风机的选择方法

3.风机的选择方法

风机的选择大致有以下三种方法：

（1）按风机性能表来选择风机 这种方法简单方便，但不能准确地确定风机在系统中的最佳工况。选择步骤如下：

1）根据生产需要，按式（11-1）决定计算流量q_V和计算风压p。

2）根据风机的用途，例如引风机就在常用的引风机性能表中查找合适的型号（叶轮直径）、转速和电动机功率，这样便决定了所选的风机。

（2）利用风机的选择曲线来选择风机 这是最常用的一种方法。风机的选择曲线是以对数坐标表示的，它把具有相似的不同叶轮直径D₂的风机的风压、风量、转速和功率绘在一张图上。风机的工作范围一般规定为设计点效率的90%以上的一段。选择步骤如下：

1）按式（12-1）计算流量q_V和风压p。如果输送的介质参数与常态状况不符合，应按式（12-2）或（12-3）进行换算。

2）按照技术规范，从安全、经济的原则出发，决定合理的运行方式和设备的台数。如果选定两台或两台以上设备并联运行，则应将计算流量参数除以设备的台数，计算风压保持不变。要考虑在管道阻力一定下，并联后的总流量，比各台单独运行的流量之和有所减少。如果选定为两台或两台以上设备串联运行，则应使计算流量q_V保持不变，计算风压除以设备的台数，也应考虑串联后总压头有所减小，从而决定单台设备所需要的选择参数。

3）根据已定的选择参数，在风机的选择曲线上作相应坐标轴的垂线，从其交点即可知道所选风机的机号、转速和功率。往往交点不是刚好落在风机的性能曲线上，如图12-1中1点。通常是保持风量不变的条件下垂直往上找，找到最接近的一条性能曲线上的2点或3点；再由2点或3点所在的性能曲线，查出在最高效率点时所选风机的机号（叶轮直径D₂）、转速，功率，然后用插入法经重度换算，求出工作状况下的功率；考虑一定的裕量后选用电动机。电动机的安全系数，通风机采用1.15，引风机采用1.30，排粉风机采用1.20。

根据上面2、3两点选得了两台风机，经过权衡分析，核查运行工况点是否处于高效区。一般选取转速较高，叶轮直径较小，运行经济（风机在流量减小时，可较长时间保持高效率）的第3点所决定的风机。

图12-1 风机选择曲线的使用

（3）利用风机的量纲一的性能曲线选择风机 风机量纲一的性能曲线代表叶轮外径和转速不同，但几何形状和性能完全相似的同一类型风机的性能曲线。其选择步骤如下：

1）按生产需要，选择几种可用的风机型式，由所选类型的设计点效率η（一般为η_max），查出各类型的流量系数和压力系数。选择时可把几种型式进行列表计算，便于比较和挑选。

由公式

联立求解出

式中，q_V、p为风机计算风量（m³/s）、计算风压（Pa）；u₂为叶轮圆周速度（m/s）；ρ为介质的密度，空气处于标准状态时ρ₀=1.2kg/m³。

以计算出的D₂，按生产的机号选型。

2）按下式计算风机的转速n（r/min）：

求得各型式所需转速n，选取与算出的n值相近的电动机转速。

3）由上面选用的D₂和n，按式（12-5）和式（12-6）算出所需的u₂′、和。

4）由和查所选类型的量纲一的性能曲线图。如果由和决定的点落在曲线下面，而且紧靠曲线，即认为合适。否则应加大叶轮直径D₂或转速n进行重选。

5）根据和查量纲一的-η曲线，得η。利用下式计算电动机的功率P（kW）：

或直接查-P曲线算出P。考虑电动机功率的安全系数，选用标准电动机。

6）把各型的情况加以比较，选出适合需要的风机。

对于改装风机，往往转速已知，此时是先计算比转数n_v；由比转数n_v找出与它相近型号风机的量纲一的性能曲线；由n_v查出、，计算出D₂；最后根据风机的空气动力学图，定出风机流道各部分的尺寸和形状。对于圆周速度超过120m/s的叶轮，必须进行强度校核。

【例题1】 试选择满足下列条件的引风机：q_Vmax=42.46×10⁴m³/h，管网中损失p_max=321mmHg，烟气温度t=411K，当地大气压p_a=745mmHg。

解：根据《热力发电厂技术设计规范》选用两台，并联运行。每台参数为

p′=1.15p_max=1.15×312mmHg=359mmHg

由于引风机的性能曲线表和选择曲线是按常态状况（t=200℃，p_a=745mmHg，密度ρ=0.745kg/m³绘制的。故风机的计算参数修正为

q_V=q_V′23.35×10⁴m³/h

根据q_V和p查图Y4-73-11型引风机选择曲线，选联Y4-73-11No.20型风机两台。转速n=960r/min，叶轮直径D₂=2m，电动机功率P=380kW，效率η=93%，此台风机的风量为q_V=26.2×10⁴m³/h，全压p=322mmH₂O。

【例题2】 试根据通风机量纲一的性能曲线选出通风机。已知条件：q_V=40m³/s，p=215mmH₂O，介质为空气，ρ=1.2kg/m³。

解：以4-73型通风机量纲一的性能曲线为例。其他类型仿此进行当η=η_max=93%时，=0.435，=0.22，按式（12-5）计算风机的外径D₂（m）：

选取机号No.20的4-73-11型离心通风机，D₂=2m。

由式（12-6）计算转速n（r/min）：

取n=610r/min。

根据D₂=2m，n=610r/min，计算u₂′（m/s）、和如下：

根据和，查4-73型通风机无因次性能曲线由、决定的点落在曲线下面，认为合适。

计算风机的轴功率：

电动机功率

电动机容量安全系数K=1.15，最后选定电动机标准功率P=125kW。