风机叶轮

防爆叶轮基础知识

目录

风机的定义 (2)

风机的分类 (2)

叶轮分类 (2)

轴流风机 (2)

离心风机 (2)

混流风机 (3)

用途分类 (3)

公司系列分类 (3)

连接方式分类 (4)

安装位置分类 (5)

风机的常用参数 (5)

风机相似率及计算公式 (8)

风机基本零部件的认知和关键质量指标 (9)

风机配套 (17)

风机旋向的认知 (18)

常用单位的换算 (18)

风机的选型注意点 (19)

风机基础知识

一、风机的定义

风机是将旋转的机械能转换成流动空气总压增加而使空气连续运动的动力机械。

另外也可以说风机是将旋转的机械能转换成气体的动能和势能,并将气体输送出去的一种动力机械。

二、风机的分类

a)叶轮分类

根据气流运动的特点分类也就是根据叶轮形式来分类可以分为离心风机、轴流风机、混流风机。

（一）轴流风机

轴流叶轮的进风方向和出风方向相同。

一般用于风量较大，风压较底的场合。

轴流风机有：RTA/RSA、WEX/WSP、IAS、IAT等。

边墙轴流风机（WEX/WSP）风量大，压力低，噪音低，使用前掠型叶片。

管道轴流风机风量大，压力相对较高，一般使用CAD流场模拟技术优化设计的钢制叶片或进口“小旋风”叶轮。

（二）离心风机

离心叶轮的进风方向和出风方向呈90°。

一般适用于较高压力，较大风量的场合。

离心风机：CBD/CFD、BC系列、RTC、ISQ、CUS、RSC、ICC 等。

离心叶轮可分为前弯叶轮、后倾叶轮、后弯叶轮。

1、前弯叶轮：气流方向和叶片的线速度方向夹角为锐角。

特点：低转速，大风量，低静压（相对后倾，后弯叶轮），成型工艺简单，成本低。前弯叶轮转速过高会造成电机过载，所以使用前弯叶轮的风机不允许空载运行。

2、后倾叶轮：气流方向和叶片的线速度方向的夹角为钝角，叶片为直板形式。

特点：高转速，转速范围宽，风量小，高静压，不过载，效率高。（相对前弯叶轮做比较）

3、后弯叶轮：气流方向和叶片的线速度方向的夹角为钝角，叶片为曲面形式。

特点：高转速，较大风量（比后倾叶轮大），更高静压，更高效率，不过载。后弯叶轮的风机性能和后倾叶轮的风机性能非常相似，但后弯叶轮的效率更高，性能也更稳定，加工工艺更

困难，在高压风机领域应用广泛。

（三）混流风机

混流介于轴流和离心风机之间，气流在风机内部的运动综合了轴流风机和离心风机的特点。气流的进风方向和出风方向既不是90°也不是180°。

我国通常把混流风机和斜流风机统称为混流风机。

b)用途分类

根据产品用途分类，可以分为一般用途通风机、排尘用通风机、高温通风机、防爆通风机、防腐通风机、消防排烟通风机等等。

（一）消防排烟风机

国家消防排烟检测标准——280℃温度下，风机持续运行30分钟以上。

（二）防爆风机

防爆风机的特点1、使用防爆电机

2、防爆等级分为三级：A级防爆——叶轮、进风口,外壳等材质为非黑色金属；

B级防爆——叶轮、进风口均为非黑色金属；

C级防爆——叶轮或进风口为非黑色金属；

c)公司系列分类

d)连接方式分类

直联传动方式（A式直连传动）皮带传动方式（C式皮带传动）等。

直联传动优点：节省部件（皮带轮、轴、轴承、皮带等），易损部件少，可靠性高；

缺点：转速固定，其转速就等于电机转速；

皮带传动优点：转速可调，选择主动轮和从动轮的不同传动比，调节其转速，电机安装位置也比较灵活；

缺点：易损部件多，需要及时维护；

e)安装位置分类：边墙风机,屋顶风机,管道风机等。

边墙安装示意图

屋顶安装示意图

这一节需要了解的要点：

如何区分轴流叶轮、离心叶轮；

根据气流流出方向与电机轴的夹角。

前弯叶轮、后弯叶轮、后倾叶轮的优缺点；

前弯叶轮风量大风压小，易过载，一般用于鼓风。后倾叶轮风压大，风量小，不易过载，一般用于引风机。后弯叶轮比后倾叶轮更优良，加工难度更大。

直联、皮带传动优缺点；

直联转速不可调节，易损件少，可靠性高。皮带传送速度可调，易损件多，电机安装位置可调。

轴流与离心优缺点；

离心更能保证风压风量。离心风机改变了风管内介质的流向，而轴流风机不改变风管内介质的流向；前者风量和风压都很大，后者风量和风压都很低；前者安装较复杂，后者安装较简单；前者电机与风机一般是通过轴连接的，后者电机一般在风机内；前者常安装在空调机组进、出口处，锅炉鼓、引风机，等等，后者常安装在风管当中、或风管出口前端。

离心风机柜内能做消声处理，在噪声指标上有很明显的优势。由于一般采用电机的转数较低，电机功率大，耗电相多多些。如果平时常用通风系统，尽量采用柜式离心风机，消防排烟不常用的系统，采用高温轴流风机更经济合理！离心风机比轴流风机在大风量和大风压的组合选择上更有优势（主要指风机效率和噪声指标上）

