超全的風機選型常用計算

 廢氣淨化知識    |      2018.02.09    |      

風機是一種用于壓縮和輸送氣體的機械,從能量觀點來看,它是把原動機的機械能量轉變為氣體能量的一種機械。


風機分類及用途:

一 按作用原理分類

透平式風機--通過旋轉葉片壓縮輸送氣體的風機。容積式風機—用改變氣體容積的方法壓縮及輸送氣體機械。

系統工作圖



二 按氣流運動方向分類

離心式風機—氣流軸向駛入風機葉輪後,在離心力作用下被壓縮,主要沿徑向流動。軸流式風機—氣流軸向駛入旋轉葉片通道,由于葉片與氣體相互作用,氣體被壓縮後近似在園柱型表面上沿軸線方向流動。

混流式風機—氣體與主軸成某一角度的方向進入旋轉葉道,近似沿錐面流動。橫流式風機—氣體橫貫旋轉葉道,而受到葉片作用升高壓力。

三 按生産壓力的高低分類(以絕對壓力計算)

通風機—排氣壓力低于112700Pa;

鼓風機—排氣壓力在112700Pa~343000Pa之間; 壓縮機—排氣壓力高于343000Pa以上;


四 通風機高低壓相應分類如下(在标準狀态下)

低壓離心通風機:全壓P≤1000Pa

中壓離心通風機:全壓P=1000~5000Pa

高壓離心通風機:全壓P=5000~30000Pa

低壓軸流通風機:全壓P≤500Pa

高壓軸流通風機:全壓P=500~5000Pa


一般通風機全稱表示方法

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型式和品種組成表示方法

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壓力:離心通風機的壓力指升壓(相對于大氣的壓力),即氣體在風機内壓力的升高值或者該風機進出口處氣體壓力之差。它有靜壓、動壓、全壓之分。性能參數指全壓(等于風機出口與進口總壓之差),其單位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。

流量:單位時間内流過風機的氣體容積,又稱風量。常用Q來表示,常用單位是;m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小時)。(有時候也用到“質量流量”即單位時間内流過風機的氣體質量,這個時候需要考慮風機進口的氣體密度,與氣體成份,當地大氣壓,氣體溫度,進口壓力有密切影響,需經換算才能得到習慣的“氣體流量”。

轉速:風機轉子旋轉速度。常以n來表示、其單位用r/min(r表示轉速,min表示分鐘)。

功率:驅動風機所需要的功率。常以N來表示、其單位用Kw。


常用風機用途代号

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傳動方式及機械效率:

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電動機容量貯備系數:

軸 功 率 (KW)

電 動 機 容 量 貯 備 系 數(K)

<0.5

>0.5~1

>1~2

>2~5

>5

1.5

1.4

1.3

1.2

1.15

一般風機

高壓風機(>7500Pa直接啟動的)

引風機

凡采用軟啟動(偶合器、水電組、變頻器等)

1.15

1.2

1.3

1.1



風機常用參數、技術要求:

一般通、引風機:全壓P=„.Pa、流量Q=„m3/h、海拔高度(當地大氣壓)、傳動方式、輸送介質(空氣可不寫)、葉輪旋向、進出口角度(從電機端正視)、工作溫度T=„℃(常溫可不寫)、電動機型号„„.等。

高溫風機及其它特殊風機:全壓P=„Pa、流量Q=„m3/h、進口氣體密度Kg/m3、傳動方式、輸送介質(空氣可不寫)、葉輪旋向、進出口角度(從電機端正視)、工作溫度T=.....℃、瞬時最高溫度T=„℃、進口氣體密度□Kg/m3、當地大氣壓(或當地海撥高度)、含塵濃度、風機調節門、電動機型号、進出口膨脹節、整體底座、液力偶合器(或變頻器、液體電阻啟動器)、稀油站、慢轉裝置、執行器、啟動櫃、控制櫃„.等。


風機高轉速注意事項(B、D、C傳動的)

1、4-79型:2900r/min ≤5.5号;1450 r/min ≤10号;960 r/min ≤17号;

2、4-73、4-68型:2900r/min ≤6.5号;1450 r/min ≤15号;960 r/min ≤20号;


風機常需用的計算公式(簡化,近似,一般情況下用):


(1)軸功率: N= =N(軸功率)×K(電機貯備系數)=電機所需功率

注:0.8是風機效率,是一個變數,0.98是一個機械效率也是一個變數(A型為1,D、F型為0.98,C、B型為0.95)

