風(fēng)機基本知識與選型的計算公式

風(fēng)機基本知識與選型的計算公式本章風(fēng)機是指通風(fēng)機而言。由于通風(fēng)機的工作壓力較低，其全壓不大于1500mmH2O,因此可以忽略氣體的壓縮性。這樣，在通風(fēng)機的理論分析和特性研究中，氣體運動可以按不可壓縮流動處理。這一近似使得通風(fēng)機與水泵在基本原理、部件結(jié)構(gòu)、參數(shù)描述、性能變化和工況調(diào)節(jié)等方面有很多的相同之處，在水泵的各相關(guān)內(nèi)容中已作了論述。但是，由于流體物性的差異，使通風(fēng)機和水泵在實際應(yīng)用的某些方面有所不同，形成了通風(fēng)機的一些特點。第一節(jié)風(fēng)機的分類與構(gòu)造風(fēng)機分類1、按風(fēng)機工作原理分類按風(fēng)機作用原理的不同，有葉片式風(fēng)機與容機式風(fēng)機兩種類型。葉片式是通過葉輪旋轉(zhuǎn)將能量傳遞給氣體；容積式是通過工作室容積周期性改變將能量傳遞給氣體。兩種類型風(fēng)機又分別具有不同型式。離心式風(fēng)機葉片式風(fēng)機軸流式風(fēng)機混流式風(fēng)機容積式風(fēng)機回轉(zhuǎn)式風(fēng)機2、按風(fēng)機工作壓力（全壓）大小分類（1）風(fēng)扇標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，風(fēng)機額定壓力范圍為98Pa(10mmH2O）。此風(fēng)機無機殼，又稱自由風(fēng)扇，常用于建筑物的通風(fēng)換氣。（2）通風(fēng)機設(shè)計條件下，風(fēng)機額定壓力范圍為98Pa14710Pa(1500mmH2O)。一般風(fēng)機均指通風(fēng)機而言，也是本章所論述的風(fēng)機。通風(fēng)機是應(yīng)用最為廣泛的風(fēng)機?？諝馕廴局卫?、通風(fēng)、空調(diào)等工程大多采用此類風(fēng)機。（3）鼓風(fēng)機工作壓力范圍為14710Pa196120Pa。壓力較高，是污水處理曝氣工藝中常用的設(shè)備。（4）壓縮機工作壓力范圍為196120Pa，或氣體壓縮比大于3.5的風(fēng)機，如常用的空氣壓縮機。二、通風(fēng)機分類通風(fēng)機通常也按工作壓力進行分類。低壓風(fēng)機980Pa(100mmH2O)離心式風(fēng)機中壓風(fēng)機980Pa2942Pa(300mmH2O)高壓風(fēng)機2942Pa14710Pa(1500mmH2O）通風(fēng)機低壓風(fēng)機490Pa(50mmH2O）軸流式風(fēng)機高壓風(fēng)機490Pa4900Pa(500mmH2O）三、HYPERLINK離心式風(fēng)機主要部件離心風(fēng)機的主要部件與離心泵類似。下面僅結(jié)合風(fēng)機本身的特點進行論述。1.葉輪葉輪是離心泵風(fēng)機傳遞能量的主要部件，它由前盤、后盤、葉片與輪轂等組成。葉片有后彎式、徑向式和前彎式（見離心泵葉片形狀，圖2—16），后彎式葉片形狀又分為機翼型、直板型和彎板型。葉輪前盤的形式有平直前盤、錐形前盤和弧形前盤三種，如圖4—1所示。（a）平直前盤(b)錐形前盤(c)弧形前盤圖4-1前盤形式2.集流器將氣體引入葉輪的方式有兩種，一種是從大氣直接吸氣，稱為自由進氣；另一種是用吸風(fēng)管或進氣箱進氣。不管哪一種進氣方式，都需要在葉輪前裝置進口集流器。集流器的作用是保證氣流能均勻地分布在葉輪入口斷面，達到進口所要求的速度值，并在氣流損失最小的情況下進入葉輪。集流器形式有圓柱形，圓錐形，弧形，錐柱形和錐弧形等，如圖4-2所示。弧形，錐弧形性能好，被大型風(fēng)機所采用以提高風(fēng)機效率，高效風(fēng)機基本上都采用錐弧形集流器。(a)圓柱形(b)圓錐形(c)弧形(d)錐柱形(e)錐弧形圖4-2集流器形式3.渦殼渦殼作用是匯集葉輪出口氣流并引向風(fēng)機出口，與此同時將氣流的一部分動能轉(zhuǎn)化為壓能。渦殼外形以對數(shù)螺旋線或阿基米德螺旋線最佳，具有最高效率。渦殼軸面為矩形，并且寬度不變。渦殼出口處氣流速度仍然很大，為了有效利用氣流的能量，在渦殼出口裝擴壓器，由于渦殼出口氣流受慣性作用向葉輪旋轉(zhuǎn)方向偏斜，因此擴壓器一般作成沿偏斜方向擴大，其擴散角通常為6?！?。，如圖4-3所示。離心風(fēng)機渦殼出口部位有舌狀結(jié)構(gòu)，一般稱為渦舌（圖4-3）。渦舌可以防止氣體在機殼內(nèi)循環(huán)流動。一般有渦舌的風(fēng)機效率，壓力均高于無舌的風(fēng)機。圖4-3渦殼圖4-4進氣箱4.進氣箱氣流進入集流器有三種方式。一種是自由進氣；另一種是吸風(fēng)管進氣，該方式要求保證足夠長的軸向吸風(fēng)管長度；再一種是進氣箱進氣，當(dāng)吸風(fēng)管在進口前需設(shè)彎管變向時，要求在集流器前裝設(shè)進氣箱進氣，以取代彎管進氣，可以改善進風(fēng)的氣流狀況。進風(fēng)箱見圖4-4所示。進氣箱的形狀和尺寸將影響風(fēng)機的性能，為了使進氣箱給風(fēng)機提供良好的進氣條件，對其形狀和尺寸有一定要求。（1）進氣箱的過流斷面應(yīng)是逐漸收縮的，使氣流被加速后進入集流器。進氣箱底部應(yīng)與進風(fēng)口齊平，防止出現(xiàn)臺階而產(chǎn)生渦流（見圖4-4）。（2）進氣箱進口斷面面積與葉輪進口斷面面積之比不能太小，太小會使風(fēng)機壓力和效率顯著下降，一般/≮1.5；最好應(yīng)為/=1.25～2.0（見圖4-4）。（3）進風(fēng)箱與風(fēng)機出風(fēng)口的相對位置以90。為最佳，即進氣箱與出風(fēng)口呈正交，而當(dāng)兩者平行呈180。時，氣流狀況最差。5.入口導(dǎo)葉在離心式風(fēng)機葉輪前的進口附近，設(shè)置一組可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角的導(dǎo)葉（靜導(dǎo)葉），以進行風(fēng)機運行的流量調(diào)節(jié)。這種導(dǎo)葉稱為入口導(dǎo)葉或入口導(dǎo)流器，或前導(dǎo)葉。常見的入口導(dǎo)葉有軸向?qū)Я髌骱秃喴讓?dǎo)流器兩種，如圖4-5所示。入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式在離心風(fēng)機中有廣泛的應(yīng)用。圖4-5離心式風(fēng)機的入口導(dǎo)流器（a）軸向?qū)Я髌鹘Y(jié)構(gòu)示意圖(b)簡易導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)示意圖1入口導(dǎo)葉2葉輪進口風(fēng)筒3入口導(dǎo)葉轉(zhuǎn)軸4導(dǎo)葉操作機構(gòu)四、離心風(fēng)機結(jié)構(gòu)型式離心風(fēng)機一般采用單級單吸或單級雙吸葉輪，且機組呈臥式布置。