防爆风机的特点；

1、采用的电机不同，防爆风机必须使用防爆电机。

2、对叶轮材质及叶轮相对应的机壳内壁位置材料有要求，要求它们在万一出现碰擦情况时不会产生火花，比如使用铝风叶和铁内壁，或者铁风叶并在内壁加铝环。

3、防爆鼓风机对叶轮与机壳的间隙有下限要求。而风机为了追求效率往往对间隙有上限要求，互为矛盾。

自测题：为什么既搞前弯多翼叶轮又搞后倾式叶轮？

为什么有了轴流风机又开发离心风机？

三、风机的常用参数

1、风量：表示空气流量的大小

风量的计算公式：Q=Ｓ×Ｖ

Ｓ为截面积（m2，平方米），V为气流速度（m/s，米／秒）

风量的单位：m3 / h（立方米每小时)，缩写为CMH，m3 /min（立方米每分钟），缩写为CMM；

m3 /s（立方米每秒），缩写为CMS，ft3/min（立方英尺每分钟），缩写为CFM。

它们的换算关系如下：

1m3 /s = 60 m3/ min = 3600m3 / h。

1 ft3/m = 1.699 m3 /h。

2、动压：气流在某一点的动压是根据空气密度和气体的运动速度而定的压力。

动压计算公式：P d=0.5ρV ρ为气体密度，通常取1.2（kg/m3）（标准状况）

V为气流速度(m/s)，P d为动压。

标准状况：通常我们给定的风机的性能参数都是转化成标准状态下的参数。标准状况是指在101325帕、20摄氏度、湿度为50%的湿空气状态，此时空气的密度为1.2kg/m 。标准状况通常

写为NTP。

3、静压：气流在某一点的静压是根据空气密度和压缩程度得出的与空气的运动速度无关

的压力,也就是系统阻力或流程阻力。

4、全压：气流在某一点的全压是根据空气密度、压缩程度和空气的运动速度而定的压力。

气流在某一点的全压是指该点静压和动压的和。

全压计算公式：P t = P d + P st P t表示全压，P st表示静压。

5、风机的全压：风机的全压是风机出口的全压和进口的全压的差值。

6、风机的静压：风机的静压是指风机的全压减去风机出口处的动压。静压作用是克服送

风管路的阻力。

风机静压计算公式：Pst = Pt – Pd

7、风机的动压：风机的动压是与风机出口处的平均空气速度相对应的压力。风机的动压

可以根据风量Q,截面积S及动压计算公式计算。

8、转速：转速也就是风机叶轮旋转运动的速度。转速的常用单位是转/分，缩写为rpm

9、轴功率：轴功率是风机运转实际所需的功率。选配电机时，所选电机的功率一定比轴

功率大。

功率的单位是KW（千瓦），W（瓦），1KW=1000W。

英制单位为Hp(马力)，1马力=735W，1KW=860Kcal。

10、平衡等级：平衡等级是用来衡量叶轮在旋转运动过程中所产生的残余不平衡量的指标。

公司的叶轮平衡精度等级均为G2.5，常用风机的平衡精度等级为G6.3，一般空调用风机平衡精度等级为G4.0。叶轮的平衡精度等级越高，叶轮的许用不平衡量就越小，叶轮在旋转时由叶轮不平衡引起的震动就小，由震动带来的噪声就小、轴承的寿命会延长，提高了整机的产品质量及使用寿命。

工厂是如何做到G2.5平衡等级的？

第一步：对叶片进行称量分组，选择叶片重量一致或相差不大的叶片来制作叶轮；

第二步：每个叶轮均经过德国进口的动平衡检测机，检测校准。（1）安装：将待检叶轮安装在动平衡机上。我厂所使用的平衡机为德国进口的SCHENCK（申克），最大的检测直径1.5m；（2）检测不平衡量：开机后平衡机带动叶轮旋转到设定转速，同时感应器会在屏幕上显示不平衡的位置和不平衡量（单位为：克和毫克）；（3）平衡：用天平称于所加重量相等的平衡块，夹装在平衡机

显示的角度上。风机旋转时由于离心力的作用，也不会脱落；（4）检验平衡是否达到要求。如果不符合要求，则重复第（2）步，直到达到G2.5 等级为止；（5）给做好产品的叶轮编号，打印平衡测试报告。合格品入库。

11、噪音

声音：物体受振动后，在弹性介质（气、固、液）中传播的波，其频率和压力能使人耳引起音响感觉的声波称为声音，该受振动的物体称为音源。人耳能感受20—20000Hz的声波，超过

20000Hz称为超声波。

风机产生噪音的因素有气流运动、机械、电磁等。其中最主要的噪音是气动噪音。

我国常用的噪声指的是声压级，也就是离噪音源一定距离所测的噪音大小。噪声的单位是“分贝”，缩写为dB，我们常见的形式为dB（A），A的含义是在A计权网络下测量的噪声，称为A声级，记作dB（A）。

A计权网络：指模拟人耳对不同频率声音敏感程度的不同而对不同频率的声音分配不同的权重，对测量后的声音进行加权计算的一种测量方法。

AMCA认证噪声测量用的单位是声功率级（LwiA）,也就是衡量噪音源本身所产生噪音的大小。我国通常使用的是声压级，声压级与声功率级的转化计算为：

声功率级—声压级= 11.5 （距离噪音源1.5m）

声功率级—声压级= 17.5 （距离噪音源3m）

声功率级—声压级= 23.5 （距离噪音源6m）

声功率级—声压级= 9 （距离噪音源1m）

12、静压效率

静压效率公式：SE%=A/B

A=风量(m3/h)×静压(Pa)

B=轴功率(Kw)×1000×3600

这一节需要了解的学习要点：

如何计算出口风速、动压、全压？A记权网络是什么？简述高平衡等级的意义，工厂是如何做到G2.5平衡的。

自测题：声功率级为65dB（A）的一台风机，在距离为1.5m时，声压级为多少？

某风机风量为15000 m3/h，静压为400 Pa，其出口面积为1m2，则其动压、全压是多少？

四、风机相似率及计算公式

风机相似率：对于同一类型的风机等比放大时，其参数按一定规律作相似变化。使用条件（同一公司，同一风机，同一工况）

风机相似率公式：

风量1/风量2 = 转速1/转速2 Q 1/Q 2=N 1/N 2 静压1/静压2 = (转速1/转速2)2 P st1/P st2=(N 1/N 2)2 全压1/全压2 = (转速1/转速2)2 P t1/P t2=(N 1/N 2)2 轴功率1/轴功率2 = (转速1/转速2)3 H 1/H 2=(N 1/N 2)3

