公司风机培训知识 -工程

    前言

本教材的适用对象为通风机初入门者，

公司风机培训知识

。为了容易理解，对许多问题的表述，使用了通俗的说法，可能因此而欠严谨。如果希望系统地严谨地了解通风机的知识，请另行参阅有关书籍。如果你在车间工作，请到车间和仓库对照产品实物，效果会更好。并在实践中加以理解和应用，你会收获更大。在编写中得到了戴光辉、马柳华先生的大力支持，为此表示感谢。如果你发现有更好的说明和表述，请多多指教，以便完善而适合更多的读者。你能从中增长知识或对今后你的工作有帮助，那就是我们的初衷，我们会比你更高兴。

    目录

一、    通风机的概念二、   通风机的分类和原理三、   风机的型号与规格四、  通风机常见部件五、  通风机的主要性能参数六、   风机的无因次参数七、 通风机的传动方式八、  通风机的方向与角度九、  通风机的基本定律十、 通风机常用配套电机十一、 关于风机的选型问题十二、风机故障的表现形式、判定 一、      通风机的概念风机是对气体压缩和气体输送的机械。通风机只是风机的其中一种，其它的还有鼓风机、压缩机、罗茨鼓风机，但活塞压缩形式的空气机械并不是风机。风机通俗地说，就是这样一种机械，它是处理气体流动流动问题的机械，它通过动力（如电机）引起的风轮（俗称风叶）的转动，带动并引导空气以一定的形式流动。它在对空气做功的时候，空气受作用前后的体积几乎没有变化，即空气的物理形态和温度几乎没有改变以致可以忽略其变化。这一点，就是通风机与其它风机如鼓风机和压缩机的重要区别。在我们通风机制造和应用行业，通常会把通风机简称为风机。  风机是通过这样的途径把功传递到空气的：电机——传动装置——风轮——空气。所以，风机应该具备的结构是：电机、传动装置、风轮，当然，还有外壳。电机是动力的来源，传动装置是动力的传送媒介，风轮是对空气做功的根本工具，外壳是空气流动的引导装置和机械的保护装置。这就是概念性的风机最基本构成。具体实际情况，风机的结构会比这些多，或少。

    前言

本教材的适用对象为通风机初入门者。为了容易理解，对许多问题的表述，使用了通俗的说法，可能因此而欠严谨。如果希望系统地严谨地了解通风机的知识，请另行参阅有关书籍。如果你在车间工作，请到车间和仓库对照产品实物，效果会更好。并在实践中加以理解和应用，你会收获更大。在编写中得到了戴光辉、马柳华先生的大力支持，为此表示感谢。如果你发现有更好的说明和表述，请多多指教，以便完善而适合更多的读者。你能从中增长知识或对今后你的工作有帮助，那就是我们的初衷，我们会比你更高兴。

    目录

一、    通风机的概念二、   通风机的分类和原理三、   风机的型号与规格四、  通风机常见部件五、  通风机的主要性能参数六、   风机的无因次参数七、 通风机的传动方式八、  通风机的方向与角度九、  通风机的基本定律十、 通风机常用配套电机十一、 关于风机的选型问题十二、风机故障的表现形式、判定 一、      通风机的概念风机是对气体压缩和气体输送的机械。通风机只是风机的其中一种，其它的还有鼓风机、压缩机、罗茨鼓风机，但活塞压缩形式的空气机械并不是风机。风机通俗地说，就是这样一种机械，它是处理气体流动流动问题的机械，它通过动力（如电机）引起的风轮（俗称风叶）的转动，带动并引导空气以一定的形式流动。它在对空气做功的时候，空气受作用前后的体积几乎没有变化，即空气的物理形态和温度几乎没有改变以致可以忽略其变化。这一点，就是通风机与其它风机如鼓风机和压缩机的重要区别。在我们通风机制造和应用行业，通常会把通风机简称为风机。  风机是通过这样的途径把功传递到空气的：电机——传动装置——风轮——空气。所以，风机应该具备的结构是：电机、传动装置、风轮，当然，还有外壳。电机是动力的来源，传动装置是动力的传送媒介，风轮是对空气做功的根本工具，外壳是空气流动的引导装置和机械的保护装置。这就是概念性的风机最基本构成。具体实际情况，风机的结构会比这些多，或少。

