风机基础知识

风机基础知识

风机基础知识

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。

⼆、 通风机的分类和原理

通风机的分类办法有很多种，可以按空⽓流动⽅式分类，也可以按压⼒⼤⼩分类，还可以按⽤途分类。

⽓体压缩和⽓体输送机械

（⼆）按按⽓体出⼝压⼒（或升压）分类1、通风机指其在⼤⽓压为0.101Mpa，⽓温为20℃时，出⼝全压值

低于0.015 Mpa。2、⿎风机指其出⼝压⼒为0.015 Mpa～0.35 Mpa。

3、压缩机指其出⼝压⼒⼤于0.35 Mpa。

（三）⾄于通风机按压⼒分，可以分为低压、中压、⾼压。

低压风机：≤300pa。

中压风机：300pa～1200 pa

⾼压风机：≥1200pa

但这种分类，各种教材都会不同，关键是要注意风机的应⽤场合。

（四）按流动⽅式分类，是指空⽓在风机⾥⾯进⼊并被风轮做功时的流动⽅式，并不是指空⽓如何进⾏或离开风机。1、轴流通风机空⽓从风轮的轴向进⼊风轮并被做功和加速，并主要沿风轮的轴向向前流动。我们家庭⾥常见的有很多，如夏天⽤的电风扇、墙壁上装的排⽓扇等。我们可以很明显地发现，它们有⼀个电机，⼀个风轮，⼀个外壳。它们最直观的特点就是风轮是旬螺旋桨似的。

简单地说它的⼯作原理，就是螺旋桨似的风轮把空⽓直着吸进来，⼜直着吹出去。2、离⼼通风机

空⽓从风轮的轴向进⼊风轮并被做功，并沿风轮的径向向前流动。我们家庭中见的不多，有分体空调机室内分机的送风部分，⼜如吸尘机。

不过⼤家以前可能不⼀定研究过。形象的⽐喻，就是⼤家家⾥的脱⽔机，它通过转动的离⼼作⽤，把⽔从脱⽔桶的半径⽅向甩出去。脱⽔机是从360度的每⼀个⾓度把⽔甩出去的。我们的风机甩的是空⽓，⽽且我们

通常会做⼀个象蜗⽜似的外壳，把甩出来的空⽓引导到固定的⾓度⼀起甩出去。离⼼通风机通常会有⼀个负轮，⼀个外壳（蜗壳），和传动装置（如⼀个电机、若⼲根此带）。它们最直观的特点就是在外⾯看，风轮象猪笼似的，所以有⼈叫它猪笼扇；外壳向蜗⽜似的，所以叫蜗壳。通俗地说它的⼯作原理，就是⽤猪笼似的风轮把空⽓直着吸进来，⼜横着甩出去。

按照⽓流进⼊风轮的形式，可以把离⼼通风机区分为双进风和单进风两种。⽓流从风轮两端进⼊的，为双进风离⼼风机；仅从风轮⼀端进⼊的，为单进风离⼼风机。

离⼼通风机风轮按叶⽚⾓度可以分为前倾风轮、径向风轮、后倾风轮。通俗地说，从风轮径向截⾯看，叶⽚外侧延线和叶⽚该点转动⽅向的切线反向之间的夹⾓为纯⾓的，为前倾风轮；夹⾓为90度的，为径向风轮；夹⾓为锐⾓的，为后倾风轮。使⽤前倾风轮的离⼼通风机，通常称为前倾离⼼风机。

前倾风轮⼜叫前向风轮，或叫前弯风轮；后倾风轮类推。上图所⽰意的为通风机⾏业的专业标⽰法。上图标⽰的⾓度叫出⼝⾓。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

