1、风机风机 风机按产生的风压一般分为三大类，即风机按产生的风压一般分为三大类，即通风机、鼓通风机、鼓风机和空压机风机和空压机。核电站用的最多的是。核电站用的最多的是通风机通风机，它为核电，它为核电站各厂房、各不同工作区域的通风、空调系统提供空气站各厂房、各不同工作区域的通风、空调系统提供空气输送动力。输送动力。风机是用于输送气体的机械，从能量观点看，它是风机是用于输送气体的机械，从能量观点看，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。而风机把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。而风机是对气体压缩和气体输送机械的习惯性简称。是对气体压缩和气体输送机械的习惯性简称。一、通风机的工作原理和理论
2、方程一、通风机的工作原理和理论方程 通风机的工作原理和离心水泵工作原理相同，也是通风机的工作原理和离心水泵工作原理相同，也是依靠叶轮的旋转运动，使气体获得能量，从而提高了压依靠叶轮的旋转运动，使气体获得能量，从而提高了压强和速度，达到输送气体的目的。强和速度，达到输送气体的目的。（一）通风机的工作原理（一）通风机的工作原理（一）通风机的工作原理（一）通风机的工作原理 叶轮装在一个螺旋形的叶轮装在一个螺旋形的外壳内外壳内,当叶轮旋转时，流当叶轮旋转时，流体轴向流入，然后转体轴向流入，然后转9090进进入叶轮流道并径向流出。叶入叶轮流道并径向流出。叶轮连续转动，在叶轮入口处轮连续转动，在叶轮入口处
3、不断形成真空，从而使流体不断形成真空，从而使流体连续不断地被吸入和排出。连续不断地被吸入和排出。（二）通风机的理论方程（二）通风机的理论方程（二）通风机的理论方程（二）通风机的理论方程 离心风机的理论方程也是以速度三角形为基础由动量离心风机的理论方程也是以速度三角形为基础由动量矩定理推导出来的。又因通风机是单级的，对气体压缩性矩定理推导出来的。又因通风机是单级的，对气体压缩性不大，可以认为进、出口气体密度相同，这样就和离心水不大，可以认为进、出口气体密度相同，这样就和离心水泵的理论方程完全相同。因此离心通风机也具有离心水泵泵的理论方程完全相同。因此离心通风机也具有离心水泵的理论特性。轴流风机也
4、符合离心通风机理论方程，并遵的理论特性。轴流风机也符合离心通风机理论方程，并遵循机翼理论，它的设计和制造的主要依据是机翼理论。循机翼理论，它的设计和制造的主要依据是机翼理论。（三）通风机的叶片（三）通风机的叶片（三）通风机的叶片（三）通风机的叶片1 1、叶片形式、叶片形式 根据通风机理论方根据通风机理论方程和叶轮速度三角形原程和叶轮速度三角形原理，通风机的叶片也有理，通风机的叶片也有三种形式，即：三种形式，即：当叶片安装角当叶片安装角2 29090时为前弯叶片，时为前弯叶片，当叶片安装角当叶片安装角2 29090时为后弯叶片，时为后弯叶片，当叶片安装角当叶片安装角2 29090时为径向叶片。时
5、为径向叶片。2 2、三种叶片形式的性能比较、三种叶片形式的性能比较 （1 1）前弯叶片：）前弯叶片：风压最大，叶片最小，效率最差，适应于风压要求高，而转速风压最大，叶片最小，效率最差，适应于风压要求高，而转速 （n n）和叶轮直径（）和叶轮直径（D D）受到一定限制的工况；）受到一定限制的工况；（2 2）后弯叶片：）后弯叶片：效率最高，叶片最大，风压最低，适应于大功率的风机；效率最高，叶片最大，风压最低，适应于大功率的风机；（3 3）径向叶片：）径向叶片：风压、叶片、效率在三者中均居中，但叶片加工制造简单，不风压、叶片、效率在三者中均居中，但叶片加工制造简单，不 易积垢和磨损，所以一般中、低压
6、风机多采用径向叶片。易积垢和磨损，所以一般中、低压风机多采用径向叶片。二、风机的相似换算二、风机的相似换算（相似定律）（相似定律）1)1)压力换算公式压力换算公式 2)2)流量换算公式流量换算公式 3)3)功率换算公式功率换算公式 三、风机的比转数三、风机的比转数ns表征风机最佳工况的特性参数表征风机最佳工况的特性参数比转速（比转速（n nS S）。（一）比转数（一）比转数（一）比转数（一）比转数（二）比转数的应用（二）比转数的应用（二）比转数的应用（二）比转数的应用 1 1、用比转数、用比转数n ns s对风机进行分类对风机进行分类:离心式通风机离心式通风机 n ns s=11=119090
