風機選型與技術應用（圖文展示）

常用的風機參數（性能指標）：

風量：風機每分鐘輸送的空氣立方數，SI：m3/h。

全壓：氣體所具有的全部能量，等于動壓+靜壓，SI：Pa。

動壓：將氣體從零速度加速至某一速度所需要的壓力，SI：Pa 。

靜壓：流體某點的絕對壓力與大氣壓力的差值，SI：Pa 。

風機轉速：風機葉輪每分鐘轉過的轉數，SI：RPM；

軸功率：電動機除去外部損耗因素，傳遞到風機軸上的實際功率，通常認為是風機實際所需功率，SI：KW 。

噪音：風機在正常運轉過程中氣動噪音和機械噪音疊加所形成的噪音；大多數廠家公布A記權噪音(dBA)，1.5m處。SI：dBA。

全壓效率：風量×全壓/軸功率/1000/3600×100%

電源：380/50/3，220/50/1，220/50/3，690/50/3等等。

出口風速：風機出口截面積的風速，控制出口風速可間接控制噪音。SI：m/s

如何看懂風機曲線：

根據樣本選型：

風機種類和型號甚多，應該如何選取？

風機按照葉輪形式分類，可分為離心風機，軸流風機、混流風機、貫流風機等等；

風機按照安裝位置或按照安裝形式可分為：屋頂風機、邊墻風機、管道風機、風機箱等等；

風機按照用途可分為：排風機、送風機、過濾風機、除塵風機、排煙風機等等

這些分類還可組合，如屋頂離心排風機，邊墻軸流排風機、排煙混流風機等。

最主要原則：合理組織氣流，完成所需功能。

1：盡量利用自然形成的氣流

舉例1：某熱處理車間，面積4000㎡，廠房高約6m，無空調，夏季車間內最高平均溫度可達50℃，為降低車間內溫度，使工作人員感覺舒適，采用機械送排風方式引入外界冷風。第一次，采用10臺邊墻排風機，百葉送風形式，但百葉安裝位置較高（4m左右）。使用后，車間地表溫度降低5℃，5.5米行車處，溫度降低10℃，工作人員對其效果不太滿意。后改造，原風機位置及臺數均不變，加大送風百葉面積，將百葉高度降低至距地面0.5m處。改造后，車間內送排風總量基本不變，但車間內地表溫度降低9℃，工作人員認為效果有明顯改善。

原因分析：熱處理設備為該車間主要熱源，空氣加熱后向上方屋頂聚集，經過對流循環(huán)后，整個車間內溫度升高。第一次方案中，采用機械送排風沒有錯，但是不應將百葉安裝過高，這樣進入室內的冷空氣迅速被熱空氣混合加熱，達不到給人員降溫的作用。第二次方案中，降低了百葉的高度，使得冷空氣先流過工作人員所在的地表，然后再混合熱空氣，降低最多的車間內地表溫度。達到了設計目的。

舉例2：某車間座北朝南，由于地形原因，常年刮東南風，導致車間內氣流多以由南向北為主。由于車間內有比較重的醋酸味，所以業(yè)主想增加機械排風，而后在南墻上安裝一排排風機。使用后，效果非常不理想。后經改造，將南墻上的排風機安裝在北墻上，并在南墻原風機位置加裝電動百葉。改造后效果非常明顯。

原因分析：原方案機械排風和自然風方向相反，所以排風效果很不理想。改造后，機械排風與自然風形成合力，大幅度提高了排氣效果，另外增加的百葉，也加強了自然通風的效果。所以效果會比較明顯。