(2)風機全壓:(未在标準情況下修正)

P1=P2× 

式中:P1=工況全壓(Pa)、P2=設計标準壓力(或表中全壓Pa)、B=當地大氣壓(mmHg)、T2=工況介質溫度℃、T1= 表中或未修正的設計溫度℃、760mmHg=在海拔0m,空氣在20℃情況下的大氣壓。

(2.1)海撥高度換算當地大氣壓:

(760mmHg)-(海撥高度÷12.75)=當地大氣壓 (mmHg)

注:海拔高度在300m以下的可不修正。

1mmH2O=9.8073Pa 、 1mmHg=13.5951 mmH2O 、760 mmHg=10332.3117 mmH2O

(2.2)風機流量0~1000m海撥高度時可不修正;1000~1500M海撥高度時加2%的流量;

1500~2500M海撥高度時加3%的流量;2500M以上海撥高度時加5%的流量。


比轉速:ns

nS=5.54×n× 微信圖片_20180209113611.jpg

注: ρ氣體密度(Kg/m3);公式:P1=P2×1.2/ρ、ρ=1.2×(273+T2)/(273+20)

20℃=1.2、50℃=1.089、80℃=0.996、100℃=0.943、150℃=0.813、200℃=0.743、250℃=0.672、280℃=0.636、300℃=0.614、350℃=0.564。


壓力系數:


力系數 微信圖片_20180209113617.jpg

ψ=壓力系數、P=全壓(Pa)、ρ=氣體密度(Kg/m3)、U=葉輪外緣園周速度(m/s)。

風機最大扭矩:

550×電機功率÷轉速=„.Nm(一般是大型電機,或用戶需要的)


風機的動載荷系數:


2900轉是0.5、1450轉是0.25、960轉是0.175、580轉是0.0875


調節門的扭矩:


Tmix=(2~2.5)×10-6×Q3/2×P=„.N.m


“空氣調和、衛生工學”标準


每平方米地面面積的換氣量(米³/時•米²)


住宅室8家用浴室20
辦公室10公共廁所30
工作人員執勤室12家用廁所20
陳列室12洗漱間10
化妝室12放映室20
小賣店15塵埃臭氣室30
工作室15有毒、可燃性氣體室35
娛樂休息室15照相暗室20
吸煙室20營業廚房60
小會議室25機械電器室10
營業食堂25非營業食堂20
熱水房15營業廚房35
更衣室10廚房菜案15
公用浴室30




風機剛開始工作時軸承部位的振動很小,但是随着運轉時間的加長,風機内粉塵會不均勻的附着在葉輪上,逐漸破壞風機的動平衡,使軸承振動逐漸加大,一旦振動達到風機允許的最大值11mm/s時(用振幅值表示的最大允許值如下),風機必須停機修理(清除粉塵堆積,重做動平衡)。因為這時已是非常危險的,用戶千萬不可強行使用。在風機振動接近危險值時,有測振儀表的會報警。

風機軸承振動的最大允許值為:

(1)用軸承震動速度有效顯示時為:11mm/s。

(2)用軸承振幅顯示時為以下值:

a. 電機同步轉速為3000轉/分時:最大允許值為:0.1mm(雙振幅)

b. 電機同步轉速為1500轉/分時:最大允許值為:0.2mm(雙振幅)

c. 電機同步轉速為1000轉/分時:最大允許值為:0.31mm(雙振幅)

d. 電機同步轉速為750轉/分時: 最大允許值為:0.4mm(雙振幅)

e. 電機同步轉速為600轉/分時: 最大允許值為:0.5mm(雙振幅)

f. 電機同步轉速為500轉/分時: 最大允許值為:0.6mm(雙振幅)

風機的軸承溫度正常時為≤70℃,如果一旦升高到70℃,有電控的應(會)報警。此時應查找原因,首先檢查冷卻水是否正常?軸承油位是否正常?如果一時找不到原因,軸承溫度迅速上升到90℃,有電控的應(會)再次發出報警、停車信号。

風機開車、停車或運轉過程中,如發現不正常現象應立即進行檢查,檢查發現的小故障應及時查明原因設法消除。如發現大故障(如風機劇烈振動、撞擊、軸承溫度升劇烈上升等)應立即停車進行檢查。