圖4-6所示為4-13.2（工程單位制為4-73）—11№16D型高效風(fēng)機。該風(fēng)機為后彎式機翼型葉片，其最高效率可達93%，風(fēng)量為17000～68000m3/h，風(fēng)壓為600～7000Pa，葉輪前盤采用弧形。風(fēng)機進風(fēng)口前裝有導(dǎo)流器，可進行入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)。根據(jù)風(fēng)機使用條件的要求不同，離心風(fēng)機的出風(fēng)口方向，規(guī)定了“左”或“右”的回轉(zhuǎn)方向，每一回轉(zhuǎn)方向分別有8種不同出風(fēng)口位置，如圖4-7所示。另可補充15。、30。、60。、75。、105。、120?！嵌取D4-64-13.2（4-73）—11№16D型風(fēng)機1機殼2進風(fēng)調(diào)節(jié)門3葉輪4軸5進風(fēng)口6軸承箱7地腳螺栓8聯(lián)軸器9、10地腳螺釘11墊圈12螺栓與螺母13銘牌14電動機圖4-7出風(fēng)口位置五、軸流式風(fēng)機軸流式風(fēng)機與軸流式水泵結(jié)構(gòu)基本相同。有主軸、葉輪、集流器、導(dǎo)葉、機殼、動葉調(diào)節(jié)裝置、進氣箱和擴壓器等主要部件。軸流風(fēng)機結(jié)構(gòu)型式見圖4-8所示。圖4-8軸流式（通）風(fēng)機結(jié)構(gòu)示意圖（兩級葉輪）1進氣箱2葉輪3主軸承4動葉調(diào)節(jié)裝置5擴壓器6軸7電動機由于軸流式風(fēng)機（包括軸流式泵）具有較大的輪彀，故可以在輪彀內(nèi)裝設(shè)動葉調(diào)節(jié)機構(gòu)。動葉調(diào)節(jié)機構(gòu)有液壓式調(diào)節(jié)和機械式調(diào)節(jié)兩種類型。該機構(gòu)可以調(diào)節(jié)葉輪葉片的安裝角，進行風(fēng)機運行工況調(diào)節(jié)。目前，國內(nèi)外大型軸流風(fēng)機與軸流泵都已實現(xiàn)了動葉可調(diào)。導(dǎo)葉是軸流式風(fēng)機的重要部件，它可調(diào)整氣流通過葉輪前或葉輪后的流動方向，使氣流圖4-9軸流泵與風(fēng)機的基本型式（a）單個葉輪機(b)單個葉輪后設(shè)置導(dǎo)葉(c)單個葉輪前設(shè)置導(dǎo)葉(d)單個葉輪前、后均設(shè)置導(dǎo)葉以最小的損失獲得最大的能量；對于葉輪后的導(dǎo)葉，還有將旋轉(zhuǎn)運動的動能轉(zhuǎn)換為壓能的作用。導(dǎo)葉設(shè)置如圖4-9所示。葉輪后設(shè)置導(dǎo)葉稱后導(dǎo)葉。后導(dǎo)葉設(shè)置在軸流風(fēng)機和軸流泵中普遍采用。葉輪前設(shè)置導(dǎo)葉稱為前導(dǎo)葉。目前，中、小型軸流風(fēng)機常采用前導(dǎo)葉裝置。在葉輪前后均設(shè)置導(dǎo)葉是以上兩種型式的綜合，可轉(zhuǎn)動的前導(dǎo)葉還可進行工況調(diào)節(jié)。這種型式雖然工作效果好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅適用于軸流風(fēng)機。第二節(jié)離心風(fēng)機性能曲線離心風(fēng)機性能曲線，即壓力、效率、功率與流量的關(guān)系曲線，與離心泵性能曲線的理論定性分析和實測性能曲線的討論是完全類似的。但是，由于流體的物理性質(zhì)的差異，使得在實際應(yīng)用中，離心風(fēng)機的性能曲線與水泵有所不同。如離心風(fēng)機的靜壓、靜壓效率曲線，離心風(fēng)機的無量綱性能曲線，都在風(fēng)機中有重要的應(yīng)用。一、風(fēng)機的全壓與靜壓性能曲線1、風(fēng)機的全壓、靜壓和動壓水泵揚程計算式是根據(jù)水泵進出口的能量關(guān)系，對單位重量液體所獲得的能量建立的關(guān)系式，即H=（Z-Z）++（m）對于水泵，（Z-Z）+。故在應(yīng)用中，水泵的揚程即全壓等于靜壓，也就是水泵單位重量液體獲得的總能量可用壓能表示。建立風(fēng)機進出口的能量關(guān)系式，同氣體的位能(Z-Z)可以忽略，得到單位容積氣體所獲能量的表達式，即（）-（）(N/㎡)(4—1)即風(fēng)機全壓等于風(fēng)機出口全壓與進口全壓之差。風(fēng)機進出口全壓分別等于各自的靜壓、與動壓、之和。式（1）適用于風(fēng)機進出口不直接通大氣（即配置有吸風(fēng)管和壓風(fēng)管）的情況下，風(fēng)機性能試驗的全壓計算公式。該系統(tǒng)稱為風(fēng)機的進出口聯(lián)合實驗裝置，是風(fēng)機性能試驗所采用的三種不同實驗裝置之一。風(fēng)機的全壓是由靜壓和動壓兩部分組成。離心風(fēng)機全壓值上限僅為1500mm（14710Pa），而出口流速可達30m/s左右；且流量（即出口流速）越大，全壓就越小。因此，風(fēng)機出口動壓不能忽略，即全壓不等于靜壓。例如，當(dāng)送風(fēng)管路動壓全部損失（即出口損失）的情況下，管路只能依靠靜壓工作。為此，離心風(fēng)機引入了全壓、靜壓和動壓的概念。風(fēng)機的動壓定義為風(fēng)機出口動壓，即(N/㎡)（4—2）風(fēng)機的靜壓定義為風(fēng)壓的全壓減去出口動壓，即(N/㎡)（4—3）風(fēng)機的全壓等于風(fēng)機的靜壓與動壓之和，即(N/㎡)（4—4）以上定義的風(fēng)機全壓，靜壓和動壓，不但都有明確的物理意義；而且也是進行風(fēng)機性能試驗，表示風(fēng)機性能參數(shù)的依據(jù)。2、風(fēng)機的性能曲線從上述各風(fēng)壓的概念出發(fā)，按照性能曲線的一般表示方法，風(fēng)機應(yīng)具有5條性能曲線。（1）全壓與流量關(guān)系曲線（曲線）；（2）靜壓與流量關(guān)系曲線（曲線）；（3）軸功率與流量關(guān)系曲線（曲線）；（4）全壓效率與流量關(guān)系曲線（曲線）；（5）靜壓效率與流量關(guān)系曲線（曲線）。5條性能曲線中，曲線與曲線是有別于水泵的兩條性能曲線。全壓效率計算方法同水泵，即=（4—5）式中：—全壓（N/㎡）；—流量（m3/s）；—軸功率（KW）。靜壓效率定義為風(fēng)機的靜壓有效功率與風(fēng)機的軸功率之比，即（4—6）離心風(fēng)機性能曲線如圖4—10所示。圖4—10典型后向葉輪離心通風(fēng)機的性能曲線圖4—115-48型離心通風(fēng)機的無量綱性能曲線二、風(fēng)機無量綱性能曲線1.