7、 高压离心风机高压离心风机 n ns s=11=113030 中压离心风机中压离心风机 n ns s=30=306060 低压离心风机低压离心风机 n ns s=60=609090 混流式通风机混流式通风机 n ns=90=90110110轴流式通风机轴流式通风机 n ns=110=110500500 2 2、按比转数、按比转数n ns s选取满足工况需要的风机：选取满足工况需要的风机：通风机是按比转数命名和确立型号的。如通风机是按比转数命名和确立型号的。如4 47272型通风机，型通风机，该风机型号中的该风机型号中的4 4表示压力系数，表示压力系数，7272表示该风机的比转数表示该风机的比转
8、数n ns s。因此可根据工况要求先算出比转数因此可根据工况要求先算出比转数n ns s，就可以查到满足工况需，就可以查到满足工况需要的风机。要的风机。3 3、比转数用于新风机的相似设计：、比转数用于新风机的相似设计：相似设计的原理是根据两个相似的通风机，其比转数相似设计的原理是根据两个相似的通风机，其比转数n ns s必然相等必然相等的原理来进行设计新的风机。若已给定新风机的设计参数，如流量的原理来进行设计新的风机。若已给定新风机的设计参数，如流量Q Q，全压，全压P P，密度，密度，及转速，及转速n n等，首先计算出比转数等，首先计算出比转数n ns s的大小，然后在的大小，然后在已有的经
9、过试验或长期运行性能良好的通风机中，选择出一个比转已有的经过试验或长期运行性能良好的通风机中，选择出一个比转数数nsns相同或相近的通风机作为模型机，再将模型机按比例放大或缩相同或相近的通风机作为模型机，再将模型机按比例放大或缩小得到新设计风机的几何尺寸。小得到新设计风机的几何尺寸。一、通风机的类型一、通风机的类型1 1、按风机所产生的全压高低分类：、按风机所产生的全压高低分类：通风机通风机 小于小于 15 kPa鼓风机鼓风机 处于处于 15340 kPa压气机压气机 大于大于 340 kPa 风风机机 2 2、按风机的工作原理分类：、按风机的工作原理分类：风机风机叶片式叶片式容积式容积式离心
10、式离心式轴流式轴流式混流式混流式往复式往复式回转式回转式叶氏风机叶氏风机罗茨风机罗茨风机罗杆风机罗杆风机二、通风机的基本结构二、通风机的基本结构1 1、集流器：、集流器：集流器也称喇叭口，是通风机的入口。它的作用是在集流器也称喇叭口，是通风机的入口。它的作用是在损失较小的情况下，将气体均匀地导入叶轮。目前常用的损失较小的情况下，将气体均匀地导入叶轮。目前常用的集流器有如下图所示的几种类型：圆筒形、圆锥形、圆弧集流器有如下图所示的几种类型：圆筒形、圆锥形、圆弧形、锥筒形及锥弧形（双曲线形）。形、锥筒形及锥弧形（双曲线形）。圆筒形：圆筒形：叶轮进口处会形成涡流区，直接从大气进气时效叶轮进口处会形成
11、涡流区，直接从大气进气时效 果更差。果更差。圆锥形：圆锥形：好于圆筒形，但它太短，效果不佳。好于圆筒形，但它太短，效果不佳。弧弧 形：形：好于前两种（实际使用较为广泛）。好于前两种（实际使用较为广泛）。锥弧形：锥弧形：最佳，高效风机基本上都采用此种集流器。最佳，高效风机基本上都采用此种集流器。集流器与叶轮的配合，以套口间隙形式为好。而对集流器与叶轮的配合，以套口间隙形式为好。而对口间隙形式一般较少采用。口间隙形式一般较少采用。集流器集流器集流器集流器扩压环扩压环扩压环扩压环2 2、叶轮：、叶轮：叶轮是通风机的叶轮是通风机的主要部件，它的尺寸主要部件，它的尺寸和几何形状对通风机和几何形状对通风机
12、的性能有着重大的影的性能有着重大的影响。离心式通风机的响。离心式通风机的叶轮由叶轮由前盘、后盘、前盘、后盘、叶片和轮毂叶片和轮毂组成。组成。轮毂轮毂后后后后盘盘前前前前盘盘叶片叶片叶片叶片 叶片与前盘叶片与前盘的联接采用焊接。的联接采用焊接。焊接叶轮的重量焊接叶轮的重量较轻，流道光滑。较轻，流道光滑。后盘与轮毂采用后盘与轮毂采用铆接连接。铆接连接。叶轮前盘的形式有如图所示的平前盘、圆锥前盘和圆弧前盘等几种。叶轮前盘的形式有如图所示的平前盘、圆锥前盘和圆弧前盘等几种。叶轮前盘的形式有如图所示的平前盘、圆锥前盘和圆弧前盘等几种。叶轮前盘的形式有如图所示的平前盘、圆锥前盘和圆弧前盘等几种。(a)平前