風機首次運行一個月後,應重新更新更換潤滑油(或脂)以後除每次拆修後應更換外,正常情況下1~2月更換一次潤滑油(或脂),也可根據實際情況更換潤滑油(或脂)。

正确的維護、保養,是風機安全可靠運行,提高風機使用壽命的重要保證。因此,在使用風機時,必須引起充分的重視。


葉輪的維修、保養

在葉輪運轉初期及所有定期檢查的時候,隻要一有機會,都必須檢查葉輪是否出現裂紋、磨損、積塵等缺陷。

隻要有可能,都必須使葉輪保持清潔狀态,并定期用鋼絲刷刷去上面的積塵和鏽皮等,因為随着運行時間的加長,這些灰塵由于不可能均勻地附着在葉輪上,而造成葉輪平衡破壞,以至引起轉子振動。

葉輪隻要進行了修理,就需要對其再作動平衡。如有條件,可以使用便攜試動平衡儀在現場進行平衡。在作動平衡之前,必須檢查所有緊定螺栓是否上緊。因為葉輪已經在不平衡狀态下運行了一段時間,這些螺栓可能已經松動。


機殼與進氣室的維修保養

除定期檢查機殼與進氣室内部是否有嚴重的磨損,清除嚴重的粉塵堆積之外,這些部位可不進行其他特殊的維修。

定期檢查所有的緊固螺栓是否緊固,對有壓緊螺栓部的風機,将底腳上的蝶形彈簧壓緊到圖紙所規定的安裝高度。


軸承部的維修保養

經常檢查軸承潤滑油供油情況,如果箱體出現漏油,可以把端蓋的螺栓擰緊一點,這樣還不行的話,可能隻好換用新的密封填料了。

軸承的潤滑油正常使用時,半年内至少應更換一次,首次使用時,大約在運行200小時後進行,第二次換油時間在1~2個月進行,以後應每周檢查潤滑油一次,如潤滑油沒有變質,則換油工作可延長至2~4個月一次,更換時必須使用規定牌号的潤滑油(總圖上有規定),并将油箱内的舊油徹底放幹淨且清洗幹淨後才能灌入新油。

如果要對風機軸承作更換,應注意以下事項:

在将新軸承裝入前,必須使軸承與軸承箱都十分清潔。将軸承置于溫度約為70~80℃的油中加熱後再裝入軸上,不得強行裝配,以避免傷軸。


其餘各配套設備的維修保養

各配套設備包括電機、電動執行器、儀器、儀表等的維修保養詳見各自的使用說明書。這些使用說明書都由各配套制造廠家提供,本制造廠将這些說明書随機裝箱提供給用戶。

風機停止使用時的維修保養

風機停止使用時,當環境溫度低于5℃時,應将設備及管路的餘水放掉,以避免凍壞設備及管路。


風機長期停車存放不用時的保養工作

(1)将軸承及其它主要的零部件的表面塗上防鏽油以免鏽蝕。

(2)風機轉子每隔半月左右,應人工手動搬動轉子旋轉半圈(既180°),搬動前應在軸端作好标記,使原來最上方的點,搬動轉子後位于最下方。

注:風機軸承型号詳見總圖。


一、風機震動劇烈:

(1)風機軸與電極軸不同心。

(2)基礎或整體支架的剛度不夠。

(3)葉輪螺栓或鉚釘松動及葉輪變形。

(4)葉輪軸盤孔與軸配合松動。

(5)機殼、軸承座與支架,軸承座與軸承蓋等聯接螺栓松動。

(6)葉片有積灰、污垢、葉片磨損、葉輪變形軸彎曲使轉子産生不平衡。

(7)風機進、出口管道安裝不良,産生共振。


二、軸承溫升過高:

(1)軸承箱振動劇烈

(2)潤滑脂或油質量不良、變質和含有灰塵、沙粒、污垢等雜質或充填量不當。

(3)軸與滾動軸承安裝歪斜,前後兩軸承不同心。

(4)滾動軸承外圈轉動。(和軸承箱摩擦)。

(5)滾動軸承内圈相對主軸轉動(即跑内圈和主軸摩擦)

(6)滾動軸承損壞或軸彎曲。

(7)冷卻水過少或中斷(對于要求水冷卻軸承的風機)。

(8)機殼或進風口與葉輪摩擦。


三、電動機電流過大或溫升過高:

(1)啟動時,調節門或出氣管道内閘門未關嚴。

(2)電動機輸入電壓低或電源單相斷電。

(3)風機輸送介質的溫度過低(即氣體密度過大),造成電機超負荷

(4)系統性能與風機性能不匹配。系統阻力小,而留的富裕量大,造成風機運行在低壓力大流量區域。