电机极数、供电频率改变后对风机风量、静压、全压、轴功率的影响：

电机转速的计算公式：

N ——电机转速 η——电机转差率（取0.96）

G ——电机极数 Hz ——赫兹数（电流频率，国内50Hz ，国外60Hz ）

转速1/转速2 = 极数2/极数1 N 1/N 2=G 2/G 1

转速1/转速2 = 频率1/频率2 N 1/N 2=HZ 2/HZ 1

这一节需要了解的要点：

风机相似率及其使用条件；

运用电机转速度公式、风机相似率公式来计算相关参数； 变频器如何影响转速、风量、静压、功率？

转速变化后，风量如何变化？转速变化后，静压如何变化？转速变化后，功率如何变化？ 自测题：

某风机风量为15000 m3/h ，静压为400 Pa ，其出口面积为1m 2

，则其动压是多少？若该风机转速为1450 RPM ，频率为50HZ ，若该风机使用变频器调至60HZ ，轴功率为2kW ，其风量是多少？静压是多少？转速是多少？轴功率是多少？

某皮带传动风机配双6/8极电机，若高速时风量为15000 m3/n ，轴功率为1KW ，风机转速为960RPM ，则低速时的风量为？轴功率为？低速转速为？

五、风机基本零部件的认知和关键质量指标

风机主要部件：叶轮、涡壳、进口文丘里管、轴承、传动轴、传动皮带轮、传动皮带、电机等。

a)轴

一端接皮带轮，另一端接叶轮，起传递作用。所有皮带传动的风机均使用轴传动。

英飞标准轴材质：45号圆钢

加工工艺：精车（改善轴的表面光洁度）

调质（改善轴的金属特性）

硬度：370HB（HB洛氏硬度，衡量轴的硬度）

表面处理：所有经过检验合格的轴均会在表面涂一层硬膜油可以达到除锈目的。

b)轴承

用于支撑轴(风机轴)，以避免振动直接施加于电机之上。

轴承的分类很多，基本有深沟球轴承、角接触球轴承、四点接触球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、实体型滚针轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承、推力圆柱滚子轴承、推力滚针轴承、推力圆锥滚子轴承、推力调心滚子轴承。

风机行业，一般选用其中的二类轴承：

中等负荷以下的用带座外球面球轴承（调心推力球轴承）；

中等负荷以上的用圆锥滚子轴承；

对轴承寿命有四种说法，既B10、L10、B50、L50，其中B10、L10表示同一种说法，B50、L50表示同一种说法。目前比较常用的说法是L10。

L10是指由AMBA（美国轴承制造协会）认可的轴承额定寿命，L10衡量轴承的使用寿命时，一定要标明时间，经常使用的是L10：80000。L10：80000是指在10000个轴承，常规工作环境下运行80000小时，轴承有90%的可靠寿命。

L10有时也被一些制造商作为最小可靠寿命或平均寿命。

c)电机：为风机提供动力。为风机主要部件。

风机常用的电机为：三相异步交流电机（380V/50HZ/3PH），单相交流异步电机（220V/50HZ/1PH），

以三相异步交流电机为主。

使用电机的注意点：A：电机不能用于加速和超载运行；

B：正常运行时，电机表面会发热，但不会超过额定许用温度的60%；

C：一些有特殊用途的电机（例如变频电机、双速电机等）接线需要特别的

指导说明；

D：电机通电之前，必须按规定要求可靠接地，不能接零代替接地；

（一）电机根据用途可分为变频电机（VFD）、多速电机、防爆电机等。

（A）变频电机一般用于高功率要求的风机。使用变频电机不仅可以防止电机启动时的瞬间高电流对用户电网的冲击，而且还可以达到节能的目的。

（B）多速电机通常用在有特殊要求的风机上，如消防排烟风机平时使用低档转速，用于普通排风机使

用；一旦发生火灾，就需要高转速下的高风量将烟尘排出。多速电机通常是通过改变电机绕组极数或一台电机多个绕组来达到变速的目的。

消防排烟风机常用双速电机来达到一机两用，普通用电接低转速度，消防用电接高转速。双速电机一般有2/4，4/6，4/8，6/8几种极数配比，选择双速电机可以根据高速、低速时的风量得出极数比，从而选择合适的双速电机。

（C）防爆电机主要用于所排送气体含有爆炸性混合物（爆炸性气体混合物，爆炸性粉尘混合物）的场合。

（二）电机根据转子和定子相对位置还可分为内转子电机，外转子电机。

（A）内转子电机：定子在外，转子在内。其形式多变，可满足多种场合，各种功率要求。

（B）外转子电机：定子在内，转子在外。体积小，轻便，无需润滑，免维护，但功率较小（一般最大只能做好7.5KW）。常用于在常温空气中使用的风机。

电机有着不同的防护等级、绝缘等级、温升等级和冷却方式，可以根据电机具体的使用环境要求来选择电机的防护等级、绝缘等级、温升等级和冷却方式。风机用电机常见的防护等级为IP44、IP54，我公司常用的电机防护等级为IP54。电机常用的绝缘等级为B级、F级、H级（高温环境）。我公司常用的电机绝缘等级为F级。常用的冷却方式为IC01、IC0141、IC0161等。