    3、 混（斜）流通风机

空气从风轮的轴向进入风轮并被做功，因为流道的截面是变化的，空气流动线路呈锥形，沿风轮轴向，螺旋往前流动。它结合了离心风机和轴流风机的原理。我们家庭常见的风机基本没有这种形式。  如果用有点形象但不雅观的比喻，就是类似我们家里的抽水马桶。水是直着进去，因为惯性和重力的作用，水旋转并要往下跑，流动线路呈螺旋状。但是因为马桶形状是半径逐渐变小的，也就是它的流道是逐渐变小的，它迫使水把旋转的能量部分转化为向前方的压力，起到扩压作用，增加了出口压力，所以水会以较大的压力冲出去。  混（斜）流通风机处理的是空气，依靠风轮主动作功而不是靠重力，所以加速的原理和抽水马桶有所不同。它们有一个外壳，里面有一个电机，一个风轮，一个锥型内胆。通常风轮是象螺旋桨似的，但也有风轮是猪笼似的，不过目前在国内应用不多。 它们最直观的特点就是在风机内部有十分明显的锥形气流通道。在前段即靠进风口段，是风轮部位。以一个螺旋桨似风轮作为做功的动力。空气获得轴向直线加速和径向的旋转加速，并在中间位置达到能量获得峰值（轴向速度和旋转的线速度）。  在风机后段处理，有两种方式：一种是通过一具流道逐渐变大的锥面，起扩压作用，把部分动压转化为静压。如SWF系例；另外一种是通过一个流道逐渐变小的锥面迫使气体流道变小，进行增压，把部分旋转能量转化为向前的压力，如SJG。 简单地说它的工作原理，就是风轮把空气直着吸进来，然后强迫空气的旋转半径减少并加在往前的压力，最后又直着送出去。  （目前很多行内的书籍都认为斜流通风机和混流通风机是同样的概念。行内 也有人认为，风轮吸风和送风部分采用轴流和斜流变径原理的，为混流；风轮吸风和送风全部采用斜流变径原理的，才是斜流。我们在给客户选型时应留意。） （五）通风机按用途分，可以分为管道式、壁式、岗位式等等，视场合不同而分类不同。只要记注防爆、消防、高温等一些常见的特殊使用要求，并且认认真真的熟读产品说明书。  （六）通风机安装分类有：安装类型定义

    A   进风口不接风管、出风口不接风管

B    进风口不接风管、出风口接风管C  进风口接风管、出风口不接风管D  进风口接风管、出风口接风管 通风机的全压=（动压2+静压2）—（动压1+静压1） 通风机的静压=风机的全压—风机出风口的动压             =[（动压2+静压2）—（动压1+静压1）]—动压2=静压2—（动压1+静压1）按教科书标准表示为：PtF = Pt2- Pt1   = ( Ps2+ Pd2)- ( Ps1+ Pd1)PsF = （Pt2- Pt1）- Pd2  = (P s2+ Pd2)- ( Ps1+ Pd1) - Pd2   = (P s2- Ps1) - Pd1PtF- 风机全压PsF- 风机静压Pt2- 出风口全压Pt1- 进风口全压Ps2- 出风口动压Pd2- 出风口静压Ps1- 进风口动压Pd1- 进风口静压出风口动压=[气体密度×出风口气流速度2]/2，即：动压Pd以下式表示：                    Pd= (ρv2)/2常温常压下的气体密度为1.2Kg/m3,所以：出风口动压：. Pd=0.6×[出风口气流速度（m/s）]2    通风机的全压是大于通风机的静压的。所以在描述通风机的性能或性能要求时，我们必须准确了解所说的压力，究竟是通风机的全压，还是通风机的静压。在实际工作中，我们会经常发现，很多客户提要求时，是没有留意两者的区别的。经验上来说，对于：（1）   国内的轴流通风机，一般以全压来描述；（2）   国内的离心通风机，以全压描述和以静压来描述的都有，要特别注意。（3）   国外的设计，特别是香港，通常会以静压来描述，包括轴流通风机，但是也不绝对，也是要特别注意的。（三）    转速  说是转动的速度。我们常用的转速有风轮的转速的电机转速，但描述通风机性能时，特指风轮的转速。用风轮每分钟转动的圈数来表达，单位是转/分钟，简称r/min或rpm。通风机风轮转速与皮带轮的配比有关，理论计算为：风轮转速=电机转速×（动皮带轮直径/被动皮带轮直径） （四）    电机参数通常要了解功率的极数。功率是电机的额定输出功率，也就是电机铭牌上的功率，常用千瓦表达，即KW。  极数是电极的磁极数，它决定着电机的转速。磁极是成对出现的，常用有2极、4极、6极、8极、10级几种。理论上：2极电机是每分种2900转4极电机是每分钟1450转6极电机是每分钟960转8极电机是每分钟720转10极电机是每分钟560转实际上，因为加截了负荷，转速是达不到上述数值的。 （五）    电源：主要参数有相数、相间电压、频率等。目前我国电源频率统一为50HZ，相数有三相单相两种，三相的电压为380V，单相电压为220V。特别注意的是，一般民用场合是没有三相即380V电源的，单相电机的功率一般不会超过2.2KW。 （六）  噪声：对于通风机参数所说的噪声，是指通风机正常运转时在风机450，1.5米远处按国家标准测量的噪声。     六、风机的无因次参数  我国目前生产的风机系列产品，是利用一台研制的模型样机，然后按几何相似的原理放大缩小尺寸，生产出各种不同机号的风机。因此，某一系列的风机，各种机号的性能均可用下面所述的无因次性能参数表示。（一）流量系数流量系数=流量/[（π×叶轮直径）/4×叶轮外缘圆周速度（二）全压系数全压系数=风机全压/[0.5×空气密度×叶轮外缘圆周速度的平方]我们通常说的4-72 13-48风机，其中的4和13是指全压系数，即全压系数乘以5后化为整数。（三）静压系数（四）功率系数（五）无因次参数特性线（六）比转速比转速=5.54×风机转速×[流量开平方/全压的4分之3方]我们通常说的4-72 13-48风机，其中的72和48就是指风机的比转速。一般离心式通风机的比转速为15～80，混流通风机在80～120，轴流风通机在100～500，