13、盘叶轮；平前盘叶轮；(b)锥形前盘叶轮；锥形前盘叶轮；(c)弧形前盘叶轮；弧形前盘叶轮；(d)双吸叶轮双吸叶轮叶轮的结构形式叶轮的结构形式 离心式通风机的叶轮，根据叶片出口安装角的不同，可分为如上图离心式通风机的叶轮，根据叶片出口安装角的不同，可分为如上图所示的前弯、径向和后弯三种。所示的前弯、径向和后弯三种。在叶轮圆周速度相同的情况下，叶片出口安装角越大，则产生的压在叶轮圆周速度相同的情况下，叶片出口安装角越大，则产生的压力越高。所以两台同样大小和同样转速的离心式通风机，前弯叶轮的压力越高。所以两台同样大小和同样转速的离心式通风机，前弯叶轮的压力比后弯叶轮的压力要高。但一般后弯叶轮的流动效率
14、比前弯叶轮要好。力比后弯叶轮的压力要高。但一般后弯叶轮的流动效率比前弯叶轮要好。所以，在一般情况下，使用后弯叶轮的通风机，耗电量比前弯叶轮通风所以，在一般情况下，使用后弯叶轮的通风机，耗电量比前弯叶轮通风机要小。机要小。同时从三种叶轮通风机的性能曲线可以看出，当流量超过某一数值同时从三种叶轮通风机的性能曲线可以看出，当流量超过某一数值后，后弯叶轮通风机的轴功率具有下降的趋势，表明它具有不超过负荷后，后弯叶轮通风机的轴功率具有下降的趋势，表明它具有不超过负荷的特性；而径向叶轮与前弯叶轮的通风机，轴功率随流量的增加而增大，的特性；而径向叶轮与前弯叶轮的通风机，轴功率随流量的增加而增大，表明容易出现
15、超负荷的情况。如果在通风除尘系统工作情况不正常时，表明容易出现超负荷的情况。如果在通风除尘系统工作情况不正常时，后弯叶轮通风机由于不超过负荷的特性，因而不会烧坏电动机，而其它后弯叶轮通风机由于不超过负荷的特性，因而不会烧坏电动机，而其它两类通风机，就会出现超负荷以致烧坏电动机的事故。两类通风机，就会出现超负荷以致烧坏电动机的事故。3 3、机壳：、机壳：风机性能的好坏，效率的高低主要决定于叶轮，但机风机性能的好坏，效率的高低主要决定于叶轮，但机壳的形状和大小，吸气口的形状等，也会对其有影响。壳的形状和大小，吸气口的形状等，也会对其有影响。机壳为包围在叶轮外面的外壳，一般多为螺线形。断面沿叶轮转动
16、机壳为包围在叶轮外面的外壳，一般多为螺线形。断面沿叶轮转动方向渐渐扩大，在气流出口处断面为最大。方向渐渐扩大，在气流出口处断面为最大。机壳可以用钢板、塑料板、玻璃钢等材质制成。机壳可以用钢板、塑料板、玻璃钢等材质制成。机壳断面有方形及机壳断面有方形及圆形圆形。一般低、中压通风机的机壳多呈方形断面，高压通风机多呈圆形。一般低、中压通风机的机壳多呈方形断面，高压通风机多呈圆形断面。断面。机壳的作用在于收集从叶轮甩出的气流，并将高速气流的速度降低，机壳的作用在于收集从叶轮甩出的气流，并将高速气流的速度降低，使其静压力增加，以此来克服外界的阻力，将气流送出。使其静压力增加，以此来克服外界的阻力，将气流
17、送出。蜗壳的外形：蜗壳的外形：阿基米德螺旋线。阿基米德螺旋线。蜗壳出口扩压器蜗壳出口扩压器:因为气流从蜗壳流出时因为气流从蜗壳流出时向叶轮旋转方向偏斜，所以向叶轮旋转方向偏斜，所以扩压器一般做成向叶轮一边扩压器一般做成向叶轮一边扩大，其扩散角扩大，其扩散角通常为通常为6688 离心风机的蜗壳出口处有舌状离心风机的蜗壳出口处有舌状离心风机的蜗壳出口处有舌状离心风机的蜗壳出口处有舌状结构，一般称作蜗舌。蜗舌可以防结构，一般称作蜗舌。蜗舌可以防结构，一般称作蜗舌。蜗舌可以防结构，一般称作蜗舌。蜗舌可以防止气体在机壳内循环流动。止气体在机壳内循环流动。止气体在机壳内循环流动。止气体在机壳内循环流动。蜗
18、舌的组成：蜗舌的组成：蜗舌的组成：蜗舌的组成：1 1 1 1、尖舌：、尖舌：、尖舌：、尖舌：用于高效率的风机，风用于高效率的风机，风用于高效率的风机，风用于高效率的风机，风 机的噪音一般比较大。机的噪音一般比较大。机的噪音一般比较大。机的噪音一般比较大。2 2 2 2、深舌：、深舌：、深舌：、深舌：大多用于低转速的风机。大多用于低转速的风机。大多用于低转速的风机。大多用于低转速的风机。3 3 3 3、短舌：、短舌：、短舌：、短舌：大多用于高转速的风机。大多用于高转速的风机。大多用于高转速的风机。大多用于高转速的风机。4 4 4 4、平舌：、平舌：、平舌：、平舌：用于低效率的风机，风用于低效率的
19、风机，风用于低效率的风机，风用于低效率的风机，风 机噪音小。机噪音小。机噪音小。机噪音小。蜗舌顶端与叶轮外径的隙蜗舌顶端与叶轮外径的隙s s，对噪声的影响较大。间隙，对噪声的影响较大。间隙s s小，噪声大；间隙小，噪声大；间隙s s大，噪声大，噪声减小。减小。一般取一般取0.10)D20.10)D2。蜗舌顶端的圆弧蜗舌顶端的圆弧r r，对风机，对风机气动力性能无明显影响，但对气动力性能无明显影响，但对噪声影响较大。噪声影响较大。圆弧半径圆弧半径r r小，噪声会增大小，噪声会增大 一般取一般取0.06)D20.06)D2。离心式通风机的机壳出口方向，可以向任何方向。使用时，一般由通风离心式通风机