电机的参数：

(1)电机功率：电机功率表示电机额定功率，电机功率要大于轴功率。单位：kW

国家规定单速电机挡为：0.12 0.18 0.25 0.37 0.55 0.75 1.1 1.5 2.2 3 4

5.5 7.5 11 15 18.5 22 30 37 45KW等。

(2)电机转速：

风机使用的电机一般为单速电机，如有特殊用途（如消防排烟），可采用双速电机。

电机转速的计算公式：Array

N——电机转速η——电机转差率（取0.96）

G——电机极数Hz——赫兹数（电流频率，国内50Hz，国外60Hz）

国内常用级数电机的转速如下表：

(3)电机防护等级：

电机的防护等级（代码IP），指电机的外壳对下述内容的防护能力：

1、防止人体接近壳内危险部件；

2、防止固体异物进入电机；

3、防止水进入电机内部对电机造成影响；

衡量电机防护等级用代码IPXX表示，I表示防尘，P表示防水；

第一个X表示防尘的等级，用0—6数字表示

第二个X表示防水的登记，用0—5 数字表示

(4)电机温升等级

电机作为一个能量转换的电器，在运转过程中本身存在能量的损耗，有部分能量损耗造成自身温度的升高，所以国家规定用温升等级来限定电机使用的极限温度。

(5)电机绝缘等级

电机为可靠运行，在带电部件与壳体之间或带电部件之间需要用绝缘材料加以隔离，而绝缘材料的使用寿命与其材料本身的绝缘等级有很大关系，绝缘等级是绝缘材料使用的极限温度。

(6)防爆电机

防爆电机一般可分为隔爆型（d）、增安型(e)、本质安全型(i)、无火花型(n)、防爆特殊型(s)。

隔爆型电气设备（d）：是指把能点燃爆炸性混合物的部件密封于一个外壳内，该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力并阻止和周围爆炸性混合物传爆。其本质为隔爆。

防爆标志

以ExdⅡBT4为例：Ex防爆公用标志d隔爆型

ⅡB气体组别T4温度组别

1）气体组别

中国GB3836规定ⅡC点燃最小能量为19；ⅡA为200

2）温度组别

温度组别指的是气体点燃时，电器设备的表面最高温度（假定环境温度为40℃）。气体组别中点燃能量和温度组别中点燃温度无关。

d)叶轮

我司目前使用的叶轮有如下几种

（一）翔欣三代后倾离心叶轮

翔欣Ⅱ第三代后倾离心叶轮特点：

1、采用CFD流场模拟技术优化设计，拥有高效，低噪音，稳定的运行

特点。该叶轮的专业设计保证了叶轮的空气动力特性优异；

2、每个叶轮均经过静态与动态平衡检测，坚持做到ISO1940标准的G2.5

平衡（普通产品仅为G6.3），

3、翔欣三代后倾离心叶轮自然存在一个能耗的“峰值”，客户很容易根据不过载的要求选配恰当的

电机，即使施工现场与设计工况发生偏差依然能够轻松自如；

4、叶轮文丘里管与风机进口文丘里管精密配合，使气流过度顺畅从而减少了紊流带来的噪音和能

量损失；

5、翔欣三代后倾离心叶轮材质为铝合金，天然防爆，重量轻；

（二）钢制后弯离心叶轮

钢制后弯离心叶轮特点：

1、欧洲先进的流体力学理论为指导，意大利法拉利为原型；

2、流道采用最新的空气动力学实验结果优化；

3、叶轮平衡等级高达G2.5，将残余不平衡量降至很低的水平，

即使高速运转依然很稳定；

4、叶轮成型工艺先进，全部采用焊接制成，确保了长期运转时叶轮局部应力均匀，连接部分结构

坚固，运行平稳可靠；

5、精密设计的进口文丘里管，确保了空气顺畅加压，脱离紊流小；

（三）“飞扬”系列轴流叶轮

“飞扬”系列轴流叶轮特点：

1、采用最新计算机技术设计达到空气流动、效率、噪音及耐久

性最优化，经CFD流场模拟技术和FEA有限元素分析反复

设计复杂的三维曲面，改进空气动力特性，将紊流降至最低

水平；

2、叶轮渐进地切削加压空气，使空气流向稳定，一致性高，避

免气流碰撞产生紊流和噪音，是目前最先进的空气动力学设

计理念；

3、通过AMCA 210标准建造的实验室检测、反馈，保证大风量、大风压工况下维持高效率，节

约能源；

4、叶轮成型工艺精细，数控设备切割板材，精密模具液压成型，工艺精湛，成型效果好。（四）前掠形叶片轴流叶轮

前掠形叶片轴流叶轮特点：

1、采用最新的空气动力学实验结果优化；

2、叶轮平衡等级高G2.5；叶片曲面光滑流畅呈流线型，渐进的

切入空气；

3、与空气脱离时外边缘倾角设计合理，有效减少脱离紊流；

4、大风量的同时保持了低噪音；

e)皮带

皮带：用于连接电机轮与皮带轮，起传动作用的部件。

英飞使用三角型传动带构成：顶层织物，张力线，底层橡胶

型号：SPA（轴功率5.5KW以下）

SPB（轴功率5.5KW以上）

品牌：三力士、三星

f)皮带轮

皮带轮：连接在传动轴上，起传动作用的部件。

英飞选用皮带轮材质：铸铁材质

形式：锥套嵌入式

型号：SPA（轴功率5.5KW以下）

SPB（轴功率5.5KW以上）

品牌：威欧特

g)减震器（减震垫）

每台风机的驱动装置和电机应均匀通过减震器和风机本体相接，从而延长驱动装置及叶轮的寿命，并使之运行更为平稳安静。

所有风机安装时都必须考虑到减震措施。如果采用硬连接的方式，风机运行时产生的震动将会严重损坏风机的各个部件。

按安装形式不同可分为：座装减震器、吊装减震器

按材质及荷载不同可分为：弹簧减震器、橡胶减震器

英飞所有的屋顶风机安装均不使用减震器，使用5mm的橡胶减震垫。

注意：减震器选型时需要留有20%的余量

h)减震台座

大型离心风机及机组内部使用的风机，由于电机和风机分为两个部分，在运转时，不仅风机会产生震动，电机也会产生震动，因此制作一个风机和电机公用的平台，然后给平台做减震。