風(fēng)機的無量綱性能系數(shù)根據(jù)泵與風(fēng)機的相似定律，與某一風(fēng)機保持工況相似的任一風(fēng)機（其性能參數(shù)均以下標(biāo)“m”表示），在效率相等（）的條件下，相似三定律可分別表示為（4-7）(4-8)(4-9)注意到，以葉輪外徑表示的幾何比尺，葉輪出口牽連速度，引入葉輪圓盤面積。分別對上面3個定律的表達式進行無量綱化，并考慮到、、和的關(guān)系，得到風(fēng)機的無量綱性能系數(shù)。（1）流量系數(shù)由流量相似定律表達式（4-7）有兩端同除后寫為最后可得流量系數(shù)，這是一個與流量有關(guān)的無量綱數(shù)，即（4-10）式（4-10）表明，工況相似的風(fēng)機，其流量系數(shù)應(yīng)該相等，且是一個常量。流量系數(shù)大，則風(fēng)機流量也大。（2）壓力系數(shù)由壓力相似定律表達式（4-8）有兩端同除后寫為最后可得壓力系數(shù)，這是一個與壓力有關(guān)的無量綱數(shù)，即（4-11）式（4-11）表明，工況相似的風(fēng)機，其壓力系數(shù)應(yīng)該相等，且是一個常量。壓力系數(shù)大，則風(fēng)機的壓力也高。壓力系數(shù)也是風(fēng)機型號編制的依據(jù)之一。（3）功率系數(shù)由功率相似定律表達式（4-9）有兩端同除后寫為最后可得功率系數(shù)，這是一個與功率有關(guān)的無量綱數(shù)，即（4-12）式（4-12）表明，工況相似的風(fēng)機，其功率系數(shù)應(yīng)該相等，且是一個常量。功率系數(shù)大，則風(fēng)機的功率也大。（4）效率效率本身就是一個無量綱數(shù)，根據(jù)上述關(guān)系有（4-13）即效率就是無量綱的效率系數(shù)。2．風(fēng)機的無量綱性能曲線無量綱性能參數(shù)、、也是相似特征數(shù)，因此凡是相似的風(fēng)機，不論其尺寸的大小，轉(zhuǎn)速的高低和流體密度的大小，在對應(yīng)的工況點K，它們的無量綱參數(shù)都相等。對于一系列的相似風(fēng)機，每臺風(fēng)機都具有各自的性能曲線。當(dāng)采用無量綱系數(shù)表示時，該系列所有對應(yīng)工況點將重合為一個無量綱工況點，該系列所有對應(yīng)性能曲線將重合為一條無量綱性能曲線。因此，對于系列相似風(fēng)機的性能，可用一組無量綱性能曲線表示。圖4-11是5-48型風(fēng)機的無量綱性能曲線。該曲線表示該型號中，幾何相似，但大小與轉(zhuǎn)速都不相同的一系列風(fēng)機（即不同的機號）的無量綱性能曲線。目前，國產(chǎn)離心風(fēng)機的產(chǎn)品樣本，都采用了無量綱性能曲線表示某一型號系列相似風(fēng)機（不同機號）的共性。無量綱性能曲線不僅是為了減少風(fēng)機性能圖的數(shù)量以簡化表示，而且還便于對不同特性的各種系列風(fēng)機進行比較和選型。無量綱性能參數(shù)與無量綱性能曲線，在理論上也適用與水泵，但是由于水泵的種類繁多，水泵本身還存在汽蝕問題，因此水泵不采用無量綱性能曲線。三、風(fēng)機性能參數(shù)計算1．風(fēng)機性能參數(shù)與無量綱性能參數(shù)無量綱參數(shù)都是幾個性能參數(shù)的無量綱組合，同一無量綱參數(shù)可以由這些性能參數(shù)的不同組合而成。因此，相似系列風(fēng)機的對應(yīng)工況點雖然具有同一無量綱參數(shù)，但是，這些點的性能參數(shù)并不相同。利用無量綱性能曲線選擇風(fēng)機和對風(fēng)機性能參數(shù)的校核，都需根據(jù)無量綱參數(shù)和風(fēng)機轉(zhuǎn)速，葉輪直徑，計算風(fēng)機的風(fēng)量，全壓和功率。仍然采用無量綱參數(shù)、、的表達式，并考慮葉輪圓盤面積和葉輪出口牽連速度的關(guān)系，可得風(fēng)量、全壓和功率的計算式。(m3/s)（4-14）(N/㎡)（4-15）（kw）（4-16）2．非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的性能參數(shù)變換風(fēng)機性能參數(shù)風(fēng)壓是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的全壓。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是壓力KPa，溫度℃，相對濕度的大氣狀態(tài)。一般風(fēng)機的進氣不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是任一非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，兩種狀態(tài)下的空氣物性參數(shù)不同?？諝饷芏鹊淖兓瘜⑹箻?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)機全壓也隨之變化，在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下應(yīng)用風(fēng)機性能曲線時，必須進行參數(shù)變換。相似定律表明，當(dāng)一臺風(fēng)機進氣狀態(tài)變化時，其相似條件滿足、、此時相似三定律為；；（4-17）若標(biāo)準(zhǔn)進氣狀態(tài)的風(fēng)機全壓為，空氣密度為；非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣密度為，風(fēng)機全壓為，則全壓關(guān)系有(N/㎡)（4-18）一般風(fēng)機的進氣狀態(tài)就是當(dāng)?shù)氐拇髿鉅顟B(tài)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有（4-19）式中，，是風(fēng)機在使用條件（即當(dāng)?shù)卮髿鉅顟B(tài)）下的當(dāng)?shù)卮髿鈮?，空氣密度和濕度。將式?-19）代入式（4-18）可得(N/㎡)（4-20）利用此式，可將使用條件下的風(fēng)機全壓，變換為標(biāo)準(zhǔn)進氣狀態(tài)下的風(fēng)機全壓。風(fēng)機比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機比轉(zhuǎn)數(shù)在風(fēng)機的選型中有重要作用，特別是對于種類繁多的離心風(fēng)機無量綱性能曲線的選型更為方便。風(fēng)機比轉(zhuǎn)數(shù)的概念同水泵比轉(zhuǎn)數(shù)，比轉(zhuǎn)數(shù)在應(yīng)用中的意義也相同。風(fēng)機比轉(zhuǎn)數(shù)的計算公式為（4-21）式中：—轉(zhuǎn)速（rpm）；Q—流量（㎡/s）；—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)機全壓(mmH2o)。