20、的机壳出口方向，可以向任何方向。使用时，一般由通风离心式通风机的机壳出口方向，可以向任何方向。使用时，一般由通风离心式通风机的机壳出口方向，可以向任何方向。使用时，一般由通风机叶轮旋转方向和机壳出口位置联合表示决定。机叶轮旋转方向和机壳出口位置联合表示决定。机叶轮旋转方向和机壳出口位置联合表示决定。机叶轮旋转方向和机壳出口位置联合表示决定。低压离心式风机低压离心式风机低压离心式风机低压离心式风机中压离心式风机中压离心式风机中压离心式风机中压离心式风机高压离心式风机高压离心式风机高压离心式风机高压离心式风机进口直径：低压最大，中压居中，高压最小。进口直径：低压最大，中压居中，高压最小。进口直径：
21、低压最大，中压居中，高压最小。进口直径：低压最大，中压居中，高压最小。叶片数目：压力越高，叶片数目越少；压力越小，叶片数目越多。叶片数目：压力越高，叶片数目越少；压力越小，叶片数目越多。叶片数目：压力越高，叶片数目越少；压力越小，叶片数目越多。叶片数目：压力越高，叶片数目越少；压力越小，叶片数目越多。4 4、传动部件：、传动部件：离心式通风机的传动部件包括轴和轴承，有的还包括联离心式通风机的传动部件包括轴和轴承，有的还包括联轴器或皮带轮，是通风机与电动机连接的构件。通风机的叶轴器或皮带轮，是通风机与电动机连接的构件。通风机的叶轮用键或沉头螺钉固定在轴上，轴安装在机座上的轴承中，轮用键或沉头螺钉
22、固定在轴上，轴安装在机座上的轴承中，然后，与电动机相连接。通风机的轴承用的最多的是滚动轴然后，与电动机相连接。通风机的轴承用的最多的是滚动轴承。离心式通风机与电动机的连接方式共有六种。承。离心式通风机与电动机的连接方式共有六种。代代 号号ABCDEF传动方式传动方式无轴承，电机直接传动悬臂支承，皮带轮在轴承中间悬臂支承，皮带轮在轴承外侧悬臂支承，联轴器传动双支承，皮带轮在外侧双支承，联轴器传动5 5、轴流风机一般结构：、轴流风机一般结构：一般轴流式通风机的结构如图示。叶轮安装在圆筒形机壳中，当叶轮旋一般轴流式通风机的结构如图示。叶轮安装在圆筒形机壳中，当叶轮旋转的时候，空气由集流器进入叶轮，在
23、叶片的作用下，空气压力增加，并接转的时候，空气由集流器进入叶轮，在叶片的作用下，空气压力增加，并接近于沿轴向流动，由排出口排出。近于沿轴向流动，由排出口排出。轴流式通风机和离心式通风机一样有六种传动方式轴流式通风机和离心式通风机一样有六种传动方式轴流式通风机的风口位置，分为进风口和出风口两种，轴流式通风机的风口位置，分为进风口和出风口两种，一般用出（或入）若干角度表示一般用出（或入）若干角度表示三、通风机的型号及命名三、通风机的型号及命名 离心式通风机的完全称呼包括：离心式通风机的完全称呼包括：名称、型号、机号、传动方名称、型号、机号、传动方式、旋转方向、出风口位置式、旋转方向、出风口位置，六
24、个部分，一般书写顺序如下：，六个部分，一般书写顺序如下：名称：名称：型号：型号：型号由全压系数、比转数、进口吸入型式和设计顺序号三组组成：型号由全压系数、比转数、进口吸入型式和设计顺序号三组组成：全压系数全压系数全压系数全压系数比转数比转数比转数比转数进口吸入型式进口吸入型式进口吸入型式进口吸入型式 设计顺序号设计顺序号设计顺序号设计顺序号全压系数：全压系数：比转数：比转数：为比转数化整后的值。为比转数化整后的值。进口吸入型式代号：进口吸入型式代号：全压系数等于全压系数等于乘以乘以10后的整数值。后的整数值。0 双侧吸入双侧吸入 1 单侧吸入单侧吸入 2 二级串连吸入二级串连吸入 机号：机号：
25、将通风机叶轮尺寸的分米数进行四舍五入后，前面冠以符将通风机叶轮尺寸的分米数进行四舍五入后，前面冠以符合合“”用来表示机号。用来表示机号。传动方式：传动方式：离心式通风机的传动方式有六种离心式通风机的传动方式有六种。旋转方向：旋转方向：从电动机位置看通风机叶轮的旋转方向，顺时针旋转为右转，从电动机位置看通风机叶轮的旋转方向，顺时针旋转为右转，用用“右右”表示；逆时针旋转为左转，用表示；逆时针旋转为左转，用“左左”表示表示。风口位置：风口位置：按出风口位置及旋转方向，用右或左若干角度表示按出风口位置及旋转方向，用右或左若干角度表示。一、通风机的主要参数及其测定一、通风机的主要参数及其测定 通风机和