这一节需要了解的要点：

重点学习电机、叶轮等部件及其性能参数；

熟悉掌握几种常用叶轮的特点、国家规定的单速电机的分档。

自测题：精车、调质的作用；L10：80000的含义；

如何理解电机的防护等级IP54；

代码ExdⅡBT4中各代码的含义；

绝缘等级、温升等级的概念；

绝缘等级A、B、F、H各是多少度，递增趋势是多少？如何选配双速电机？

列明下述减振器的用途

六、风机配套

1、泛水及泛水帽

屋顶安装的风机，需要在屋顶开洞，制作泛水解决液体渗漏、方便安装风机。

混凝土泛水壁厚70—80mm，钢结构30—50mm。

泛水帽：扣于泛水之上，方便安装，避免雨水漏入室内（无顶风机才有）

2、风门

风门是所有风量调节阀的总称，包括重力式止回风阀、电动止回风阀、导叶阀、自重式百叶等。一般风机中比较常用的是重力/电动止回风阀。

执行器

配合电动风阀一起使用，也既是所有的电动风阀均应使用执行器。

英飞选用的执行器形式：开关型、弹簧复位型、连续调节型

品牌：瑞士原装Belimo

过滤器

为保证送风质量，有些客户要求送风机自带过滤系统，使用工况不同，对过滤器的要求也不尽相同。

过滤器的过滤等级有初、中、高效。对普通工况来说，中效过滤器已经足够，高效过滤器一般在洁净室使用。英飞风机不配高效过滤器。

英飞标准初级过滤器等级为G4，过滤效率为25%—30%。也可以提供G3等过滤器。标准中效过滤器等级为F5，过滤效率为40%—95%。也可以提供F6—F9等级。使用中效过滤器应采用初效过滤器进行初步过滤。

防雨罩：防止送风带水。

防虫／防鸟网：防止飞虫，鸟类，小动物等进入风机。

出入口防护网：防止异物进入风机，并对操作人员提供。

进出口对法兰：方便系统安装。

进出口软接头：方便系统安装，防止震动传到整个系统。

七、风机旋向的认知

风机的旋向分为左旋（LG、CCW、逆时针）和右旋（RD、CW、顺时针）。

右旋是指从风机的传动端来看，风机叶轮的旋转方向是顺时针的。

左旋是指从风机的传动端来看，风机叶轮的旋转方向是逆时针的。

自测题：下图为CUS的一种旋转方向示意图，请说明是那一种旋向。

（例：CAB-XXX-R270），并画出CAB-XXX-L225的旋向示意图。

八、常用单位的换算（引风机、鼓风机需注意）

1.in（英寸）=25.4mm 1.feet（英尺）=1

2.in

1mmH2O=9.8Pa

1.inH2O=1 in.w.g=254Pa 1.mmHg=133Pa

1．mmbar=100Pa 1Ft3/min=1CFM

1CFM=1.699CMH 1.mPa=106Pa

1公斤力（bar）=105Pa 1kw=860kcal

1HP（马力）=0.75kw 1匹=1马力

℃=5（°F-32）/9 0℃=32 F;100℃=212 F

九、风机的选型注意点

风机选型的五要素：1、风量、风压；2、使用工况；3、排送气体成分；

4、安装位置、安装形式；

5、配件、噪音等其他要求。

（一）风机处于哪种工作环境？有没有特殊要求？排什么气体？

是普通（常温清洁气体）排风、工艺排风、还是消防排烟、防爆排风、防腐排风、厨房排油烟等；（1）普通排风对风机无特殊要求，只要满足设计条件和客户要求就可以了；但是风机的转速一般要控制1500RPM 以下，因为转速太高，风机及其部件就很容易损坏，如轴承和轴，皮带和皮带轮提前磨损，导致频繁的更换部件，提高了维护成本。

（2）工艺排风种类很多，有的可能其中含有焊渣，油漆，易爆气体，有时需要高温、排烟等，不同成分有不同的处理方法，对风机要求不同；

（3）气体中夹有焊渣：要加过滤网，且电机不可内置；焊接车间或下料车间排风，通常要考虑到废气中含有的金属屑和焊渣等杂质。这些杂质如果进入风机后，可能会刮伤磨损轴承皮带等零件，更严重的会损坏电机，导致电机报废。所以要求加初效过滤铝网（过滤直径大于1 毫米的颗粒），并电机外置（防止金属屑进入电机）。

（4）气体中含有油漆：多数要加过滤网，配防爆风机，配防爆电机，轴封，且电机外置；油漆中都含有易挥发的有机溶剂，属易燃易爆气体，如果遇到明火（如电火花）就可能引起爆炸。所以要求风机要为全铝结构（属A 类防爆）或叶轮和进风口为非含铁元素制成（如铝，铜，高强度尼龙等）（属B 类防爆）。英飞风机产品中RTC,ISQ, RUC, CAB, WEX600～900, RTA, CFB/CBD，IAT 均可做防爆风机使用，其中RTC，RUC，ISQ 为A 类防爆。

（5）高温、排烟：要选择通过国家消防认证的风机；英飞产品中IAS，ICC，IMX，RTC，RTA，BCSL 可用作消防排烟使用，已经通过国家消防排烟认证，280℃高温连续运行30 分钟，这几种都可选择双速电机，平时功率小，转速低，噪音小，耗电量小，可当作普通排风机使用；特殊情况下，电机调档，功率增大，转速提高，风量和静压大大提高，起到迅速排烟的目的。