目前，風(fēng)機型號編制中的比轉(zhuǎn)數(shù)，就是按式（4-21）和規(guī)定單位計算的結(jié)果。風(fēng)機比轉(zhuǎn)數(shù)是對單個葉輪而言的，對于多級（級數(shù)為）風(fēng)機和雙吸風(fēng)機，其比轉(zhuǎn)數(shù)分別為級風(fēng)機（4-22）雙吸風(fēng)機（4-23）比轉(zhuǎn)數(shù)也是風(fēng)機的基本性能參數(shù)之一。前面對于性能參數(shù)的有關(guān)討論也同樣適用于比轉(zhuǎn)數(shù)。另外，比轉(zhuǎn)數(shù)的大小還與計算采用的單位有關(guān)，以下就這些問題分別進行討論。（1）非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)工作的比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)的風(fēng)壓是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進氣時的全壓。當(dāng)為非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進氣時，應(yīng)按式（4-18）計算風(fēng)機在實際工作狀態(tài)下的比轉(zhuǎn)數(shù)，即（4-24）式中的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)空氣密度Kg/m3。（2）風(fēng)機比轉(zhuǎn)數(shù)與單位制比轉(zhuǎn)數(shù)是一個有量綱的性能參數(shù)，所以按式（4-21）計算的風(fēng)機比轉(zhuǎn)數(shù)的值與各物理量的單位有關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)速的單位（rpm）和流量的單位(Q3/s)保持不變時，比轉(zhuǎn)數(shù)的值僅與全壓的單位有關(guān)。我國風(fēng)機型號編制中的值，就是采用工程單位制的結(jié)果，其單位是kgf/m2或mmH2o。當(dāng)采用國際單位制時，值也隨之改變。風(fēng)機全壓采用國際單位制時應(yīng)為N/㎡注意到1kgf/m2=9.8N/㎡=9.8mmH2o，則比轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)椋?-25）即采用工程單位制的比轉(zhuǎn)數(shù)比采用國際單位制的比轉(zhuǎn)數(shù)大5.54倍。如4-73型普通通風(fēng)機，比轉(zhuǎn)數(shù)73是采用工程單位制計算的取值結(jié)果，當(dāng)采用國際單位制時，比轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)?3.21，按風(fēng)機型號編制方法應(yīng)為4-13型風(fēng)機。（3）無量綱性能參數(shù)與比轉(zhuǎn)數(shù)利用風(fēng)機的無量綱性能曲線時，若能直接采用無量綱性能參數(shù)計算比轉(zhuǎn)數(shù)將是很方便的。為此，應(yīng)將比轉(zhuǎn)數(shù)公式，即式（4-21）中的參數(shù)用無量綱性能參數(shù)表示。仍采用式（4-14）和式（4-15）中的基本關(guān)系，并注意到葉輪、，則有；；。以上關(guān)系代入式（4-21）中，有標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，Kg/m3，則上式可寫為（4-26）當(dāng)風(fēng)機全壓采用國際單位制(N/㎡)時，比轉(zhuǎn)數(shù)還應(yīng)滿足式（4-25）的關(guān)系，則有（4-27）即利用風(fēng)機的無量綱性能參數(shù)計算比轉(zhuǎn)數(shù)時，采用工程單位制的值比國際單位制大82倍。如4-73型風(fēng)機在設(shè)計工況下的無量綱性能參數(shù)=0.230、=0.437，則按式（4-27）計算的比轉(zhuǎn)數(shù)=73.2。第四節(jié)風(fēng)機工況調(diào)節(jié)與運行風(fēng)機裝置工況與求解水泵裝置工況的方法相同，圖解風(fēng)機裝置工況仍然是目前普遍采用的方法。風(fēng)機P—Q性能曲線表示風(fēng)機給單位容積氣體提供的能量與流量的關(guān)系；管路P—Q性能曲線表示管道系統(tǒng)單位容積氣體流動所需要的能量與流量的關(guān)系，這是兩條曲線的不同概念。但是，對風(fēng)機裝置來說，兩條曲線又相互聯(lián)系、相互制約，裝置工況即是風(fēng)機與管路的質(zhì)量平衡結(jié)果；也是風(fēng)機與管路的能量平衡結(jié)果。1、風(fēng)機裝置的管路性能曲線風(fēng)機管路系統(tǒng)是指風(fēng)機裝置中除風(fēng)機以外的全部管路與附件、吸入裝置、排出裝置的總和。風(fēng)機管路性能曲線是指單位容積氣體從吸入空間經(jīng)管路與附件送至壓出空間所需要的總能量（即全壓）與管路系統(tǒng)輸送流量Q的關(guān)系曲線。一般吸入空間與壓出空間均為大氣，且氣體位能通常忽略，則管路性能曲線的數(shù)學(xué)表達式為(N/㎡)(4-28)式子中是管路系統(tǒng)的綜合阻力系數(shù)（㎏/㎡）。決定于管路系統(tǒng)的阻力特性，根據(jù)管路系統(tǒng)的設(shè)置情況和阻力計算確定。式子（4-28）表示的管路性能曲線在坐標(biāo)系中是一條通過原點的二次拋物線。全壓表示風(fēng)機提供的總能量，但是用于克服管路系統(tǒng)阻力的損失能量只能是全壓中靜壓能量。因此，風(fēng)機裝置工況的確定，有時需要用風(fēng)機的靜壓與流量關(guān)系（）曲線來確定相應(yīng)的裝置工況。此時，風(fēng)機裝置將出現(xiàn)全壓工況點N和靜壓工況點M，如圖4-12所示，這是意義不同的兩個工況點。2、無量綱管路性能曲線離心風(fēng)機的性能曲線通常采用無量綱性能曲線表示（見圖4-11），所以求解裝置工況需要采用與之圖4-12相應(yīng)的無量綱管路性能曲線。為此，需對管路性能曲線的方程式無量綱化，利用無量綱性能曲線同樣可圖解風(fēng)機裝置工況。對式（4-28）進行無量綱化，有式中為葉輪出口牽連速度，為葉輪圓盤面積，為氣體密度。顯而易見，同風(fēng)機的壓力系數(shù)，同風(fēng)機的流量系數(shù)，若項用表示，則上式可寫為（4-29）式中也是一個無量綱系數(shù)，若采用基本量綱進行量綱分析，其量綱為式（4-29）就是管路無量綱性能曲線的數(shù)學(xué)表達式，其有與風(fēng)機相同的無量綱系數(shù)、和管路無量綱系數(shù)?？