類似的場合：

1.需要排熱或排熱蒸汽，應盡量優(yōu)先設置屋頂排風機；

2.需要取暖、降溫或送新風時，應盡量讓暖氣流或冷氣流流經工作人員所在位置，所以多選用管道風機或邊墻風機；

3.消防排煙，應優(yōu)先采取屋頂風機或吊裝的風管，故多選用管道風機；

4.盡量利用自然風氣流（應合理設置風機位置和形式）；

2：控制氣流分層/分區(qū)域

氣流分層不僅可以使用在凈化室，也可以使用在其他許多場合。氣流分層僅需要考慮和控制某一空間內或某一高度范圍內的氣流。

例如：某水泥分裝車間，如果整體換氣則需要20次/小時的換氣，如果采用氣流分層技術，則只需要5次/小時的折合換氣量。因此能大量節(jié)約設備成本和運行成本。

類似場合：手術室、細菌培養(yǎng)室、面粉廠灌裝車間、食堂。焊接車間等。

3：局部送排風

有些情況下，車間內整體清潔，但有個別幾處嚴重污染源（或嚴重發(fā)熱），這是就需要用到局部排風。

有些情況下，僅需要照顧到固定崗位的工作人員的氣流，則應采取局部送新風。

例如：某開放空間，外界氣溫非常低（-30℃），但工作人員需要取暖。如果用整體采暖，只能是浪費能源。這種情況下，應首先考慮熱輻射采暖，或者采用局部暖風機既可。

風機類型的選擇：

比轉數ns是一個無因次參數，它反映了不同類型通風機的流量、全壓和轉速之間的綜合特性。

比轉數主要應用于三個方面：

1.通風機的系列化和確定通風機的型式；

2.通風機的分類；

3.通風機的相似設計。

通風機的比轉數都是指單級單吸入時的比轉數：

? 求值于最高效率點；

? 在設計參數給定后，可計算出比轉數。根據比轉數的大小即可決定采用哪種類型的風機。

例：一臺通風機，當轉n=1040rpm時，其流量為1.2m3/s，全壓為700Pa，通風機為標準進氣狀態(tài)。選擇適合要求的通風機型式。

所以，該通風機可能是前彎離心通風機，可能是后傾離心通風機，也可能是混流風機。

離心風機出口設計：

離心風機進口設計：

進風條件：

進風渦流：

進風渦流：

增加導流葉片是解決進口渦流的最好辦法。

離心風機（無進口風管）進口布置要求：

C＞1.0x葉輪直徑；D＞0.75x葉輪直徑。

軸流風機出口設計：

軸流式風機出口設計：

軸流風機進口設計：

進氣箱：

風室效應：

裝于進氣箱內的風機進口與壁面對應尺寸的系統(tǒng)效應曲線。

風室效應：

進氣箱入口與風機進口不對稱：

軸流風機的平行安裝：

有障礙出口：

好，L2＞0.75D；差，L2＜0.75D；

好，L1大于1.0；差，L1＜1.0D。

管路支管設計：

合理的分支管路可以減少“T”形管中噪聲的產生。

支管，支管應遠離風機出口。

風機出口增加一段直管段。

進出口障礙：

典型安裝：

典型的風管連接：

正確的設計，可避免噪聲的疊加：

下圖說明了，在空氣處理機組中由于管路的偏斜所產生的影響。

整流格柵：

AMCA 210標準整流柵：

ISO 星形整流柵：

應用范圍：

系統(tǒng)效應：

定義：任何置于風機前后足以影響風機性能之現象。

風機系統(tǒng)性能不佳的三個最普遍的原因：

進出口連接不當；進口氣流不均；進口處產生渦流。

為什么系統(tǒng)效應是重要的？

會降低風機性能；會導致額外振動；會導致額外噪音；如欲達成所預期的工況點，需要更多的能源；可能需要更多的時間去了解及決定。

風機出風口風速之型態(tài)：

有效管長：

有效管長=2.5倍出風口當量直徑。

風速低于12.5m/s時；

風速每增加5m/s，有效管長需增加一個當量直徑；

對方形管道而言，當量直徑相當于

實例：

已知：離心風機；風量：6,000m3/h，靜壓：250Pa。

風機出風口尺寸：330mm×330mm，有效出口面積：230mm×330mm，風管長度：300mm。

有效管道長度=2.5+ 1（每額外增加5m/s)，有效管道長度=(2.5+1)×當量直徑=3.5×0.37m=1.3m，300mm管道長度相當于有效長度的25%。

面積比=有效面積/出口面積=230×330/330×330=0.7。

系統(tǒng)效應曲線：

軸流風機出風管道之系統(tǒng)效應：

100％有效風管長度，在風速低于12.5m/s以下時，不得少于2.5倍的當量直徑，每增加5m/s時，應再加一當量直徑的管路長度。

系統(tǒng)效應曲線：

離心風機出風管道之系統(tǒng)效應曲線：

系統(tǒng)效應系數(無管路)=0.65英寸，25%有效管長系統(tǒng)效應系數。

離心風機之出口彎頭：

軸流風機出口彎頭之系統(tǒng)效應曲線：

圓形進風管道之系統(tǒng)效應：

速度超過17.5m/s時，將產生系統(tǒng)效應。

彎管可改變氣流之形態(tài)：

彎管與導流葉片：

工況點：

被忽略了的系統(tǒng)效應：

在出風口側，至少2.5倍當量直徑；在進風口側，至少5-8倍當量直徑；避免在進風口側形成渦流。

系統(tǒng)中如有任何因素無法適從上述原則時，務必將這些因素考慮在系統(tǒng)效應之內。

壓力梯度－風機測試時：

壓力梯度－風室效應：

壓力梯度－出風口擴散(中斷式)：

壓力梯度－排風系統(tǒng)：

風機測試的配置：

典型的商用通風系統(tǒng)：

開放式進風，開放式出風 (Type A)：

開放式進風，管道式出風(Type B)

管道式進風，開放式出風 (Type C)

管道式進風，管道式出風(TypeD)

如何降低風機噪音：

噪音小當然好，但必須兼顧其經濟性。要求的噪音越低，整臺設備的成本就越高。大約每降低10個分貝，風機成本上漲1倍（經驗值，非線性）。大多數風機噪音最小不可能低于35dBA。

風機設備所在區(qū)域為無人區(qū)，那只要考慮噪音不超過“紅線”即可。

風機設備所在區(qū)域存在更高噪音的設備時，可將風機設備的噪音設定為“最高設備的噪音-6dBA”，合成后噪音最多高出1分貝，而成本最為經濟。如果“最高設備噪音-10dBA”，合成后噪音仍為最高設備的噪音，而低的噪音已被“湮沒”。

風機所在設備如果有隔音或吸音效果，只要考慮噪音透射產生的影響即可。

有時候風機本身的噪音難以降低，為消除其有害影響，我們需要控制噪音。那么如何控制？

1.遠離衰減法：將風機放置在距離目標較遠的位置，通過聲音的自然衰減，減小影響。下表為聲音衰減表：

2.隔音法：

將風機設備與目標區(qū)域隔離，通過隔離屏障的反射與吸收作用來達到降低噪音的效果。

舉例：設備間/設備層；隔音箱；隔音玻璃罩。

3.物理消音法：

利用消音材料消除噪音。利用疏松多孔，表面凹凸的材料，使聲音鉆入孔內不斷反射衰減，波峰波谷疊加衰減，從而起到減小噪音的效果。

舉例：消音器；消音箱；消音罩；吸音棉。

風管對風機性能有什么影響？

不正確的風管設計：

不正確的風管設計會大大增加管道阻力，產生風機風量減小、噪音過大、風機設備過載、縮短風機使用壽命、風機喘振、效率降低等危害。

正確的風管設計：