（6）废气中含有易爆气体或易爆粉尘：必须配防爆风机和防爆电机；

（7）废气中含有腐蚀性气体：首先要清楚是什么腐蚀性气体，何种成分，如果是强酸碱类，选用FRP （玻璃钢）材质，如果是中等腐蚀性，可选不锈钢材质；如果是弱酸碱排风或空气中腐蚀性气体含量比较低时，则可以通过在风机叶轮上做防腐涂层的方法达到目的，单层涂层可做到10 微米，双层涂层可达到20 微米左右。

（8）排油烟：应该选择做过不粘涂层的叶轮且可以收集油滴方便清洗的风机类型.如CUS 等型号。

（二）风机是如何安装的？

风机的安装位置不同，所选的型号也不同。常见的安装形式有：屋顶安装、边墙安装、吊装接风管等。如果安装在钢架结构的屋顶上，那就应该选择比较轻的全铝制屋顶风机，这样可以节约对屋顶做加强的成本，如RTC 等型号；如果边墙安装，就应该建议客户选配防雨罩、止回风阀和防虫网等配件。

（三）提供的压力是否为全压？提供的风量静压等参数是否要求很严格？

我们的样本上提供的都是静压参数，如果对方提供的是全压，我们就应该换算成静压来选型。全压

离心风机结构形式

离心风机 离心叶轮的进风方向与出风方向呈90°,离心叶轮可分为前弯叶轮、后倾叶轮、后弯叶轮。 1、前弯叶轮:气流方向与叶片的线速度方向夹角为锐角。 特点:低转速,大风量,低静压(相对后倾,后弯叶轮),成型工艺简单,成本低。 前弯叶轮转速过高会造成电机过载,所以使用前弯叶轮的风机不允许空载运行。 2、后倾叶轮:气流方向与叶片的线速度方向的夹角为钝角,叶片为直板形式。 特点:高转速,转速范围宽,风量小,高静压,不过载,效率高。(相对前弯叶轮做比较) 3、后弯叶轮:气流方向与叶片的线速度方向的夹角为钝角,叶片为曲面形式。 特点:高转速,较大风量(比后倾叶轮大),更高静压,更高效率,不过载。后弯叶轮的风机性能与后倾叶轮的风机性能非常相似,但后弯叶轮的效率更高,性能也更稳定,加工工艺更困难,在高压风机领域应用广泛。 结构型式 (1)传动型式 :离心通风机的传动型式通常有电动机直联、带轮、联轴器等三种 型式。各种传动型式的代表符号与结构说明见表与图。 离心通风机传动型式代表符号与结构说明

连接方式AMCA标准连接方式 中国标准 说明 ARR1 无ARR1安装形式:皮带传动,风机不带底座与皮带轮,电机由用户自己安装。 ARR3 E型ARR3安装形式:皮带传动,轴承位于风机两侧。例 如:ICC ARR4 A型ARR4安装形式:直联传动,电机轴与风机叶轮直接 连接。例如:CFD/CBD ARR8 D型ARR8安装形式:直联传动,电机与风机轴通过连轴 器传动。 ARR9 C1型ARR9安装形式:皮带传动,电机位于电机支撑板侧 面。 ARR10 C3型ARR10安装形式:皮带传动,电机位于风机轴正下 方。例如:CUS ARR12 C2型ARR12安装形式:皮带传动,轴承位于叶轮同一侧,电机置于风机底座上。例如:BCSD、BCSL 直联传动优点:节省部件(皮带轮、轴、轴承、皮带等)易损部件少,可靠性高; 缺点:转速固定,其转速就等于电机转速;

泵与风机的部件结构

泵的部件结构 一、离心泵的主要部件 (一心泵的主要部件 尽管离心泵的类型繁多，但由于作用原理基本相同，因而它们的主要部件大体类同。现在分别介绍如下： 出液口 叶以挡水圈 養位套泵轴 轴承盖 B型离心泵分解动画 1、叶轮(imp eller) 叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。叶轮有开式(open impeller)、半开式(semi-open impeller) 及闭式叶轮(closed impeller) 三种，如图所示。开式叶轮没有前盘和后盘而只有叶片，多用于输送含有杂质的液体，如污水泵的叶轮就是采用开式叶轮的。半开式叶轮只设后盘。闭式叶轮既有前盘也有后盘。清水泵的叶轮都是闭式叶轮。离心式泵的叶轮都采用后向叶型。(左：开式叶轮；中：半开式；右：全封闭)

2、轴和轴承(shaftbearing) 轴是传递扭矩的主要部件。轴径按强度、刚度及临界转速定。中小型泵刚度和临 界转速确定多采用水平轴，叶轮滑配在轴上，叶轮间距离用轴套定位。近代大型 泵则采用阶梯轴，不等孔径的叶轮用热套法装在轴上，并利用渐开线花键代替过 去的短 键。此种方法，叶轮与轴之间没有间隙，不致使轴间窜水和冲刷，但拆装 困难。 叶轮的运行方式：(以开式为例) 敞式叶址

轴承一般包括两种形式：滑动轴承(Sleeve bearing)和滚动轴承(Ball bearing)。滑动轴承用油润滑。一种润滑系统包括一个贮油池和一个油环，后者在轴转动时在轴表面形成一个油层使油和油层不直接接触。另一种系统就是利用浸满油的填料包来润滑。大功率的泵通常要用专门的油泵来给轴承送油。(如图所示)。 滚动轴承通常用冷冻油润滑，有些电机轴承是密封而不能获得润滑的。滚动轴承通常用于小型泵。较大型泵可能即有滑动轴承又有滚动轴承。而滑动轴承由于运行噪音低而被推荐用于大型泵。

离心风机的选型与设计

摘要 离心式通风机的设计包括气动设计计算，结构设计和强度计算等内容。离心式通风机 的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。相似设计方法简单，可靠，在工业上广泛使用。 而理论设讲方法用于设计新系列的通风机。本文在了解离心通风机的基本组成，工作原理以 及设计的一般方法的基础上，设计了一种离心通风机。 关键字：离心式通风机工作原理设计方法 ABSTRACT The design of Centrifugal fan includes the calculation of aerodynamic and the structure etc. The aerodynamic design of Centrifugal fan has two kinds of methods: one is the likeness designs, the other is theoretical designs. Based on above, this article designed a Centrifugal fan based on above. Key words: Centrifugal fan; working principle; design method