三、风机的型号与规格

（⼀）离⼼式通风机型号编制规则离⼼式通风机型号编制规则

离⼼式通风机系列产品的型号⽤形式表⽰，单台产品型号⽤形式和品种

表⽰。见表：型号组成与顺序关系

1）压⼒系数的5倍化整数后采⽤⼀位数。个别前向叶轮的压⼒系数的5倍化整数后⼤于10时，亦可⽤⼆位数表⽰。

2）⽐转速采⽤两位整数。若⽤⼆叶轮并联结构，或单叶轮双吸⼊结构，则⽤2乘以⽐转速表⽰。（⼆）轴流式通风机型号编制规则

例如：T35-№8，表⽰⼀般通⽤轴流风机，叶轮毂⽐为0.35，叶轮直径

为800mm。叶轮毂⽐为叶轮底径与外径之⽐，取⼆位数。

（三）常⽤风机型号常⽤风机型号有很多，我们在⼯作过程中经常能接触到，请⽤⼼留意。

四、风机常见部件

以下所说的部件，是通风机常见的部件。但具体到每⼀个系列的通风机，不⼀定全部具备这些部件。1、风轮：也叫叶轮，是使空⽓加速或压缩的部件，通常有三种形式：

轴流风轮、离⼼风轮、混（斜）流风轮。2、叶⽚：风轮上的叶⽚，是风轮中使空⽓加速或压缩的主要部位，客观存在的形状、⾓度和数⽬对风机的性能有着最根本的影响。

3、轮毂：轴流风轮的⼀部分，是承托风叶的部件。⼤家要特别留意

各种轴流风机的不同轮毂形式，因为它们影响着风轮的⼯作承受

极限。4、轴套：风轮的⼀部分，是风轮与转轴配合的部件。上⾯有时会有

螺栓，以便和转轴锁紧。5、转轴：有两种，⼀种是电机上的转轴（轴伸），它直接和风叶连

在⼀起；另⼀种是风轮独⾃有⼀根转轴，它与电机之间通过其它

东西传动。6、⽪带轮：传动的装置之⼀，外园有坑，叫⽪带槽，⼀个槽装⼀根

⽪带。7、V型⽪带：传动装置之⼀，普通V带有A、B、C、D、E⼏种形

式。传动能是递增的。8、轴座：传动装置的⼀种，起润滑或冷却的作⽤，有风冷、油冷、

⽔冷等。9、风⽹：也叫防护⽹、防鸟⽹、防⿏⽹等，是安装在通风机进⼝或

出⼝的⽹。按⽹格⼤⼩可分为疏⽹、密⽹，按安装位置可分为前

⽹、后⽹。10、机壳：机器的外壳。对轴流通风机是指外圆筒。

11、蜗壳：特指离⼼通风机风轮外⾯的壳体，因为螺线形象蜗⽜般，

故称蜗壳。12、电机：动⼒来源。

13、接线盒：供客户外接电源线的装置，不是所有的产品都配外接线

盒。14、脚架：通风机的安装脚。⼀般为固定的，也有可以俯仰⾓度和旋转⾓度的。15、喇叭⼝：通常指轴流通风机在进风端的喇叭状部件，有改善进⽓，

降低噪声的作⽤。个别也有安装在出⽓端的。16、进风⼝或出风⼝：空⽓进⼊或离开通风机的⼝，通常有；圆形和

⽅形两种。17、键和键槽：通常为轴和与轴外圆配合起传递⼒作⽤的部件。

18、法兰：机械外壳中与⽅形或圆形外壳的⾯垂直的翻边，是⽤来与

其它设备结合⽤的，上⾯通常会有规律的预留⼀些安装孔。19、吊环：⽤来起吊⽤的环状部件。

五、通风机的主要性能参数

表达通风机性能的参数，主要有风量、风压、功率、转速、电机参数、电源、噪声等。

（⼀）风量

也叫流量，是指在单位时间内空⽓通过通风机的量。在通风机⾏业，这个量以容积计算。通常以m3/min，m3/h来表⽰。

根据物质不灭定律，在没有分⽀流导的任何⼀个截⾯的质量，是不变的。我们知道，通风机对空⽓做功时，空⽓的体积和密度⼏乎没变化，所以风量可以按出风⼝或进风⼝计算流量，结果是相同的。

国际标准单位是每秒通过空⽓的⽴⽅数，单位为⽴⽅⽶/秒，或m3/s,或CMH。部分地区如⾹港，⽤每秒通过空⽓的公升数来表⽰，单位为公升/秒，或L/S。换算办法为：1（m3/s）=1（m3/s）/ (1/3600h)= 1/3600（m3/h）

1（m3/h）=(1m3)/3600s=3600（m3/s）

1L/S=（1/1000 m3）/（1/3600h）=3.6 m3/h

（⼆）压⼒

实际上真正指的是压强，是空⽓被通风机加速或压缩后所增加的能量的表现。空⽓被加速后，具备着增加了的速度能量（惯性能理），会对⼀定的截⾯产⽣⼀种推⼒，就象我们冲⽔可以对垃圾产⽣推动作⽤⼀样。这种运动速度引起的推⼒的对截⾯的压强，我们称为动压。空⽓被压缩后，具备着压缩能量，表现为向外扩张的趋势和压⼒，就象⽓球

⾥的压缩空⽓要扩张⽽使⽓球变⼤⼀样，虽然压缩空⽓处于相对静⽌状态。这种因为被压缩⽽旨起对⼀定的截⾯的扩张压⼒的压强，我们称为对该截⾯的静压。

实际中，为实现送风⽬的，就需要静压和动压。

我们说的动压和静压，都是相对于⼀定的截⾯说的。然⽽，通风机可以有⽆数个截⾯，最起码可以找到两个截⾯，进风⼝截⾯