梢钥闯?，式（4-29）表示的管路無量綱性能曲線，在坐標(biāo)系中仍然是一條通過原點的二次拋物線。利用無量綱性能曲線同樣可以圖解風(fēng)機裝置工況，圖解所得無量綱性能參數(shù)同樣可以轉(zhuǎn)換為實際性能參數(shù)。二、風(fēng)機工況調(diào)節(jié)與水泵工況調(diào)節(jié)相類似，風(fēng)機工況調(diào)節(jié)也可分為非變速調(diào)節(jié)與變速調(diào)節(jié)兩種方式。在非變速調(diào)節(jié)中，又分為節(jié)流調(diào)節(jié)、分流調(diào)節(jié)、離心風(fēng)機的前導(dǎo)葉輪調(diào)節(jié)，軸流風(fēng)機的動葉調(diào)節(jié)等不同方法。1.風(fēng)機入口節(jié)流調(diào)節(jié)利用風(fēng)機進口前設(shè)置的節(jié)流裝置來調(diào)節(jié)流量的方法，稱為入口節(jié)流調(diào)節(jié)。因為節(jié)流增加了管路阻力，所以也改變了管路性能曲線。同時，由于入口節(jié)流裝置一般安裝在風(fēng)機進口前部位，節(jié)流時其斷面速度非均勻分布，直接影響到葉輪進口的正常速度分布，因此也改變了風(fēng)機的性能曲線。節(jié)流調(diào)節(jié)后的裝置工況，則由變化后的兩條性能曲線決定，如圖4-13所示。風(fēng)機裝置原工況點為M，流量；采用節(jié)流調(diào)節(jié)后流量減小為，其工況點為A，調(diào)節(jié)損失能量。若采用出口節(jié)流調(diào)節(jié)，則工況點應(yīng)為，能量損失為。由于<，所以入口節(jié)流調(diào)節(jié)適用于小型風(fēng)機的調(diào)節(jié)。入口節(jié)流調(diào)節(jié)除了改變?nèi)~輪進的速度分布之外，同時還降低了葉輪進口部位的壓力，對于水泵增加了汽蝕的危險性，因此水泵不采用這種調(diào)節(jié)方法。圖4-132.風(fēng)機入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)是離心風(fēng)機采用的一種主要調(diào)節(jié)方法，入口導(dǎo)流器與設(shè)置仍見圖(4-5)所示。通常把導(dǎo)流器與進氣箱都作為離心風(fēng)機的一個組成部分，利用改變?nèi)肟谌~輪的安裝角，來改變風(fēng)機的性能曲線并改變風(fēng)機裝置工況，達到風(fēng)機流量調(diào)節(jié)的目的。入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的工作原理表明，當(dāng)入口導(dǎo)葉的安裝角=0°時，入口導(dǎo)葉對葉輪進口氣流基本上無作用，仍保持徑向流入狀態(tài)（即）。當(dāng)>0°時，入口導(dǎo)葉將使氣流的進口絕對速度產(chǎn)生圓周切向分量（即），不再保持徑向流入狀態(tài)。入口導(dǎo)葉對進口氣流的這種作用稱為“預(yù)旋”。由葉片式泵與風(fēng)機的基本方程式可知，當(dāng)=0°時，；當(dāng)>0°時，，即預(yù)旋將使全壓減小，導(dǎo)致風(fēng)機P—Q曲線變陡。由裝置工況分析可知，入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性要好于出口節(jié)流調(diào)節(jié)。當(dāng)離心風(fēng)機的調(diào)節(jié)流量較小時，采用入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性與變速調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性相當(dāng)。同時，入口導(dǎo)流器構(gòu)造簡單尺寸小，投資低；調(diào)節(jié)運行可靠、方便，維修簡單。因此入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)方法在離心風(fēng)機中有廣泛的應(yīng)用。與入口節(jié)流調(diào)節(jié)的分析相同，水泵很少采用入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)這種方式。只有在泵裝置具有足夠的有效汽蝕余量，以致采用入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)不會產(chǎn)生汽蝕時，離心水泵和軸流泵還是可以考慮采用這種調(diào)節(jié)方式的，因其經(jīng)濟性仍然是高于節(jié)流調(diào)節(jié)的。3、風(fēng)機（泵）的分流調(diào)節(jié)風(fēng)機的分流調(diào)節(jié)就是把風(fēng)機輸出的部分流量通過分流管回流到吸入容器或引入管路，并且在分流管裝有閥門以調(diào)節(jié)分流流量的大小來調(diào)節(jié)風(fēng)機裝置的流量，這就是分流調(diào)節(jié)，如圖4-14（a）所示。風(fēng)機裝置分流調(diào)節(jié)的圖解工況如圖4-14（b）所示。與水泵不對稱并聯(lián)圖解工況相同，采用折引方法求解分流調(diào)節(jié)工況是可行的。首先，將公共管段AB視為風(fēng)機的組成部分，在風(fēng)機的P—Q曲線上每一點的壓力P減去對應(yīng)流量下的AB段損失壓力，可得到折引風(fēng)機性能曲線。然后，作折引到管路性能曲線，即無公共管段AB，而由BC與BD管段直接并聯(lián)的管路曲線。風(fēng)機輸出段BC的曲線是指分流管閥門全關(guān)時的管路性能曲線；分流段BD的曲線是指分流管閥門全開的管路性能曲線。根據(jù)并聯(lián)管路工作原理，對曲線與曲線進行等壓力下的流量疊加，得到折引管路性能曲線。曲線與曲線的交點M′即為裝置分流調(diào)節(jié)的工況點。根據(jù)折引原理，風(fēng)機的工況點為M。從M′點作水平線分別交曲線和曲線于C1點和C2點，其對應(yīng)的流量就是風(fēng)機輸出的實際流量，就是調(diào)節(jié)的分流流量。根據(jù)并聯(lián)工作原理，風(fēng)機流量。當(dāng)分流管閥門全關(guān)時，其裝置工況點為N′，風(fēng)機工況點為N。顯然，從N′點到M′點的各工況點，代表了分流管閥門從全關(guān)到全開時的全部分流調(diào)節(jié)工況。軸流式風(fēng)機采用分流調(diào)節(jié)方式要優(yōu)于節(jié)流調(diào)節(jié)，其經(jīng)濟性要好些。離心式風(fēng)機采用分流調(diào)節(jié)方式其經(jīng)濟性要低于節(jié)流調(diào)節(jié)方式。