26、水泵一样主要参数有五项，即风量通风机和水泵一样主要参数有五项，即风量Q Q，全压，全压P P，功率功率N N，转速，转速n n及效率及效率。1 1、全压、全压P P：指单位体积气体通过风机所获得的能量增量。单位为指单位体积气体通过风机所获得的能量增量。单位为PaPa，由于由于1Pa1Pa1N/m1N/m2 2；故风机的；故风机的P P 表示压强又称全压。表示压强又称全压。风机的全压减去风机出口截面处的动压风机的全压减去风机出口截面处的动压Pd2 2（亦称风机的动压）称（亦称风机的动压）称为风机的静压。用为风机的静压。用PjPj表示，即：表示，即：风机的静压风机的静压 在通风机进出口同一截面上，
27、气体的全压为气体在通风机进出口同一截面上，气体的全压为气体的静压和动压之和。的静压和动压之和。即：即：式中式中:P :P 气体的全压气体的全压 Pj Pj 气体的静压气体的静压 Pd Pd 气体的动压气体的动压通风机全压、静压、动压的测定通风机全压、静压、动压的测定2 2、风量、风量Q Q：风风机机在在单单位位时时间间内内所所输输送送的的流流体体量量，通通常常用用体体积积流流量量Q 表表示，单位为示，单位为m3/s，m3/h。严格地讲严格地讲,风机的流量特指风机进口处的流量。风机的流量特指风机进口处的流量。Q1=3600F1V1Q2=3600F2V2Q1 进口管的流量（进口管的流量（m3/h）
28、Q2 出口管的流量（出口管的流量（m3/h）3 3、功率、功率N N：原动机原动机传动装置传动装置风机风机 原动机输出功率原动机输出功率：（kW）轴功率：传到风机轴轴功率：传到风机轴 上的功率上的功率 （kW）有效功率：有效功率：（kW）传动效率：传动效率：tm效率：效率：1 1、有效功率、有效功率NeNe：在单位时间内通过风机的流体所获得的总能量，以在单位时间内通过风机的流体所获得的总能量，以符号符号NeNe表示表示 2、内功率、内功率Ni:实实际际消消耗耗于于流流体体的的功功率率称称为为风风机机的的内内功功率率，用用Ni表表示示。它它等等于于有有效效功功率率加加上上除除轴轴承承、轴轴封封外
29、外在在风风机机内内损损失失掉掉的的功功率率。即：即：Ni=Ne+N（kW）（kW）3 3、轴功率、轴功率NsNs：通风机的输入功率称为轴功率。通风机的输入功率称为轴功率。（kW）等于内功率等于内功率NiNi与机械传动损失与机械传动损失NmNm之和。之和。4 4、功率的测定：、功率的测定：见教材见教材4 4、效率、效率：为通风机的有效功率与轴功率之比。即：为通风机的有效功率与轴功率之比。即：5 5、转速、转速n n:风机轴每分钟的转数，通常用风机轴每分钟的转数，通常用n 表示，单位为表示，单位为r/min。二、通风机的性能曲线二、通风机的性能曲线 通风机的性能曲线和水泵一样，主要有三条，即：通风
30、机的性能曲线和水泵一样，主要有三条，即：P P Q Q 全压曲线，全压曲线，N N Q Q 功率曲线，功率曲线，Q Q 效率曲线。效率曲线。风机每种型号，每一种转速风机每种型号，每一种转速n n都对应有这三条曲线。都对应有这三条曲线。1 1、离心通风机的性能曲线：、离心通风机的性能曲线：（a a）性能曲线为前弯型风机：其中风压曲线）性能曲线为前弯型风机：其中风压曲线P Q 呈驼峰伏，效率曲线呈驼峰伏，效率曲线 Q比径向、后弯叶轮风机都低，功率曲线比径向、后弯叶轮风机都低，功率曲线NQ一直上升，故称为一直上升，故称为 可过载风机（功率有过载的危险）；可过载风机（功率有过载的危险）；（b b）性能
31、曲线为后弯型风机：其中风压曲线）性能曲线为后弯型风机：其中风压曲线P P Q Q 随着流量的增加而减随着流量的增加而减 小，缓慢下降。效率曲线小，缓慢下降。效率曲线Q Q 较高，高效区范围也较宽。功率曲较高，高效区范围也较宽。功率曲 线线N NQ Q当流量超过设计流量时，风机所需功率不再增加，随着流量当流量超过设计流量时，风机所需功率不再增加，随着流量 Q Q 进一步增加功率反而有所下降。故有功率不过载的优点；进一步增加功率反而有所下降。故有功率不过载的优点；（c c）性能曲线为径向型风机：其中风压曲线）性能曲线为径向型风机：其中风压曲线P PQ Q在小流量区会出现最高在小流量区会出现最高 压
