通風(fēng)機(jī)在國(guó)內(nèi)都有生產(chǎn)，可直接從國(guó)家產(chǎn)品樣本中找到，為了用戶選擇方便，樣本上載有各種型式風(fēng)機(jī)的性能曲線和選擇曲線，并對(duì)不同型式和機(jī)號(hào)的風(fēng)機(jī)用一定的符號(hào)和參數(shù)進(jìn)行了編制。因此在進(jìn)行風(fēng)機(jī)選擇前，必須熟悉產(chǎn)品樣本。第20頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

一、離心式通風(fēng)機(jī)型號(hào)的編制方法

離心式通風(fēng)機(jī)的完全標(biāo)志包括：名稱(chēng)、型號(hào)（由全壓系數(shù)、比轉(zhuǎn)數(shù)、進(jìn)風(fēng)口形式、設(shè)計(jì)順序號(hào)四個(gè)數(shù)組成），機(jī)號(hào)、傳動(dòng)方式、旋轉(zhuǎn)方向和出風(fēng)口位置。第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇

例：某排塵離心式通風(fēng)機(jī)全壓系數(shù)為0.4，比轉(zhuǎn)數(shù)為73，單面吸入，第一次設(shè)計(jì)，葉輪外徑600毫米，用三角皮帶傳動(dòng)，懸臂支承，皮帶輪在軸承外側(cè)，從皮帶輪方向正視軒輪為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，出風(fēng)口位置向上。按規(guī)定其完全標(biāo)志為：第21頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五排塵（或C）離心式通風(fēng)機(jī)4——73-11No6C右90°

用途名稱(chēng)全壓系數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)口型設(shè)計(jì)序號(hào)機(jī)號(hào)傳動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)方向出口位置

一、離心式通風(fēng)機(jī)型號(hào)的編制方法第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇第22頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

名稱(chēng)：按其作用原理稱(chēng)為離心式通風(fēng)機(jī)。在名稱(chēng)之前冠以用途字樣，一般也可以省略不寫(xiě)。當(dāng)在名稱(chēng)前必須冠以用途字樣時(shí)，要按表中規(guī)定采用漢字，或用漢語(yǔ)拼音字首的簡(jiǎn)寫(xiě)。代號(hào)012風(fēng)機(jī)進(jìn)口形式雙側(cè)吸入單側(cè)吸入二級(jí)串聯(lián)吸入

一、離心式通風(fēng)機(jī)型號(hào)的編制方法第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇第23頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五通風(fēng)機(jī)的壓力系數(shù)是指風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)的H值，可用下式表示：式中：

H——效率最高時(shí)的壓力系數(shù)；

γ——空氣重度，千克/米3；

g——重力加速度，米/秒2；

H——效率最高的風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，毫米水柱；

υ——葉輪出口圓周速度，米/秒。

一、離心式通風(fēng)機(jī)型號(hào)的編制方法第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇第24頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

通風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)是在最高效率下，風(fēng)量、風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，亦即標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)在最佳情況下產(chǎn)生的風(fēng)壓為1毫米水柱、風(fēng)量1米3/秒時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)。它們的關(guān)系用公式表示：

式中：

ns——比轉(zhuǎn)數(shù)

n——轉(zhuǎn)速

Q——風(fēng)量

H——風(fēng)壓比轉(zhuǎn)數(shù)是通風(fēng)機(jī)的一個(gè)基本參數(shù)，上式表明，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速n不變時(shí)，比轉(zhuǎn)數(shù)ns大的風(fēng)機(jī)型號(hào)，其風(fēng)壓較小，風(fēng)量較大，比轉(zhuǎn)數(shù)ns較小的風(fēng)機(jī)型號(hào)，其風(fēng)量較小風(fēng)壓較大。

一、離心式通風(fēng)機(jī)型號(hào)的編制方法第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇第25頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

機(jī)號(hào)用通風(fēng)機(jī)葉輪外徑的分米數(shù)前冠以符號(hào)No6（6號(hào)）風(fēng)機(jī)的葉輪外徑是6分米，即600毫米。

傳動(dòng)方式共有六種，用表示，如圖所示

一、離心式通風(fēng)機(jī)型號(hào)的編制方法第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇第26頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五

旋轉(zhuǎn)方向葉輪的旋轉(zhuǎn)方向，用“右”或“左”表示。從電動(dòng)機(jī)或皮帶輪一端正視，如葉輪按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，稱(chēng)為右旋風(fēng)機(jī)，反之稱(chēng)為左旋風(fēng)機(jī)，但以右旋作為基本旋轉(zhuǎn)方向。

出風(fēng)口位置用角度表示，如圖所示：

一、離心式通風(fēng)機(jī)型號(hào)的編制方法第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇第27頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)50分，星期五二、離心式通風(fēng)機(jī)的選擇步驟和注意事項(xiàng)

首先根據(jù)被輸送空氣的性質(zhì)，如清潔空氣，易燃易爆氣體，具有腐蝕性的氣體以及含塵空氣等選取不同用途的風(fēng)機(jī)。第三節(jié)離心式通風(fēng)機(jī)的選擇

根據(jù)所需的風(fēng)量，風(fēng)壓及已確定風(fēng)機(jī)類(lèi)型，由通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本的性能表或性能曲線中選取所需要的風(fēng)機(jī)。選擇時(shí)應(yīng)考慮到可能由于管道系統(tǒng)連接不夠嚴(yán)密，造成漏