風(fēng)機分流調(diào)節(jié)原理也適用于并聯(lián)管路送風(fēng)裝置的工況確定。由圖4-14（a）可見，分流管BD實際就是與管段BC并聯(lián)的另一條管路。分流調(diào)節(jié)也適用于泵裝置的工況調(diào)節(jié)。因為泵不能采用入口節(jié)流調(diào)節(jié)或入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)，所以采用節(jié)流調(diào)節(jié)比風(fēng)機更為適宜。三、風(fēng)機的非穩(wěn)定工況運行風(fēng)機正常工作時呈現(xiàn)的是穩(wěn)定工況；當(dāng)風(fēng)機選型不當(dāng)或風(fēng)機使用欠妥時，某些風(fēng)機就會產(chǎn)生非穩(wěn)定工況，風(fēng)機的非穩(wěn)定運行將影響甚至破壞其正常工作。與軸流泵相同，軸流風(fēng)機也具有駝峰形性能曲線，其最大特點就是存在著運行的不穩(wěn)定工作區(qū)，風(fēng)機一旦進入該區(qū)工作，就會產(chǎn)生不同形式的非穩(wěn)定工況，并表現(xiàn)出明顯的非正常工作的征兆。1、葉柵的旋轉(zhuǎn)脫流軸流風(fēng)機葉輪均采用了翼型葉片，氣體與翼型之間的相對運動就是翼型繞流。在翼型繞流特性分析中，定義相對運動方向與翼弦線（即翼型前后緣曲率中心之連線）的夾角為沖角（或攻角），如圖4-15所示，沖角大小是影響機翼型繞流特性的最重要的因素。當(dāng)沖角為零時，葉片產(chǎn)生較大的升力和較小的摩擦阻力。當(dāng)沖角增大時，葉片背水面尾部流動產(chǎn)生分離，外力有所增加而阻力（主要是形體阻力）的增加更大，葉片升阻比減小。當(dāng)沖角增大到某一臨界值后，流動分離點前移，分離區(qū)擴大，致使升力明顯下降而阻力急劇增大。這種繞流現(xiàn)象稱為脫流（或失速）。對于依靠外力工作的軸流風(fēng)機，脫流是產(chǎn)生非穩(wěn)定工況的一個重要原因。圖4-15圖4-16軸流風(fēng)機葉輪是由繞輪轂的若干個翼型組成的葉柵，圖4-16所示為展開后的平面葉柵，葉片之間為氣流通道，如圖中標(biāo)示的1、2、3……。氣流在通過旋轉(zhuǎn)葉柵時也會產(chǎn)生脫流現(xiàn)象，但這種脫流總是在某一個葉片首先發(fā)生，并在該葉片背水面流道，如圖中的流道2的后部因渦流發(fā)生流動阻塞。2流道因阻塞減小的流量將向相鄰的1、3流道分流，并與原有的流動匯合使1、3流道的流量增大。由于匯流改變了1、3流道的流動狀況，也改變了1、3流道的進口流動方向。流道2向流道1的分流方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，將使葉片沖角減小而抑止了脫流的發(fā)生；與此相反流道2向流道3的分流方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，將使葉片沖角增大而誘發(fā)了脫流的產(chǎn)生。這樣，流道1就保持了正常的流動狀況，而流道3因脫流而是非正常的流動狀況。與前面的分析完全相同，當(dāng)流道3因脫流而發(fā)生流動阻塞時，也將影響到2、4流道的流動，抑止了2流道的脫流卻誘發(fā)了4流道的脫流。因為葉輪是旋轉(zhuǎn)的，所以此過程是順序反復(fù)進行的。因此在旋轉(zhuǎn)葉輪中，葉片脫流將沿著葉輪旋轉(zhuǎn)的反方向，周期性而持續(xù)地依次傳遞；這種脫流現(xiàn)象稱為旋轉(zhuǎn)脫流。旋轉(zhuǎn)脫流逆葉輪旋轉(zhuǎn)方向的角速度小于葉輪旋轉(zhuǎn)角速度（約為轉(zhuǎn)速的30%-80%），脫流對葉片仍有很高的作用頻率。同時，脫流前后作用于葉片的壓力大小也有一定的變化幅度。因此，旋轉(zhuǎn)脫流除了影響風(fēng)機正常工作，使其性能下降之外；還由于葉片受到一種高頻率，有一定變幅的交變力作用，而使葉片產(chǎn)生疲勞損壞；當(dāng)這一交變力頻率等于或接近葉片的固有頻率時，葉片將產(chǎn)生共振甚至使葉片斷裂。為防止軸流風(fēng)機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫流，應(yīng)在風(fēng)機選型和運行中確保風(fēng)機工況點不進入風(fēng)機的不穩(wěn)定工作區(qū)。2．風(fēng)機的喘振風(fēng)機駝峰形性能曲線如圖4-17所示。根據(jù)圖解離心泵裝置工況的能量平衡關(guān)系可知，圖中K點為臨界點，K點右側(cè)為風(fēng)機穩(wěn)定工作區(qū)，左側(cè)為不穩(wěn)定工作區(qū)?，F(xiàn)對具有大容量管路系統(tǒng)的風(fēng)機裝置，并且風(fēng)機在不穩(wěn)定運行的工作狀況進行討論。駝峰形曲線和大容量管路是風(fēng)機發(fā)生喘振的必要件。仍見圖4-17，裝置原工況點A為穩(wěn)定工況?，F(xiàn)在需要流量減小至，則工況點沿上升曲線AK達到K點，該段變化保持穩(wěn)定工況。至K點后沿下降曲線KD變化，該段為不穩(wěn)定工作區(qū)，使風(fēng)機工作點即刻降至D點，，。與此同時，管路性能也沿曲線AK變化，壓力上升至，由于管路容量大，其壓力變化滯后于風(fēng)機工作不穩(wěn)定變化，所以管路壓力保持圖4-17不變。在風(fēng)機無流量輸出，并且管路壓力大于風(fēng)機壓力的條件下，風(fēng)機出現(xiàn)正轉(zhuǎn)倒流現(xiàn)象，風(fēng)機跳至C點工作。由于管路流量輸出使其壓力下降，倒流流量也隨之減小，風(fēng)機Q—P性能變化沿CD線進行。在D點，管路壓力與風(fēng)機壓力相等，倒流流量也等于零，風(fēng)機即無流量的輸出也無流量的輸入，但風(fēng)機仍然在持續(xù)運行，故風(fēng)機工作點又由D點跳到E點。但是，由于外界所需風(fēng)量仍保持，所以上述過程將按E—K—C—D—E的順序周期性地反復(fù)進行。以上討論也是對喘振機理的分析。當(dāng)具有大容量管路系統(tǒng)的風(fēng)機處于不穩(wěn)定工作區(qū)運行時，可能會出現(xiàn)流量壓力的大幅度波動，引起裝置的劇烈振動，并伴隨有強烈的噪音，這種現(xiàn)象稱為喘振。喘振將使風(fēng)機性能惡化，裝置不能保持正常的運行工況，當(dāng)喘振頻率與設(shè)備自振頻率相重合時，產(chǎn)生的共振會使裝置破壞。為了防止喘振的發(fā)生，大容量管路系統(tǒng)的風(fēng)機應(yīng)盡量避免采用駝峰形性能曲線；在任何條件下，裝置輸出的流量應(yīng)充分地大于臨界流量，決不允許出現(xiàn)；采用適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)方法擴大風(fēng)機的穩(wěn)定工作區(qū)；控制管路容積等措施都是有效的。