32、力点（风机在最高压力点左侧工作时会出现不稳定工况），效率压力点（风机在最高压力点左侧工作时会出现不稳定工况），效率 曲线曲线Q Q介于前弯和后弯风机二者之间，功率曲线介于前弯和后弯风机二者之间，功率曲线N N Q Q也呈一直也呈一直 上升的趋势（功率也有过载的危险），但比前弯风机坡度要缓慢。上升的趋势（功率也有过载的危险），但比前弯风机坡度要缓慢。2 2、轴流风机的性能曲线：、轴流风机的性能曲线：轴流风机性能曲线是轴流风机性能曲线是在叶轮转速和叶片安装角在叶轮转速和叶片安装角一定时测量的到的，即一定时测量的到的，即压压力力p、效率、效率、功率、功率N与与流流量量Q的关系曲线。的关系曲线。其形状
33、特点是：其形状特点是：1 1、P-Q曲线曲线：在小流量区域内出现马：在小流量区域内出现马 鞍形形状，在大流量区域内非常陡鞍形形状，在大流量区域内非常陡 降，降，C点的左侧称为不稳定工况区。点的左侧称为不稳定工况区。2 2、N-Q曲线曲线：当风量减小时，功率：当风量减小时，功率N 反而增大；当风量反而增大；当风量Q=0=0时，功率时，功率N达达 到最大值。到最大值。3 3、-Q曲线曲线：最高效率点的位置相当：最高效率点的位置相当 接近不稳定工况区的起始点接近不稳定工况区的起始点C。3 3、压头曲线分析：、压头曲线分析：设计工况（设计工况（e e 点）：点）：流体流线沿叶高分布均匀，效率最高；流体
34、流线沿叶高分布均匀，效率最高；流量大于设计值时（流量大于设计值时（d d点）：点）：叶顶出口处产生回流，流体向轮毂偏转，损失增加，叶顶出口处产生回流，流体向轮毂偏转，损失增加，扬程扬程(全压全压)降低，效率下降；降低，效率下降；流量小于设计值时（流量小于设计值时（c c点、点、b b点、点、a a点）：点）：在叶片下部、背部产生边面层分离，形成脱流，流在叶片下部、背部产生边面层分离，形成脱流，流量很小时能量沿叶高偏差较大，形成二次回流。量很小时能量沿叶高偏差较大，形成二次回流。一、通风机的工作方式一、通风机的工作方式 通风机的工作方式包括通风机的并联工作和串联工通风机的工作方式包括通风机的并联
35、工作和串联工作。作。通风机的联合工作，在不得已的情况下才采用通风机的联合工作，在不得已的情况下才采用。因。因为通风机联合工作时，破坏了通风机的经济使用条件，为通风机联合工作时，破坏了通风机的经济使用条件，在技术上、经济上都是不合理的。在技术上、经济上都是不合理的。（一）通风机的并联工作（一）通风机的并联工作（一）通风机的并联工作（一）通风机的并联工作 通风机的并联使用，是在为了加大流量的情况下选通风机的并联使用，是在为了加大流量的情况下选择的。并联后的压力，对每台通风机都是相等的，而总择的。并联后的压力，对每台通风机都是相等的，而总流量则为各台并联通风机流量的代数和。流量则为各台并联通风机流量
36、的代数和。1 1、两台同性能通风机的并联工作、两台同性能通风机的并联工作合成曲线的画法：合成曲线的画法：两台同性能通两台同性能通风机并联工作时，根据压力相同、风机并联工作时，根据压力相同、流量叠加的原则，其合成性能曲流量叠加的原则，其合成性能曲线绘于左图。线绘于左图。曲线分析：曲线分析：从图中可明显看出，通风从图中可明显看出，通风机并联使用后，在阻力较小的管路系机并联使用后，在阻力较小的管路系统中工作时（如统中工作时（如RA管路系统），可以管路系统），可以获得较大的流量增加；而在阻力较大获得较大的流量增加；而在阻力较大的管路系统中工作时（如的管路系统中工作时（如RB管路系统）管路系统），几乎只
37、起到一台通风机的作用。，几乎只起到一台通风机的作用。由由此可见，两台同性能通风机并联使用此可见，两台同性能通风机并联使用后的流量，无论如何也永远不能提高后的流量，无论如何也永远不能提高到一台通风机单独工作的二倍。到一台通风机单独工作的二倍。衡量并联效果：衡量并联效果：可以用风量有效系可以用风量有效系数数q来表示通风机并联工作所起的效来表示通风机并联工作所起的效果。果。2 2、两台不同性能通风机的并联工作、两台不同性能通风机的并联工作合成曲线的画法：合成曲线的画法：按照两台通按照两台通风机的不同性能，绘出两台通风机的不同性能，绘出两台通风机联合工作在三种不同阻力风机联合工作在三种不同阻力管路系统
38、中（管路系统中（RA、RB、RC）的合成曲线如左图。的合成曲线如左图。曲线分析：曲线分析：从图可见，在阻力小的从图可见，在阻力小的RA管路系统中，管路系统中，QAQI，QAQI起到了增起到了增大流量的作用；在阻力稍大的大流量的作用；在阻力稍大的RB管路系统中，管路系统中，QB=QI，即两台通风机的总流，即两台通风机的总流量等于量等于I号通风机的流量，号通风机的流量，号通风机的作用一点也没有发挥出来；在阻力较大号通风机的作用一点也没有发挥出来；在阻力较大的的RC管路系统中，管路系统中，QCQI即两台通风机的总流量小于即两台通风机的总流量小于I号通风机的流量，说明号通风机的流量，说明I号通风机与号
