风机基础与简单选型计算
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风机是用于输送气体的机械，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。
暖通南社多个课件曾讲过，点击本行字链接相关课件。
按工作原理分为：透平式、容积式、喷射式；
透平式又可分为：离心式、轴流式、混流式、横流式 ；
容积式又可分为：往复式、回转式。
风机按排气压力（以绝对压力计算）的高低可分为：
通风机：排气压力低于11.27×104N／m2（Pa）
鼓风机：排气压力在（11.27～34.3）×104N／m2（Pa）
压缩机：排气压力高于34.3×104N／m2（Pa）以上
如用升压（表压）表示，如上所列则可表达如下：
通风机：升压低于1.42×104N／m2（Pa）
鼓风机：升压在（1.42～24.5）×104N／m2（Pa）
压缩机：升压高于24.5×104N／m2（Pa）以上。
风机的性能指标与参数
风机压力有静压、动压及全压，风机铭牌上一般指的是全压；，但可要求标静压；压力单位一般为Pa或KPa。
一般离心风机用体积流量来表达流量参数，流量单位一般为m3/s或m3/h。
表达风机所输送的气体介质的密度，密度单位一般为kg/m3。
单位时间内叶轮转过的次数，转速单位一般为转/分钟（rpm、r/min）。
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：dB(A)。
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。
了解一下轴功率和电机功率，轴功率是指驱动风机转子旋转工作所须的功率，而电机功率则是在轴功率的基础上加上一定的富裕量后所选出的功率，任务单上一般都是电机功率。
气体通过风机所获得的能量与电机输出功率之比。
风机的基本结构型式
风机按传动方式可分为A、B、C、D、E、F六种：
如何进行选型
各厂商风机样本上这么多种类和型号，应该如何选取？
最主要原则：合理组织气流，完成所需功能。
1：尽量利用自然形成的气流
举例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。
举例2：某车间座北朝南，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：
1. 需要排热或排热蒸汽，应尽量优先设置屋顶排风机；
2. 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；
3. 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；
4. 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。
例如：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），这是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。
例如：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。
风机选型应提供哪些参数？
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
风机选型时，风机的噪音越低越好？
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。
如何控制噪音？
有时候风机本身的噪音难以降低，为消除其有害影响，我们需要控制噪音。那么如何控制？
1.远离衰减法：将风机放置在距离目标较远的位置，通过声音的自然衰减，减小影响。下表为声音衰减表。
噪音衰减表
距离 米
衰减值 dBA
1
8.0
1.5
11.5
2
14.0
2.5
16.0
3
17.5
4
20.0
5
22.0
6
23.5
7
25.0
8
26.0
9
27.0
10
28.0
15
31.5
20
34.0
25
36.0
30
37.5
2. 隔音法
将风机设备与目标区域隔离，通过隔离屏障的反射与吸收作用来达到降低噪音的效果。举例：设备间/设备层、隔音箱、隔音玻璃罩。
隔音效果
名称
衰减值 dBA
24CM砖墙
31
37CM砖墙
35
25mm发泡隔音罩
15
3mm普通玻璃
18
5mm隔音玻璃
24
专用隔音门
35
专用隔音板
30
6
23.5