3、風(fēng)機并聯(lián)工作的“搶風(fēng)”現(xiàn)象當(dāng)風(fēng)機并聯(lián)工作也存在不穩(wěn)定區(qū)時，將會影響風(fēng)機并聯(lián)的正常工況，產(chǎn)生流量分配的偏離，即“搶風(fēng)”現(xiàn)象。兩臺具有駝峰形曲線的風(fēng)機并聯(lián)工作。假定為同型號風(fēng)機，性能曲線為，用并聯(lián)性能曲線的方法作出并聯(lián)性能曲線，由于存在不同段曲線并聯(lián)的可能，因此在中出現(xiàn)了一個形狀的不穩(wěn)定工作區(qū)。風(fēng)機性能曲線與并聯(lián)性能曲線如圖4-18所示。當(dāng)并聯(lián)運行工況點為A時，相應(yīng)每臺風(fēng)機均在A1點工作，風(fēng)機為穩(wěn)定運行。若并聯(lián)風(fēng)機在不穩(wěn)定的區(qū)內(nèi)運行，管路性能曲線與風(fēng)機并聯(lián)性能曲線有兩個交點，即B點和C點。當(dāng)在B點運行時，相應(yīng)每臺風(fēng)機均在B1點圖4-18工作，風(fēng)機仍為穩(wěn)定運行。當(dāng)因各種因素不能維持在B點運行時，工況點將下移到C點，這時相應(yīng)每臺風(fēng)機的工況點分別在C1點和C2點。流量大的這臺風(fēng)機在穩(wěn)定區(qū)的C1點工作，而流量小的風(fēng)機的工作在不穩(wěn)定區(qū)的C2點，由于一臺風(fēng)機在不穩(wěn)定區(qū)工作，因此C點并聯(lián)工況僅為暫時的平衡狀態(tài)，隨時有被破壞的可能。這種不穩(wěn)定的并聯(lián)工況，不僅產(chǎn)生較大的流量偏離，一臺風(fēng)機流量很小甚至出現(xiàn)倒流；同型號風(fēng)機的不穩(wěn)定并聯(lián)工況，還客觀導(dǎo)致風(fēng)機工作點的相互倒換，即兩風(fēng)機大小流量互變。以上過程的反復(fù)進行，使風(fēng)機不能正常并聯(lián)運行，這是風(fēng)機“搶風(fēng)”現(xiàn)象機理的分析?！皳岋L(fēng)”現(xiàn)象不僅影響了并聯(lián)裝置的正常工作，而且還可能引起裝置的振動，電機的空載或過載等不良后果。因此，應(yīng)盡量避免并聯(lián)風(fēng)機的不穩(wěn)定運行。如低負荷工作時應(yīng)采用單臺風(fēng)機運行；也可采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)方法等措施來防止“搶風(fēng)”現(xiàn)象的發(fā)生。水泵并聯(lián)運行也存在著類似的“搶水”現(xiàn)象，除了上述的危害之外，還可能引起泵的汽蝕，具有更大的危害性。第五節(jié)風(fēng)機選型方法與步驟離心通風(fēng)機型號表示方法離心通風(fēng)機的全稱包括名稱、型號、機號、傳動方式、旋轉(zhuǎn)方向和出風(fēng)口位置等六部分，一般包括用途代號、壓力系數(shù)表示、比轉(zhuǎn)數(shù)表示、機號等基本內(nèi)容。用途代號以用途名稱漢語拼音字母首字表示，如“G”和“Y”分別代表鍋爐送風(fēng)和鍋爐引風(fēng)機；如“T”代表通用離心通風(fēng)機，一般可省略不寫。壓力系數(shù)表示是風(fēng)機全壓系數(shù)乘以10并四舍五入取整得到的數(shù)字。比轉(zhuǎn)數(shù)表示是風(fēng)機比轉(zhuǎn)數(shù)四舍五入取整得到的數(shù)字。機號為葉輪外徑的分米（dm）數(shù)。如Y42-273F型風(fēng)機，Y表示是一臺鍋爐引風(fēng)機；4-273為風(fēng)機最高效率點（即風(fēng)機設(shè)計工況點）的壓力系數(shù)為0.4，比轉(zhuǎn)數(shù)為73，葉輪為雙吸式；表示葉輪外徑=28.5dm(2850mm)；F為雙支承聯(lián)軸器傳動。又如4-6812.5D型風(fēng)機，無拼音頭表示是一臺通風(fēng)的通風(fēng)機；4-68為風(fēng)機最高效率點的壓力系數(shù)為0.4。比轉(zhuǎn)數(shù)為68；12.5表示葉輪外徑=12.5dm；D為懸臂支承聯(lián)軸器傳動。國家推廣的一般非專用高效節(jié)能風(fēng)機，其主要產(chǎn)品如表4-1所示。二、風(fēng)機選型方法在風(fēng)機應(yīng)用中，除了滿足對其流量、風(fēng)壓的要求之外，還應(yīng)考慮對風(fēng)機高效運行的要求，這是合理選擇風(fēng)機的一個重要因素。風(fēng)機性能是風(fēng)機合理選型的依據(jù)，風(fēng)機性能的表示方法不同，風(fēng)機選型的方法也不同。（1）利用風(fēng)機性能表選擇風(fēng)機這種方法與利用水泵性能表選擇水泵相同，雖然簡單方便，但是不能準(zhǔn)確地確定風(fēng)機裝置工況。此方法也只適用于單一工況風(fēng)機的選擇，難以對選擇進行比較分析，不能解決工況調(diào)節(jié)問題。（2）利用風(fēng)機性能曲線選擇風(fēng)機這一方法與利用水泵性能曲線選擇水泵一樣，是一種最基本也比較簡單的方法。此方法便于工況調(diào)節(jié)的分析和調(diào)節(jié)參數(shù)的確定。利用性能曲線的比選性較差。（3）利用風(fēng)機無量綱性能曲線選擇風(fēng)機風(fēng)機無量綱性能曲線是表示各種型式，不同機號的系列風(fēng)機的無量綱性能參數(shù)。為了縮小選擇的范圍，先選定風(fēng)機的轉(zhuǎn)速（在可能條件下盡量選擇較高的轉(zhuǎn)速，但鍋爐引風(fēng)機，排塵風(fēng)機應(yīng)考慮高轉(zhuǎn)速的磨損問題）。由風(fēng)機選擇參數(shù)和式（）或式（）計算風(fēng)機的比轉(zhuǎn)數(shù)。再由值查找離心風(fēng)機的無量綱曲線，找出與計算比轉(zhuǎn)數(shù)最為接近并且本身效率又較高的風(fēng)機作為選定的風(fēng)機型式。選定風(fēng)機型式后，由相應(yīng)的無量綱性能曲線上查出最高效率點（即風(fēng)機設(shè)計工況點）的流量系數(shù)和壓力系數(shù)。然后根據(jù)這兩個無量綱參數(shù)的定義式（4-10）和式（4-11），可以確定風(fēng)機葉輪外徑，也可根據(jù)式（4-14）和式（4-15）分別寫出的計算式，即（4-30）（4-31）由以上兩式求出的葉輪外徑應(yīng)相等或近似相等（查圖的誤差所致）。最后按照計算的葉輪外徑，選擇最接近的風(fēng)機機號（即風(fēng)機葉輪外徑）。并根據(jù)所選擇的風(fēng)機型號，進行風(fēng)機工作參數(shù)（即風(fēng)機選擇參數(shù)）的校核。圖4-19（4）利用風(fēng)機的性能選擇曲線選擇風(fēng)機這是風(fēng)機選擇中最常用的一種方法。