39、通风机与号通风机并联的结果，不但不起增量作用，反而阻碍了号通风机并联的结果，不但不起增量作用，反而阻碍了I号通风机号通风机的工作，使的工作，使I号通风机性能下降。号通风机性能下降。（二）通风机的串联工作（二）通风机的串联工作（二）通风机的串联工作（二）通风机的串联工作通风机串联使用，是为了加大压力的情况下而选择的。通风机串联使用，是为了加大压力的情况下而选择的。1 1、两台同性能通风机的串联工作、两台同性能通风机的串联工作合成曲线的画法：合成曲线的画法：是将同一流量下的是将同一流量下的两台通风机的压力进行叠加而成，如两台通风机的压力进行叠加而成，如图所示。图所示。曲线分析：曲线分析：从图中可见
40、两台通风机串联从图中可见，两台通风机串联后，在阻力较大的后，在阻力较大的RB管路系统工作时，获管路系统工作时，获得了较大的压力增值，而在阻力较小的得了较大的压力增值，而在阻力较小的RA管路系统工作时，压力的增值很小，几乎管路系统工作时，压力的增值很小，几乎接近一台通风机的压力。由此可见，两台接近一台通风机的压力。由此可见，两台通风机串联后，其压力永远不能提高到一通风机串联后，其压力永远不能提高到一台通风机单独工作压力的二倍。台通风机单独工作压力的二倍。衡量串联效果：衡量串联效果：可以用压力有效系数可以用压力有效系数h来表示通风机串联工作所起的效果。来表示通风机串联工作所起的效果。2 2、两台
41、不同性能通风机的串联工作、两台不同性能通风机的串联工作合成曲线的画法：合成曲线的画法：图示画出了两台不图示画出了两台不同性能通风机串联工作在三种管路系同性能通风机串联工作在三种管路系统统（RA、RB、RC）中的情况。中的情况。曲线分析：曲线分析：从图可见，在阻力大的管路从图可见，在阻力大的管路RC系统工作时，串联后获得的压力，大于每台系统工作时，串联后获得的压力，大于每台通风机单独工作时的压力，即串联的结果，获得了压力增加；在阻力较大的通风机单独工作时的压力，即串联的结果，获得了压力增加；在阻力较大的RB管路系管路系统中工作时，串联后的压力等于统中工作时，串联后的压力等于I号通风机的压力，即串
42、联的结果与号通风机的压力，即串联的结果与I号通风机单独工号通风机单独工作时相同，说明作时相同，说明号通风机不起任何作用；在阻力较小的号通风机不起任何作用；在阻力较小的RA管路系统工作时，串联后管路系统工作时，串联后的压力小于的压力小于I号通风机的压力，说明号通风机的压力，说明号通风机参与串联工作的结果，阻碍了号通风机参与串联工作的结果，阻碍了I号通风号通风机的性能发挥，使机的性能发挥，使I号通风机压力下降。这种串联工作是有害的。号通风机压力下降。这种串联工作是有害的。（三）通风机联合工作的分析（三）通风机联合工作的分析（三）通风机联合工作的分析（三）通风机联合工作的分析 通过上述对通风机并联、
43、串联工作的分析可以看出，在实际工作通过上述对通风机并联、串联工作的分析可以看出，在实际工作中，应尽可能避免使通风机并联或串联工作，当不可避免时，也应当中，应尽可能避免使通风机并联或串联工作，当不可避免时，也应当遵循如下选择原则：遵循如下选择原则：（1 1 1 1）不论并联，还是串联，应当选择同性能的通风机进行；）不论并联，还是串联，应当选择同性能的通风机进行；）不论并联，还是串联，应当选择同性能的通风机进行；）不论并联，还是串联，应当选择同性能的通风机进行；（2 2 2 2）注意并联、串联的使用条件，并联工作适合于管路阻力较小的）注意并联、串联的使用条件，并联工作适合于管路阻力较小的）注意并联
44、串联的使用条件，并联工作适合于管路阻力较小的）注意并联、串联的使用条件，并联工作适合于管路阻力较小的 条件，串联工作适合于管路阻力较大的条件。如果通风系统中条件，串联工作适合于管路阻力较大的条件。如果通风系统中条件，串联工作适合于管路阻力较大的条件。如果通风系统中条件，串联工作适合于管路阻力较大的条件。如果通风系统中 现有型号的通风机不能满足所需流量、压力要求时，再考虑采现有型号的通风机不能满足所需流量、压力要求时，再考虑采现有型号的通风机不能满足所需流量、压力要求时，再考虑采现有型号的通风机不能满足所需流量、压力要求时，再考虑采 用并联或串联的工作形式。用并联或串联的工作形式。用并联或串联