工程

《公司风机培训知识》(https://www.unjs.com)。（由于这些知识涉及专业知识较多，所以在此仅作简单介绍，若需进一步了解还需阅读其他专业书籍。）

七、通风机的传动方式 通风机的常用传动方式，有以下几种：1、直接传动A式，电机直联，即通风机风轮直接安装在电机轴上，是我们轴流风机中采用最多的方式。这种办法安装容易，需要的部件少，成本低；没有间接传动所产生的动力损失。但是，它的转速直接就电机的转速，是固定的。2、皮带传动，电机的动力通过皮带传动到被到轴。B式：特点是被动轴有两个轴承作支承，一端悬空。皮带安装在两个轴承的中间，即皮带轮两端都有支承，风轮安装在被动轴的悬空端，即风轮只有一端有支承。这种方式，很少采用，一般只用于大型风机。C式：特点是被动轴承作支承，两端悬空。风轮和皮带轮分别悬空安装在两端，即风轮和皮带轮各自只有一端有支承。在皮带传动方式中，以这种方式最多。E式：特点是被动轴有两个轴承作支承，一端悬空。皮带轮安装在被动轴的悬空端，即皮带轮只有一端有支承。皮带传动因为可以通过改变带轮大小来改变风轮的转动速度，在离心风机中应用最多。D式：风轮悬空安装，即风轮只有一端有支承。F式：风轮安装在两个轴承的中间，即风轮两端都有支承。