1.引言…………………………………………………………………… .(1) 2.离心式通风机的结构及原理 (3) 2.1离心式风机的基本组成 (3) 2.2离心式风机的原理 (3) 2.3离心式风机的主要结构参数 (4) 2.4离心式风机的传动方式 (5) 3离心风机的选型的一般步骤 (5) 4.离心式通风机的设计 (5) 4.1通风机设计的要求 (5) 4.2设计步骤 (6) 4.2.1叶轮尺寸的决定 (6) 4.2.2离心通风机的进气装置 (13) 4.2.3蜗壳设计 (14) 4.2.4参数计算 (20) 4.3离心风机设计时几个重要方案的选择 (24) 5.结论 (25) 附录 (25)

风机叶片原理和结构

风机叶片得原理、结构与运行维护 潘东浩 第一章风机叶片报涉及得原理 第一节风力机获得得能量 一．气流得动能 E=ｍｖ2=ρＳv3 式中m—--———气体得质量 S-—－—－-—风轮得扫风面积,单位为m2 v-－—-－－—气体得速度,单位就是m/s ρ－--－--空气密度,单位就是kｇ/m3 Ｅ—-———－—-—-气体得动能,单位就是W 二、风力机实际获得得轴功率 Ｐ=ρＳv3C p 式中P-－—－--－—风力机实际获得得轴功率,单位为W; ρ-———-—空气密度,单位为kｇ/m３; S————-—－-风轮得扫风面积,单位为m２; ｖ－－---－——上游风速,单位为m/s、 Ｃp -—－-－-—－—风能利用系数 三。风机从风能中获得得能量就是有限得,风机得理论最大效率 η≈0。5９3 即为贝兹(Bｅtz)理论得极限值。 第二节叶片得受力分析 一。作用在桨叶上得气动力 上图就是风轮叶片剖面叶素不考虑诱导 速度情况下得受力分析。在叶片局部剖面 上,W就是来流速度V与局部线速度U得矢量 与。速度W在叶片局部剖面上产生升力dL 与阻力ｄＤ,通过把ｄL与dD分解到平行与垂直风轮旋转平面上,即为风轮得轴向推力dFｎ与旋转切向力dFt。轴向推力作用在风力发电机组塔架上,旋转切向力产生有用得旋转力矩,驱动风轮转动。 上图中得几何关系式如下: Φ＝θ＋α

dFn=dDsinΦ+dLcosΦ dＦt＝ｄLｓiｎΦ-dDｃosΦ dM=rdFt=ｒ(dＬsｉnΦ-ｄDcosΦ) 其中,Φ为相对速度W与局部线速度Ｕ(旋转平面)得夹角,称为倾斜角; θ为弦线与局部线速度U(旋转平面)得夹角,称为安装角或节距角; α为弦线与相对速度W得夹角,称为攻角。 二。桨叶角度得调整(安装角)对功率得影响。(定桨距) 改变桨叶节距角得设定会影响额定功率得输出,根据定桨距风力机得特点,应当尽量提高低风速时得功率系数与考虑高风速时得失速性能、定桨距风力发电机组在额定风速以下运行时,在低风速区,不同得节距角所对应得功率曲线几乎就是重合得。但在高风速区,节距角得变化,对其最大输出功率(额定功率点)得影响就是十分明显得。事实上,调整桨叶得节距角,只就是改变了桨叶对气流得失速点。根据实验结果,节距角越小,气流对桨叶得失速点越高,其最大输出功率也越高。这就就是定桨距风力机可以在不同得空气密度下调整桨叶安装角得根据、 不同安装角得功率曲线如下图所示: 第三节 叶片得基本概念 １、叶片长度:叶片径向方向上得最大长度,如图１所示。 图1 叶片长度 2、叶片面积

离心通风机叶轮的设计方法简述

离心通风机叶轮的设计方法简述 如何设计高效、工艺简单的离心通风机一直是科研人员研究的主要问题，设计高效叶轮叶片是解决这一问题的主要途径。 叶轮是风机的核心气动部件，叶轮内部流诱导风机动的好坏直接决定着整机的性能和效率。因此国内外学者为了了解叶轮内部的真实流动状况，改进叶轮设计以提高叶轮的性能和效率，作了大量的工作。 为了设计出高效的离心叶轮, 科研工作者们从各种角度来研究气体在叶轮内的流动规律, 寻求最佳的叶轮设计方法。最早使用的是一元设计方法[1] ，通过大量的统计数据和一定的理论分析，获得离心通风机各个关键截面气动和结构参数的选择规律。在一元方法使用的初期，可以简单地通过对风机各个关键截面的平均速度计算，确定离心叶轮和蜗壳的关键参数，而且一般叶片型线采用简单的单圆弧成型。这种方法非常粗糙，设计的风机性能需要设计人员有非常丰富的经验，有时可以获得性能不错的风机，但是，大部分情况下，设计的通风机效率低下。为了改进，研究人员对叶轮轮盖的子午面型线采用过流断面的概念进行设计[2-3] ，如此设计出来的离心叶轮的轮盖为两段或多段圆弧，这种方法设计的叶轮虽然比前一种一元设计方法效率略有提高，但是该方法设计的风机轮盖加工难度大，成本高，很难用于大型风机和非标风机的生产。另外一个重要方面就是改进叶片设计，对于二元叶片的改进方法主要为采用等减速方法和等扩张度方法等[4] ，还有采用给定叶轮内相对速度W 沿平均流线m 分布[5] 的方法。等减速方法从损失的角度考虑，气流相对速度在叶轮流道内的流动过程中以同一速率均匀变化，能减少流动损失，进而提高叶轮效率；等扩张度方法是为了避免局部地区过大的扩张角而提出的方法。给定的叶轮内相对速度W 沿平均流线m 的分布是柜式风机通过控制相对平均流速沿流线m 的变化规律，通过简单几何关系，就可以得到叶片型线沿半径的分布。以上方法虽然简单，但也需要比较复杂的数值计算。 随着数值计算以及电子计算机的高速发展，可以采用更加复杂的方法设计离心通风机叶片。苗水淼等运用“全可控涡”概念[6] , 建立了一种采用流线曲率法在叶轮流道的子午面上进行叶轮设计的设计方法, 该方法目前已经推广至工程界, 并已经取得了显著效果[7] 。但是此方法中决定叶轮设计成功与否的关键, 即如何给出子午流面上叶片涡的合理分布。这一方面需要具有较丰富的设计经验；另一方面也需要在设计过程中对设计结果不断改进以消防风机符合叶片涡的分布规律, 以期最终设计出高效率的叶轮机械。对于整个子午面上可控涡的确定，可以采用rCu 沿轮盘、轮盖的给定，可以通过线性插值的方法确定rCu 在整个子午面上的分布[8-9] ，也可以通过经验公式确定可控涡的分布[10] ，也有利用给定叶片载荷法[11] 设计离心通风机的叶片。以上方法都是采用流线曲率法，设计出的是三元离心叶片，对于二元离心通风机叶片还不能直接应用。但数值计算显示，离心通风机的二元叶片内部流动的结构是更复杂的三维流动。因此，如何利用三维流场计算方法进一步来设计高效二元离心叶轮是提高离心通风机设计技术的关键。 随着计算技术的不断发展，三维粘性流场计算获得了非常大的进步，据此，有一些研究