45、的工作形式。用并联或串联的工作形式。并联时并联时，按总阻力和总流量的一半选择两台同型号的通风机按总阻力和总流量的一半选择两台同型号的通风机；串联时，按总流量和总阻力的一半选择两台同型号的通风机。串联时，按总流量和总阻力的一半选择两台同型号的通风机。二、通风机的调节二、通风机的调节 通风机一般都是与管路组成某种生产系统进行工作的，管路中的通风机一般都是与管路组成某种生产系统进行工作的，管路中的风量是由通风机提供的，管路中的阻力又取决于风量，对于一定的管风量是由通风机提供的，管路中的阻力又取决于风量，对于一定的管路系统，根据流体力学可以给出阻力和流量（风量）之间的关系方程路系统，根据流体力学可以给
46、出阻力和流量（风量）之间的关系方程式，即：式，即：由上式可以看出管路系统中的阻力由上式可以看出管路系统中的阻力（P）和流量和流量（Q）之间的关系曲线为之间的关系曲线为一抛物线，称为管路特性曲线。通风机一抛物线，称为管路特性曲线。通风机是在管路系统中工作的，它必须同时满是在管路系统中工作的，它必须同时满足通风机性能曲线和管路特性曲线。在足通风机性能曲线和管路特性曲线。在PQ坐标中，通风机性能曲线与管路坐标中，通风机性能曲线与管路特性曲线的交点特性曲线的交点M就称为通风机在管路就称为通风机在管路系统中的工作点，如图所示。系统中的工作点，如图所示。（一）改变管网阻力调节法（一）改变管网阻力调节法（一
47、改变管网阻力调节法（一）改变管网阻力调节法（出口端节流调节）（出口端节流调节）（出口端节流调节）（出口端节流调节）改变管网阻力调节法，也叫节流调节法。这个方法是利用通风系统中的阀门改变管网阻力调节法，也叫节流调节法。这个方法是利用通风系统中的阀门等节流装置的开启程度大小来增减管网阻力，从而改变管网特性曲线，达到调节等节流装置的开启程度大小来增减管网阻力，从而改变管网特性曲线，达到调节流量的目的。此时，通风机特性曲线不改变，由于管网特性曲线发生改变，使工流量的目的。此时，通风机特性曲线不改变，由于管网特性曲线发生改变，使工况点位置改变况点位置改变。如图所示的如图所示的P、N、为通风系统中通风机
48、为通风系统中通风机的工作压力、功率和效率曲线，的工作压力、功率和效率曲线，P=KQ2为管为管网特性曲线，网特性曲线，1 1点点为工况点。此时，通风机的为工况点。此时，通风机的流量为流量为Q1，压力为，压力为P1，功率为，功率为N1，效率为，效率为1 1。若减小流量，可关小管道上的阀门。由于关若减小流量，可关小管道上的阀门。由于关小阀门，管道阻力增大，小阀门，管道阻力增大，P1增大到增大到P2，使通，使通风机工况点上升，由点风机工况点上升，由点1变到点变到点2。由图可见，。由图可见，这时通风机的流量已由这时通风机的流量已由Q1减到减到Q2，功率由，功率由N1降到降到N2，效率由，效率由1 1降到
49、降到2 2 。（二）改变通风机转速调节法（二）改变通风机转速调节法（二）改变通风机转速调节法（二）改变通风机转速调节法 改变通风机转速调节是在管路特性曲线不变时，用改变转速来改变风机的改变通风机转速调节是在管路特性曲线不变时，用改变转速来改变风机的性能曲线，从而改变它们的工作点。性能曲线，从而改变它们的工作点。如图所示，通风机以转速如图所示，通风机以转速n1在管网中工在管网中工作时，工况点为作时，工况点为1。此时流量为。此时流量为Q1，风压为，风压为P1，功率为，功率为N1，效率为，效率为1。若减少流量，可把。若减少流量，可把通风机的转速由通风机的转速由n1减小到减小到n2 。由通风机比例。由
50、通风机比例定律可知，除通风机效率定律可知，除通风机效率外，风量外，风量Q、压、压力力P、功率、功率N分别随转速分别随转速n的减小而作相应的的减小而作相应的减少，即通风机的工况点，由于转速减小而减少，即通风机的工况点，由于转速减小而下降，由下降，由1点下降为点下降为2点。此时风量为点。此时风量为Q2，压，压力为力为P2，功率为，功率为N2（在图中与虚线部分对应）。（在图中与虚线部分对应）。（三）改变通风机进口处导流叶片角度调节法（三）改变通风机进口处导流叶片角度调节法（三）改变通风机进口处导流叶片角度调节法（三）改变通风机进口处导流叶片角度调节法 通风机采用的导流器通常有轴向、简易和斜叶式几种，
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