    八、通风机的方向与角度

轴流风机和混（斜）流风机都是直进直出的，没有角度之分，只需要掌握分辨进风口和出风口。但对于离心通风机，都是轴向进风后，拐个弯然后径向出风的。对于同样轴向进风，风轮可以有咱两种旋转方向，这需要描述离心风机的旋转方向：对于径向出风，可以选择不同的出风角度，这需要描述离心风机的角度问题。对于方向和角度的描述，统一人蜗壳和风轮的传动端看。对A式机来说，为电机端，对C式和E式机等来说，为连接被运皮带轮的端。顶出风的，为900，底出风的，为2700。另外，常用的还有450      1350 、2250、3150。我们要特别注意的是，不是每一种风机都可以做成这八个角度，通常标准产品只是00、900、1800三个角度可选。一般离心风机制作完成后方向和角度就固定了，不可以随意改动。中有13-48可以有三个角度可以自由转换，但是方向也是不可以改变的。  因为离心通风机的方向和角度通常是固定的，不可以随意更改的。所以为了保证离心通风机的适用性，大多数需要描述其方向和角度。这点是必须特别注意的。 一些没有传动端或不能明确传动端的空调风机或配件产品风轮，不一定要描述方向或角度。 绝缘材料的最高温度，是一台电动机所带负载能力的限度，而电动机的额定功率就是这一限度的代表参数。一般来说，只要电动机动行中的实际工作温度不超出所采用的绝缘等级的最高允许温度，绝缘材料就不会发生本质变化，其寿命可达15～20年。反之，则绝缘材料容易老化，变脆、缩短电动机寿命；在严重情况下，绝缘材料将碳化变质，失去绝缘性能，使电动机烧坏。3、允许过载能力 选择电动机功率时，除考虑发热外，有时还要考虑电动机的过载能力，因为各种电动机的瞬时过载能力都是有限的。交流电动机受监界转矩的限制，直流电动机受换向器火花的限制。一般来说，电动机瞬时过载不会造成电动机过热。4、电动机的负载率校算为防止出现“大马拉小车”现象，避免不必要的经济损失，在选择电动机时，有必要进行负载率的校算，一般电动机的负载率在0.75～0.9左右。  用电流表测定电动机的空载电流I0和负载电流I1，然后按下式计算电动机负载时的实际输出功率P2

   

P2= PN式中，PN­—电动机的额定功率I0 —电动机的空载电流I1 —电动机的负载电流IN —电动机的额定电流P2 —电动机的实际输出功率对于常用的Y（IP44）系列的空载电流I0 ，可按下表查取  （三）电动机的起动 电动机的启动方法分为全压起动和降压启动。电网的控制线路和设备允许短时通过足够大的起动电流，就可采用全压起动；如果风机在起动时所要求的转矩不大，并且电网容量相对电动机而言又不很大，则主要考虑如何减少起动电流而采用降压起动。对于笼型异步电动机，因其本身不能接受任何阻抗，因此对于不允许直接起动的笼型异步电动机，为限制其起动电流，只能在定子电路中采取措施，一般采用三种方式，即：电阻减压或电抗减压起动、自耦变压器减压起动、“星-三角”（Y-△）起动。其中以“星-三角”起动最为常见及简单。一）电动机的调速与节能 风机的变速拖动，大体上可分为两类：一是电动机的转速不变，而在它与风机之间加装可以变速的偶合器；二是由电动机变速带动风机一起变速。电动机变速，现在市面上通常采用的是多速电机，方法是通过绕组端部接线的改接，以获得不同的极对数及转速，一般有双速及三速电动机。用多速电动机调速来调节风机流量，可节约大量电能。因为风机的耗电量是与转速的立方成正比，与其它因素无关，因此在调节流量的过程中没有节流损失，调节效率高，接近于理想的调节。例江晟电机的YD系列，YDT系列。二）变频调速与节能近10年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节间效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。近年来交流调速中最活跃、发展最快的就是变频调速技术。我们知道，对于交流电动机，转速与频率成正比，所以只要改变电动机的频率就能实现电动机的无级变速。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。但现在市场上的变频器仍然比较昂贵，虽然前期投入大，但从长远来看，节能效果比较明显。（四）、电机常见几种安装方式

   