离心式风机的主要部件

离心式风机的主要部件 离心风机的主要部件与离心泵类似。气体由进气箱引入，通过导流器调节进风量，然后经过集流器引人叶轮吸入口。流出叶轮的气体由蜗壳汇集起来经扩压器升压后引出。不宜采用多级叶轮。离心式风机输送气体时，一般的增压范围在9.807kPa（1000mmH2O）以下。下面仅结合风机本身的特点进行论述。 1)叶轮 叶轮是离心泵风机传递能量的主要部件，它由前盘、后盘、叶片及轮毂等組成（见图2-2）。叶片有后向式、径向式和前向式等如图4-21所示，后向式叶片形状又分为机翼型和圆弧型等。机翼型叶片具有良好的空气动力特性，效率高、强度好、刚性大，但制造工艺复杂，输送含尘浓度高的气体时，叶片容易磨损。圆弧型叶片如对空气动力特性能进行优化，其效率会接近机翼型叶片。还有一种后向平板叶片，其制造简单，但流动特性较差，效率低。在后向叶片中，对于大型离心风机多采用机翼形叶片，而对于中、小型离心风机，则以采用圆弧形和平板形叶片为宜。 图4-21离心式风机叶轮型式 （a）前向叶型叶轮（b）多叶前向叶型叶轮（c）圆弧型叶轮 （d）径向弧形叶轮（e）径向直叶式叶轮（f）机翼型叶轮 叶轮前盘的形式有平直前盘、锥形前盘和弧形前盘三种，如图4-22所示。平直前盘制造简单，但气流进口后分离损失较大，因而风机效率低。弧形前盘制造工艺复杂，但气流进口后分离损失较小，因而风机效率高。锥形前盘介于两者之间。高效离心风机前盘采用弧形前盘。

（a）（b）（c） 图4-22前盘形式 （a）平直前盘（b）锥形前盘（c）弧形前盘 2)集流器 风机在叶轮前装置进口集流器，集流器的作用是保证气流能均勻地分布在叶轮入口断面，达到进口所要求的速度值，并在气流损失最小的情况下进入叶轮。集流器形式有圆柱形，圆锥形，弧形，锥柱形，弧筒形和锥弧形等，如图4-23所示。弧形，锥弧形性能好，被大型风机所采用以提髙风机效率，高效风机基本上都采用锥弧形集流器。吸入口形状应尽可能符合叶轮进口附近气流的流动状况，以避免漏流及引起的损失。 图4-23集流器形式 （a）圆柱形（b）圆锥形（c）弧形（d）锥柱形（e）弧筒形（f）锥弧形 3)机壳 机壳作用是汇集叶轮出口气流并引向风机出口，与此同时将气流的一部分动能转化为压能。机壳外形以对数螺旋线或阿基米德螺旋线为最佳，具有最高效率。机壳剖面为矩形，并且宽度不变。 机壳出口处气流速度仍然很大，为了有效利用气流的能量，在涡壳出口装扩压器，由于机壳出口气流受惯性作用向叶轮旋转方向偏斜，因此扩压器一般作成沿偏斜方向扩大，其扩散角通常为6°～8°，如图4-24所示。 离心风机机壳出口部位有舌状结构，一般称为蜗舌（见图4-24）。蜗舌可以防止气体在机壳内循环流动。一般有蜗舌的风机效率，压力均高于无舌的风机。 机壳可以用钢板、塑料板、玻璃钢等材料制成，其断面有方形和圆形两种，一般中、低压风机多呈方形，高压风机则呈圆形。目前研制生产的新型风机的机壳能在一定的范围内转动，以适应用户对出风口方向的不同需要。 4)进气箱 气流进人集流器有三种方式。一种是自由进气；另一种是吸风管进气，该方式要求保证足够长的轴向吸风管长度；再一种是进气箱进气，当吸风管在进口前需设弯管变向时，要求在集流器前装设进气箱进气，以取代弯管进气，可以改善进风的气流状况。进气箱见图4-25所示。 进气箱的形状和尺寸将影响风机的性能，为了使进气箱给风机提供良好的进气条件，对