风机选型及应用

01 风机设备主要参数

风量：风机每分钟输送的空气立方数，SI：m³/h。

全压：气体所具有的全部能量，等于动压+静压，SI：Pa。

动压：将气体从零速度加速至某一速度所需要的压力，SI：Pa 。

静压：流体某点的绝对压力与大气压力的差值，SI：Pa 。

风机转速：风机叶轮每分钟转过的转数，SI：RPM；

轴功率：电动机除去外部损耗因素，传递到风机轴上的实际功率，通常认为是风机实际所需功率，SI：KW 。

噪音：风机在正常运转过程中气动噪音和机械噪音叠加所形成的噪音；大多数厂家公布A记权噪音(dBA)，1.5m处。SI：dBA

全压效率：风量X全压/轴功率/1000/3600*100%

电源：380/50/3，220/50/1，220/50/3，690/50/3 等

出口风速：风机出口截面积的风速，控制出口风速可间接控制噪音。SI：m/s

02 选型所需提供参数

1. 风机形式、种类及用途

2. 安装方式

3. 气体成分（包括特殊的温度、湿度、腐蚀性及杂质）   

4. 出风方向

5. 室内安装还是室外安装

6. 限定的其他条件(如噪音小于60dBA等)     

7. 配件及特殊要求

03 风机性能曲线

曲线图上那条向下曲线代表风机工作点，纵轴是风压，横轴是风量。选型应该避开紧挨着最高压力点的工作点和低于最大压力40%的点。

一般来说风量越大，风压越小。设计风管时，根据管路阻力计算和风量需求，确定风管系统的总风量和静压损失，风口处最好保留30~50 Pa余压。这样得到的结果就是你选择风机的依据。比如设计一条管路。最不利的一条环路下静压损失300Pa，需要的总风量是5000 m³/h，那么你的风机就要选能够工作曲线能满足5000风量，静压330~350 Pa的那个型号。

04 根据样本选型

风机制造厂都会印有本厂的风机产品样本和目录。在风机产品样本和目录中，通常是按系列、机号列出各种转速下的选用性能表，表中的性能参数值是风机最高效率点90%范围内的数值，并取6~8个性能点的数值，以供选用。

  选型方法

1. 选型时，先找到静压；

2. 按照静压所在列向下查找，找到所需风量；

3. 读出轴功率、噪音，转速等参数；

4. 查看性能曲线，功率曲线，外形尺寸等是否满足需求；

5. 按照轴功率X1.1，向上匹配合适的电机；

6. 选型完成。 

  双速风机选型方法

已知：高风量/低风量高风压/低风压要选择双速风机，方法及步骤如下：

a. 按照高风量、高风压选型，得到风机型号、高转速、高电机极数、高轴功率、高噪音；

b. 按照低风量、低风压，在同一型号下选型，得出低转速；

c. 根据高/低（注意高比低）风机转速的比例，得到最接近的双速电机的极数；

d. 根据高轴功率和双速电机的极数比例，在双速电机库中选择双速电机；

e. 反向推算确定后的低转速；

f. 根据该低转速计算出相应的参数，完成选型。

05 选型风机型号及种类

  风机按叶轮形式分类

离心风机，轴流风机、混流风机、贯流风机等；

  风机按安装位置或按照安装形式分类

屋顶风机、边墙风机、管道风机、风机箱等；

  风机按用途分类

排风机、送风机、过滤风机、除尘风机、排烟风机等；

  风机分类组合

屋顶离心排风机，边墙轴流排风机、排烟混流风机等。

通过比转数选取风机种类

比转数n_s是一个无因次参数，它反映了不同类型通风机的流量、全压和转速之间的综合特性。通常是指单级单吸入时的比转数，取最高效率点的值。

而确定风机所需的比转速，则必须先选定风机的转速。所选风机几何尺寸不要太大，叶轮的圆周速度不要太高，如果初定转速不合格，可以调整从新计算。

例：要求Q=23612 m³/h   P= 5761 Pa

由于电机的转速一般为2900 r/min、1450 r/min、960r/min、730 r/min几种，尽量取大的转速，这样可以减小风机的外形尺寸，另从风机压力上看这是一台高压风机，所以选2900 r/min和1450 r/min两种转速进行选形。

n_s1=62.26 (n=2900 r/min)

ns2=31.28 (n=1450 r/min)

所以有可能选择4-62型或者9-26型的前弯离心通风机、后弯离心通风机或者混流风机等。（前面的数字“4”表示压力系数， “62”表示风量系数，72大风量、62中风量、26低风量、19小风量、12小风量）