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，使声音钻入孔内不断反射衰减，波峰波谷叠加衰减，从而起到减小噪音的效果。
举例：消音器、消音箱、消音罩、吸音棉。
风管对风机性能有什么影响？
不正确的风管设计
不正确的风管设计会大大增加管道阻力，产生风机风量减小、噪音过大、风机设备过载、缩短风机使用寿命、风机喘振、效率降低等危害。
风机风量、风速计算
风机风量如何计算
风机风量的定义为：风速V与风道截面积F的乘积.大型风机由于能够用风速计准确测出风速,所以风量计算也很简单,直接用公式Q=VF,便可算出风量。
风机数量的确定，根据所选房间的换气次数，计算厂房所需总风量，进而计算得风机数量。
计算公式：N=V×n/Q 其中：N——风机数量（台）； V——场地体积（m3）； n——换气次数（次/时）； Q——所选风机型号的单台风量（m3/h）。 风机型号的选择应该根据厂房实际情况，尽量选取与原窗口尺寸相匹配的风机型号，风机与湿帘尽量保持一定的距离（尽可能分别装在厂房的山墙两侧），实现良好的通风换气效果。排风侧尽量不靠近附近建筑物，以防影响附近住户。如从室内带出的空气中含有污染环境，可以在风口安装喷水装置，吸附近污染物集中回收，不污染环境。
引风机所需风量风压如何计算
1、引风机选型，首要的是确定风量；
2、风量的确定要看你做什么用途，不同的用途风量确定方法不一样，请参照专业书籍或者请教专业技术人员；
3、确定了风量之后，逐段计算沿程阻力和局部阻力，将它们相加，乘以裕量系数，得出需要的压力；
4、查阅风机性能数据表，或者请风机厂家查找对应的风机型号即可
风机风量和风压计算功率，工业方面用，设计中，通过风量和风压计算风机的大概功率
功率(KW)=风量(m3/h)*风压(Pa)/(3600*风机效率*机械传动效率*1000)。
风量=(功率*3600*风机效率*机械传动效率*1000)/风压。
风机效率可取0.719至0.8；机械传动效率对于三角带传动取0.95，对于联轴器传动取0.98。
风量如何计算？要加入风机功率 管道等因素，抽风空间的大小等？
比如说：100平方的房间我需要每小时抽风500立方，要怎么求出它的风机的功率，管道等。还有风速和立方怎么算出来的，比如说0.1或0.5米每秒的风速多长时间可以抽100立方或500立方的风？以上的两个问题要求有个计算公式，公式中的符号要注明。
一、1、管道计算
首先确定管道的长度，假设管道直径。计算每米管道的沿程摩擦阻力：R=(λ/D)*(ν^2*γ/2)。
2、计算风机的压力：ρ=RL。
3、确定风量：500立方。
4、计算风机功率：P=500立方*ρ/(3600*风机效率*1000*传动效率)。
5、风量计算：Q=ν*r^2*3.14*3600。
6、风速计算：ν=Q/(r^2*3.14*3600)
7、管道直径计算：D=√(Q*4)/(3600*3.14*ν)
二、1、风速为0.5m/s时，计算每小500立方米风需要多长时间。假设管道直径为0.3m。
Q=ν*r^2*3.14*3600
=0.5*(0.3/2)^2*3.14*3600
=127.2(立方)
500/127.2=3.9(小时)
建议：风速最好确定在12m/s比较合适，提高风速后可以缩小管道的直径。
γ-空气密度，可选1.2；Q-流量(h/m3)；ν-流速(m/s)；r-管道半径(m)；D-管道直径(m)；P-压力(Pa)；R-沿程摩擦阻力(Pa)；L-管道长度(m))；√-开平方；风机效率取0.79-0.82；传动效率取0.95-1。
怎么计算厨房新风量
1.新风量估算是按照建筑容积来确定的，你知道面积600后乘以层高就是容积，然后确定每小时换气次数，乘以容积，就是每小时需要的总新风量；
2.至于冷量，需要用总风量乘以（外部温度－要求温度）再乘以空气热焓值及其他系数＋建筑维护结构的散热（冷）量，就基本可以得到准确值；
3.对于新风的配送，岗位的应该不是很合适，因为厨房一般风量较大，直接对着厨师吹，人会感觉很不舒适的，可以采用集中送风，设置在开放区域或者走廊部位；而排风就比较适合岗位式的；
4.噪音肯定会有的，送风加装消音器可以消除部分，送风口面积加大也可以消除部分，但是排风由于油污较多，不建议加装；而且如果炒炉打开时，鼓风机的噪音肯定大过风的噪音的
5.如果有冷源可以直接接入新风处理机的，冷量就是上面提到的，再加上管道的冷损失就可。
房通风量计算
厨房的通风量由两部分组成，即局部排风量和全面排风量两部分。局部排风量应选用的灶具和厨房排风罩的情况加以确定，全面排风量一般按计算确定。
1.通风量的计算
机械通风的换气量应通过热平衡计算求利，其计算公式：
L=Q/0.337(tp-ti) （1）