B3B5                   B35柜式离心机：具有效率高、风量大、噪声低等特点；但体积偏大；近年来，此类风机需求大幅增加，主要适用于办公大楼、宾馆、酒店、礼堂、商场、医院、影剧院、地下室、工厂车间、餐厅、厨房等场所的通风换气与抽排气体之用；轴流机：具有效率一般、风量偏小、噪声偏高，能耗低；此类风机因风量一般，主要适用于小风量，低能耗，长时间运行的地方；因其压力只有100Pa左右；因此，适用管道抽风管道一般不宜过长（即超出20米）；单进风机（A、E式）：具有高压力、风量小、噪声高、能耗高；此类风机主要适用于因场地受限，管道偏小，必须提高风机压力，以求达到提高风量流速，从而达到所需风量的要求，但功率能耗偏高。（四）、风机风量确定   因我们所说的柜式风机或单进风机，主要是针对厨房或地下室、工厂车间通风工程用，所以风机风量主要考虑以下几个问题：1、根据厨房炉具数量确定风量：  一般可根据灶眼数量计算：Q=N*q其中     Q  —---代表所需风量（M3/H）；N  —---代表灶眼数量（个）q  —---代表灶眼数量,一般取2000~~~3000m3/h   因此，根据此公式可计算出厨房所需风量有多少；若要厨房抽风系统抽风好，则q取值应偏大，反之，若厨房需抽风一般，则q值取2000M3/H；同时，因抽风系统抽风越好，则抽风风机电机功率就越大，能耗越高，因此，选型风机需考虑此问题。2、根据厨房烟罩投影面积计算所需风量：  厨房所需风量计算：Q=S*λ*N其中     Q  —---代表所需风量（M3/H）；S  —---代表烟罩的投影面积，单位：M2λ  —---代表系数,对于烟罩，一般取0.5~~~0.85N  —---代表换算单位，由小时换算为秒，即取值为3600；   因此，根据此公式也可计算出厨房所需风量有多少；若要厨房抽风系统抽风好，则λ取值应偏大，反之，若厨房需抽风一般，则λ值取0.5；同时，因抽风系统抽风越好，则抽风风机电机功率就越大，能耗越高，因此，选型风机需考虑此问题。3、根据厨房空间或车间换气次数计算所需风量：  厨房或地下室、车间所需风量计算：Qc=Vc*N=L*B*H*N其中：   Qc----代表所需风量（M3/H）；       Vc----代表空间容积N-----代表房换气次数（一般情况，换气次数取25次）L------代表总长B-----代表总宽H-----代表总高   因此，根据此公式也可计算出所需风量有多少；一般情况，此计算方式比较不采用。此计算方式比较适用于工厂及空间换气之用；综合以上三种情况，取一个合理风量值，作为风机风量。 （五）排风管道确定   根据以上所确定风量，确定管道：根据风量、风管、流速计算公式：Qm=Sc*Vc*R   即：Sc= Qm/ Vc*R其中：     Qm----代表总须风量          Vc----代表风量在管道内流速（一般设计取8~~15米/秒）Sc ----代表管道截面面积R------代表时间换算（由秒换算成小时，取3600秒）根据以上情况可计算出管道截面面积，一般管道流速设计取12米/秒左右；根据管道截面面积可计算管道的长与宽；若厨房空间或车间允许，则可进行下一步风机选型；若厨房空间或车间不允许此大管道，流速须超过15米/秒时，则应考虑风机的风压应超过1000Pa；但风速最好不要超过18米/秒；因镀锌风管强度不允许。（六）、厨房抽排烟风机选型确定1、根据以上风量，若管道允许此大管道，管道水平长度不超过40米，垂直高度不超过七层；可根据此风量，风压应在500Pa左右选用柜式离心机；风柜尽可能安装于离烟罩较近的地方，以避免风机风压及管道漏风对风量的减少；2、根据以上风量，若管道不允许此大管道，风量流速须超过15米/秒时；可根据此风量，风压应在1000Pa以上选用高压离心机；风机也尽可能安装于离烟罩较近的地方，以避免风机风压及管道漏风对风量的减少；但用此类风机，噪声一般在90dB(A)左右；同时，应对风机标牌风量打八折进行选取用；3、根据以上风量，若管道允许此大管道，管道水平长度不超过40米，但楼层层高超过十层；可根据此风量，风压应在1000Pa以上选用高压离心机；或者采用二台柜式风机，进行一抽一拉方式进行；第一台风机也尽可能安装于离烟罩较近的地方，以避免风机风压及管道漏风对风量的减少；（注意：若使用公用烟道，而烟道沿住户上楼顶，风压太高可能造成烟道渗透油污至住户房里）4、厨房排油烟一般不赞成选用轴流机；若风量偏小，可考虑选用此类风机，以节约能耗。（七）、厨房鲜风风机选型确定   因厨房排烟抽出大量室内空气量，因此必须对厨房进行适当的补风，保证室内外空气量平衡，同时，也应使厨房内空气量成负压；正常设计，补风风量至少应保证抽排风风量的50%~~90%；但一般商场厨房抽风风量基本保持在40000M3/H左右，也因商场设计中央空调一般都有余量；因此，若厨房空间设有进风口（即厨房不封闭）的情况下，可不必设计鲜风风机，靠中央空调风量余量就足够了.