确定风机的叶轮外径（D）根据风机的压力系数公式：

P—全压 Pa、D—叶轮直径 m、n—叶轮转速 r/min、ρ—介质密度 kg/m³

当n=2900 r/min时可选用4-62型机座号为15的风机，当n=1450 r/min时可选用9-26型机座号为10的风机。再根据经济性的考虑，选用9-26-10的风机。

风机轴功率的确定：

启动功率 Ne=1.15N=54.28 kW

风机选择最主要原则：合理组织气流，完成所需功能

1. 选型时，先找到静压

例1：某热处理车间，面积4000㎡，厂房高约6m，无空调，夏季车间内最高平均温度可达50℃，为降低车间内温度，使工作人员感觉舒适，采用机械送排风方式引入外界冷风。第一次，采用10台边墙排风机，百叶送风形式，但百叶安装位置较高（4m左右）。使用后，车间地表温度降低5℃，5.5米行车处，温度降低10℃，工作人员对其效果不太满意。后改造，原风机位置及台数均不变，加大送风百叶面积，将百叶高度降低至距地面0.5m处。改造后，车间内送排风总量基本不变，但车间内地表温度降低9℃，工作人员认为效果有明显改善。

原因分析：热处理设备为该车间主要热源，空气加热后向上方屋顶聚集，经过对流循环后，整个车间内温度升高。第一次方案中，采用机械送排风没有错，但是不应将百叶安装过高，这样进入室内的冷空气迅速被热空气混合加热，达不到给人员降温的作用。第二次方案中，降低了百叶的高度，使得冷空气先流过工作人员所在的地表，然后再混合热空气，降低最多的车间内地表温度。达到了设计目的。

例2：某车间坐北朝南，由于地形原因，常年刮东南风，导致车间内气流多以由南向北为主。由于车间内有比较重的醋酸味，所以业主想增加机械排风，而后在南墙上安装一排排风机。使用后，效果非常不理想。后经改造，将南墙上的排风机安装在北墙上，并在南墙原风机位置加装电动百叶。改造后效果非常明显。

原因分析：原方案机械排风和自然风方向相反，所以排风效果很不理想。改造后，机械排风与自然风形成合力，大幅度提高了排气效果，另外增加的百叶，也加强了自然通风的效果。所以效果会比较明显。

类似的场合：

a. 需要排热或排热蒸汽，应尽量优先设置屋顶排风机；

b. 需要取暖、降温或送新风时，应尽量让暖气流或冷气流流经工作人员所在位置，所以多选用管道风机或边墙风机；

c. 消防排烟，应优先采取屋顶风机或吊装的风管，故多选用管道风机；

d. 尽量利用自然风气流（应合理设置风机位置和形式）。

2. 控制气流分层/分区域

气流分层不仅可以使用在净化室，也可以使用在其他许多场合。气流分层仅需要考虑和控制某一空间内或某一高度范围内的气流。

例：某水泥分装车间，如果整体换气则需要20次/小时的换气，如果采用气流分层技术，则只需要5次/小时的折合换气量。因此能大量节约设备成本和运行成本。

类似场合：手术室、细菌培养室、面粉厂灌装车间、食堂。焊接车间等。

3. 局部送排风

有些情况下，车间内整体清洁，但有个别几处严重污染源（或严重发热），这时就需要用到局部排风。

有些情况下，仅需要照顾到固定岗位的工作人员的气流，则应采取局部送新风。

例：某开放空间，外界气温非常低（-30℃），但工作人员需要取暖。如果用整体采暖，只能是浪费能源。这种情况下，应首先考虑热辐射采暖，或者采用局部暖风机既可。

06 选型是否噪音越小越好

噪音总是伴随着风机的运转，不可消除。最新研究表明，只要风速超过0.75m/s，就会产生噪音。当然，风速越低，产生的噪音就越小。

噪音是有害的污染。我们在设计中，总是想尽可能的降低风机设备的噪音。随着风机技术的发展，我们所能做到的噪音污染也在越来越小。

但是不是风机选型时，噪音越小越好？

噪音小当然好，但必须兼顾其经济性。要求的噪音越低，整台设备的成本就越高。大约每降低10个分贝，风机成本上涨1倍（经验值，非线性）。大多数风机噪音最小不可能低于35dBA。

所以选择风机时，噪音 “ 够用就好 ”，不必要一定追求低噪音。

例如风机设备所在区域为无人区，那只要考虑噪音不超过“红线”即可。

风机设备所在区域存在更高噪音的设备时，可将风机设备的噪音设定为“最高设备的噪音-6dBA”，合成后噪音最多高出1分贝，而成本最为经济。如果“最高设备噪音-10dBA”，合成后噪音仍为最高设备的噪音，而低的噪音已被“湮没”。

风机所在设备如果有隔音或吸音效果，只要考虑噪音透射产生的影响即可。

07 噪音控制