選擇曲線是把同一相似系列，不同葉輪外徑的每一臺風(fēng)機的全壓，功率，轉(zhuǎn)速與流量的關(guān)系，在對數(shù)坐標(biāo)圖上所標(biāo)繪的一系列線族，如圖4—18所示為4—13型風(fēng)機性能選擇曲線。選擇曲線圖中包含有，和的三組等值線族和一系列高效工作區(qū)的線族。由于采用對數(shù)坐標(biāo)，三組等值線族均為各自平行的直線，并規(guī)定高效區(qū)是效率達最高效率90%以上的工作區(qū)范圍。等線通過的性能曲線族，表示同一機號，不同轉(zhuǎn)速下的風(fēng)機性能曲線。對任意一條性能曲線來說，其上各點的葉輪直徑，轉(zhuǎn)速都是相同的，且等于最高效率點（設(shè)計工況點）的值和值。等線與等線在性能曲線上的交點就是風(fēng)機設(shè)計工況點。等線一般并不通過性能曲線的設(shè)計工況點，且性能曲線上各點的功率都不相等。根據(jù)風(fēng)機的選擇參數(shù)（），在選擇曲線圖上可找出相應(yīng)的工況點，若該點位于性能曲線上則可直接選定風(fēng)機的機號，轉(zhuǎn)速和功率。但所需要的工況點往往不是剛好落在性能曲線上，如圖4-19上的1點。這時，需要在流量保持不變的條件下，向上查找最接近的性能曲線上的2點和3點，由2點或3點所在的性能曲線，查出出風(fēng)機的機號（即），轉(zhuǎn)速和功率。對于初選的兩臺風(fēng)機（對應(yīng)兩條曲線）還應(yīng)進行比較分析，一般應(yīng)選取效率比較高，轉(zhuǎn)速比較高，葉輪外徑較小，功率較小的風(fēng)機。如圖中的3點性能曲線為最后選定的風(fēng)機。三、風(fēng)機選型步驟風(fēng)機選型的根本目的是在不同工作條件和不同工作狀況下，滿足風(fēng)機裝置系統(tǒng)對流量和壓力的要求，并且要確保風(fēng)機能夠經(jīng)濟安全的運行。選型目的也就決定了風(fēng)機選型的基本原則，這些原則更全面也更充分地體現(xiàn)在風(fēng)機選型的每一步驟中。（1）風(fēng)機工作條件下的大氣壓強，輸送氣體的溫度，密度。裝置系統(tǒng)工作特點和擬采用的風(fēng)機工作方式和工況調(diào)節(jié)方法。（2）根據(jù)實際需要確定每臺風(fēng)機工作的最大流量，再根據(jù)系統(tǒng)管路布置計算相應(yīng)的最大壓力（全壓）。并按設(shè)計規(guī)定，風(fēng)機負荷應(yīng)考慮一定的安全富裕量，一般流量取值為=（0.05~0.1），比轉(zhuǎn)數(shù)大取小值；壓力取值為=（0.1~0.15），比轉(zhuǎn)數(shù)大取大值。（3）風(fēng)機產(chǎn)品樣本給出的風(fēng)機性能都是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的參數(shù)，而風(fēng)機通常是在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作的。因此，必須按照相似定律和氣體狀態(tài)方程，將實際狀態(tài)的設(shè)計流量和壓力，換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的流量和壓力。根據(jù)無量綱性能參數(shù)和比轉(zhuǎn)數(shù)的討論，有關(guān)系（m3/s）(4-32)(N/㎡)(4-33)(KW)(4-34)式中，，是風(fēng)機在實際狀態(tài)（即使用條件）下的流量（m3/s），全壓(N/㎡)和功率(KW)；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為101325N/㎡的大氣壓和20℃的氣溫。換算后的，是風(fēng)機的選擇參數(shù)，也是風(fēng)機選型的第一個控制條件。（4）根據(jù)風(fēng)機產(chǎn)品樣本確定風(fēng)機選型采用的方法（即性能表、性能曲線、無量綱性能曲線、性能選擇曲線中之一）。一般情況還應(yīng)根據(jù)風(fēng)機的選擇參數(shù)計算風(fēng)機的比轉(zhuǎn)數(shù)，更有利于風(fēng)機的合理選型。風(fēng)機性能是風(fēng)機選型的第二個控制條件。選型時應(yīng)注意選擇較高效率的風(fēng)機，并且應(yīng)保持風(fēng)機在高效工作區(qū)運行；有條件時應(yīng)盡量選擇轉(zhuǎn)速高、葉輪直徑小的風(fēng)機。對于負荷較小，工況簡單的系統(tǒng)，其風(fēng)機可以一次選定；而負荷較大，工況比較復(fù)雜的系統(tǒng)，往往需要進行不同型號風(fēng)機之間的性能比較和綜合分析，以確定最合理的風(fēng)機型號。另在風(fēng)機的選型中，應(yīng)盡量避免風(fēng)機出現(xiàn)非穩(wěn)定運行狀況的可能。如馬鞍形性能曲線，是風(fēng)機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫流、喘振和搶風(fēng)等不正常工作的主要原因，在風(fēng)機選型時應(yīng)引起重視。（5）根據(jù)所選風(fēng)機的性能曲線和管路性能曲線，考慮系統(tǒng)管路布置方式和風(fēng)機運行方式，圖解裝置運行工況和風(fēng)機運行參數(shù)。如果需要運行工況調(diào)節(jié)的，應(yīng)根據(jù)采用的調(diào)節(jié)方法圖解調(diào)節(jié)工況，確定相應(yīng)的調(diào)節(jié)工況參數(shù)。對于可采用多種方法調(diào)節(jié)時，應(yīng)進行不同方法的經(jīng)濟性分析，以確定最合理的調(diào)節(jié)方法。以上是風(fēng)機選型的主要步驟。從風(fēng)機選型的整個過程來看，是包括風(fēng)機理論、風(fēng)機性能、裝置工況與工況調(diào)節(jié)等內(nèi)容的一個綜合應(yīng)用過程，選型的目的就是實現(xiàn)對風(fēng)機最合理地應(yīng)用。以上步驟體現(xiàn)了風(fēng)機選型的目的和方法，有很重要的實際意義。風(fēng)機常見故障分析1。振動（可從下述幾個方面進行檢查）；

A。葉輪旋轉(zhuǎn)時碰擦，此時會發(fā)生異常的聲音和激烈的振動。原因是貯運，安裝，使用過程中風(fēng)機外殼或葉輪部件發(fā)生變形。

b，貯運，安裝，使用過程中傳動件或機殼變形葉輪平衡破壞。原因如下：葉輪受壓變形；葉輪與軸套的連接件松動；吊裝不妥導(dǎo)致主軸變形；電機固定螺旋松動；

c風(fēng)機底腳螺栓未固緊。

2。發(fā)熱：常溫下運行一小時后，發(fā)現(xiàn)電機溫升過高，則可能由下列原因之一造成；

a系統(tǒng)阻力過大或風(fēng)機選配一