式中，L—必须的通风量m3/h；
Tp-室内排风计算温度，可采用下列数值：夏季35摄氏度，冬季15摄氏度；
Ti-室内通风计算温度，摄氏度；
Q-厨房内的总发热量（显热），W；
Q＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4 （2）
式中，Q1-厨房设备散热量，按工艺提供数据计算，如无资料时，可参考文献；
Q2-操作人员散热量，W；
Q3-照明灯具散热量，W；
Q4-室内外围护结构的冷负荷，W。
2.局部排风量
局部排风量按排风罩面的吸入风速计算，其最小排风量为L＝1000P#8226;
式中，L-排风罩排风量，m3/L；
P-罩子的周边长（靠墙的边长不计），m；
H-罩口至灶面的距离，m。
3.厨房通风量估算
在总结工程设计及使用的基础上，设计人员可按如下通风次数进行估算：
中餐厨房 n＝40-50h-1；
西餐厨房 n＝30-40h-1；
在估算出的通风量中，局部排风量按65％考虑，全面排风量按35％考虑。
三、局部排风部位及要求
中餐厨房，其烹调的发热量和排烟量一般较大，排风量也较大，排气罩一般选用抽油烟罩。为减轻油烟对环境的影响，可选用消洗烟罩。
蒸煮间。此间对新风的要求较低，但排风效果一定要好，否则，蒸汽将充满整个工作间，影响厨师工作，排气排出的主要是水蒸气，可以不采用和净化装置，直接排出。 西餐厨房。烹调量并不很大，但要求设备多而全，排风量要小于中餐厨房。洗碗间。需要较大的排风量。
四、厨房补风的要求
在厨房通风中，要补充一定数量的新风，送风量应按排风量的80％-90％考虑。厨房内负压值不利大于5Pa，因负压过大，炉膛会倒风。因而应使送风机与排风机均有调速的可能。 可将补风量的30％作为岗位送风，送风口直接均匀布置排气罩前侧上方。 厨房送风可直接利用室外新风，仅设置粗效过滤器。此外，为改善炊事人员工作环境，宜按条件设局部或全面冷却装置。厨房用具发散的热量与空气调节冷却负荷的关系，可用下式计算：
灶具热源为煤气的场合：
qc=qeF1F2≈0.1qe。 (3)
式中 qc-厨房空调冷负荷，kW；
Qe-厨房设备散热量，kW；
F1-设备同时使用系数，取0.5；
F2-设备输入功率中表面辐射热的比例，取0.32；
F3-排风排热系数，取1.6。
灶具热源为使用电及蒸汽的场合：
qc=qeF1F2/F3≈0.16qe(4)
为避免厨房向餐厅串味，可将60％的送风量送入餐厅，然后再由餐厅流至厨房。鉴于厨房的通风换气量很 大，如此大的补风量均经餐厅流向厨房，从节能和管道布置等方面考虑，这种方法并不可取。
五、系统布置
1.送风系统应为直流方式，厨房的通风系统宜采用变速风机或关联又风机进行送排风。
2.送排风口布置
厨房内送、排风口的布置应按灶具的具体位置加以考虑，不要让送风射流扰乱灶具的排风性通。确定送风 出口的出口风速时，在距地2m左右时的区域风速0.25m/s较为理想。送风口应沿排风罩方向布置，离罩子前方最小0.7m，而排风口距排风罩越远越好。
3.机房、风机及风管的布置
厨房的排风机宜设在厨房的上部，厨房为公共建筑中的一部分时，其排风机宜设在屋顶层，这可以使风道 内处于负压状态，避免气味外溢。
厨房的排风机一般应选用离心风机，厨房的排风管应尽量避免过长的水平风道。厨房的排风管应尽量避免过长的水平风道。厨房的排风竖井最好与排烟道靠在一起以加大抽力。
4.防火、排烟
厨房的排气系统宜按防火分区划分，尽量不穿过防火墙，穿过时应装防火阀。
厨房通风系统的管道应采用不燃烧材料制成已知风量40000，烟道面积怎么计算？
工程上一般烟道中的空气流速为14-17m/s，加上这一个已知条件，我们就可以计算出烟道的面积了，计算方法如下：
D=√(Q*4)/(3600*3.14*ν)
Q-风量(m3/h)；D-烟道直径(m)；ν-流速(m/s)；√-开平方。
根据上述公式：D=√(40000*4)/(3600*3.14*17)；D=0.912(m)；
烟道的面积=(0.912/2)*(0.912/2)*3.14=0.65(m2)
知道风量，怎么计算风管管径？假如空气量为67.9m³/h，那么选多大的管径？怎么算的
D=√[Q*4/(ν*3.14*3600)]
=√[67.9*4/(5*3.14*3600)]
=0.069m。
D-风管直径(m)
Q-风量(m3/h)
V-风速(m/s)；设风速为5m/s。
回风百叶过风量计算公式。
回风速度取小于等于2米/秒，风量为：2（单位：米/秒）*回风口面积（单位：平方米）*3600（注：1小时=3600秒）。
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