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案例

风机选型及计算

来源:开云登录网页    发布时间:2024-04-13 19:49:05
SSR罗茨风机

  风机是输送气体的机械总称。风机是一种通用工业设施产品,用途十分普遍,公共的、商业的民用建筑和几乎所有的工业生产厂房和生产线上都离不开风机的应用。同时,风机作为除尘设施的动力装置,其选型对除尘效果起到很重要的作用。

  混流式:在风机的叶轮中气流的方向处于轴流式与离心式之间,近似沿锥面流动。

  横流式:横流式通风机有一个筒形的多叶叶轮转子,气流沿着与转子轴线垂直的方向,从转子一侧的叶栅进入叶轮,然后穿过叶轮转子内部,通过转子的另一侧的叶栅,将气流排出。

  按通风机的用途分类,可分为引风机,纺织风机,消防排烟风机。通风机的分类一般以汉语拼音字头代表。

  该类风机进口直径小,工作轮宽度不大,蜗壳的宽度和张开度小。通风机的比转速越小,叶片形状对气动特性曲线)

  该类风机各自具有不一样的几何参数和气动参数。压力系数大的和压力系数小的中比转速通风机,它们的直径几乎相差一倍。

  风机的型号由名称、型号、机号、传动方式、旋转方向和出风口位置六部分内容组成,其排列序号如图所示。

  2压力系数的5倍化整后采用一位数。个别前向叶轮的压力系数的5倍化整后大于10时,也可用二位数表示。

  3比转速采用两位整数。若用二叶轮并联结构,或单叶伦双吸结构,则用2乘比转速表示。

  4若产品的型式有重复代号或派生型时,则在比转速后加注序号,采用罗马数字Ⅰ、Ⅱ等表示。

  5设计序号阿拉伯数字“1”、“2”等表示。供对该型产品有重大修改时用。若性能参数外观尺寸、地基尺寸、易损件没有更动时,不应使用设计序号。

  7传动型式,离心通风机的传动型式通常有电动机直联、带轮、联轴器等三种型式。各种传动型式的代表符号与结构说明见表3.1与图3.2。

  与此同时必须要格外注意的是此风机规格型号性能均符合技术方面的要求,通常该品牌风机轴承采用日本NSK品牌轴承,但由于客户深究,按技术协议要求:电机与风机之间连接用的轴承要求采用SKF、道奇、铁姆肯等国际知名品牌。以致产生了设计变更及其他弥补措施,增加了项目成本,因此在日后的项目中要多加注意技术协议中风机轴承的要求。同时将常用进口轴承品牌罗列如下图3.9。

  风机在单位时间内所输送的气体体积流量称之为风量或流量,通常指的是在工作状态下输送的气体量。(单位:m³/h、m³/min、m³/s)。

  2、风压:风机的风压系指全压,它为动压和静压两部分之和。(单位:Pa);

  6、比转数:比转数是风机的一个特性参数,表示风机在最高效率点下风量、风压及转速之间的关系。比转数大的风机,流量大,风压低;比转速小的风机,流量小,风压高。

  目前风机种类非常之多,同一系列新产品就有许多不同的叶轮直径,同一直径也有不同转速。如果要绘制每一种个体特性曲线表示风机性能,就会显得过于复杂。因此非常有必要讨论同一系列新产品、同一直径各产品及其模型和实物间关系的相似理论。对于风机选型来说,我们大家可以根据供应商提供的某系列某直径的风机个体特性曲线,在改变转速、叶轮几何尺寸及流体密度时,可进行性能参数的相似性换算。

  两台通风机相似,表示两台通风机气体流动相似,它一定要满足几何相似、运动相似和动力相似三个条件。

  (1)几何相似。指两台通风机的各过流部件对应的线性尺寸同一比例,对应角、叶片数均相等。

  (2)运动相似。指两台通风机各对应点上的同名速度方向相同,速度之比相等,即各对应点上的速度三角形相似。

  (3)动力相似。指两台通风机过流部分对应点上流体质点受到的各同名力的比值相等,方向相同。

  (5)传动方式:决定传递效率,电机直联传动、联轴器直接传动、皮带传动的机械效率分别为1、0.98、0.95。

  (6)在选用风机时,应该考虑到通风管道系统不严密而漏风及阻力计算的误差,为使风机运行可靠,系统的风量和风压应留余量。

  按无因次特性参数选型,首先要确定所属风机的比转速。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,能调整从新计算。

  a) 当n=2900 r/min时可选用4-62型风机(前面的数字“4”表示压力系数,“62”表示风量系数,根据(72大风量、62中风量、26低风量、19小风量、12 小风量);

  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。

  风压的确定根据管道水力计算确定。通风管道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位里和风量均已确定的基础上进行的。其最大的目的是确定各管段的管径(或断面尺寸)和阻力,保证系统内达到一定的要求的风量分配。最后确定风机的型号和动力消耗。

  风管水力计算方式有假定流速法、压损平均法和静压复得法等几种。目前常用的是假定流速法。

  压损平均法的特点是将已知总作用压头按干管长度平均分配给每一管段,再根据每一管段的风量确定风管断面尺寸。如果风管系统所用的风机压头已定,或对分支管路进行阻力平衡计算。

  静压复得法的特点是,利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力,根据这一原则确定风管的断面尺寸。此法适用于高速空调系统的水力计算。

  假定流速法的特点是,先按技术经济要求选定风管的流速。再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。多数按此法进行风压计算。

  (a)绘制通风或空调系统轴测图,对各管段进行编号,标注长度和风量。管段长度一般按两管件间中心线长度计算,不扣除管件(如三通、弯头)本身的长度。

  风管内的空气流速对通风、空调系统的经济性有较大的影响。流速高,风管断面小,材料耗用少,建造费用小;但是系统的阻力大,动力消耗增大,运行的成本增加。对除尘系统会增添设备和管道的磨损,对空调系统会增加嗓声。流速低,阻力小,动力消耗少;但是风管断面大,材料和建造费用大,风管占用的空间也增大。对除尘系统流速过低会使粉尘沉积堵塞管道。因此,一定要通过全面的技术经济比较选定合理的流速。根据经险总结,风管内的空气流速可按下表确定。

  确定风管断面尺寸时,应采用通风管道统一规格进行管道选型,以利于工业化加工制作。风管断面尺寸确定后,应按管内实际流速计算阻力。阻力计算应从最不利环路(即阻力最大的环路)开始。

  (c)当风机在非标准状态下工作时应按式、式对风机性能进行换算,再以此参数从风机样本上选择风机。

  管道水利计算举例:有一通风除尘系统,风管全部用钢板制作,管内输送含有轻矿物粉尘的空气,气体温度为常温。各排风点的排风量和各管段的长度见图所示。该系统采用滤筒除尘器进行排气净化,除尘器压力损失△P=1200Pa。对该系统来进行设计计算。

  确定风管断面尺寸时,应采用通风管道统一规格进行管道选型,以利于工业化加工制作。风管断面尺寸确定后,应按管内实际流速计算阻力。阻力计算应从最不利环路(即阻力最大的环路)开始。

  (c)当风机在非标准状态下工作时应按式、式对风机性能进行换算,再以此参数从风机样本上选择风机。

  管道水利计算举例:有一通风除尘系统,风管全部用钢板制作,管内输送含有轻矿物粉尘的空气,气体温度为常温。各排风点的排风量和各管段的长度见图所示。该系统采用滤筒除尘器进行排气净化,除尘器压力损。失△P=1200Pa。对该系统来进行设计计算。

  3.根据各管段的风量及选定的流速,确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。

  根据表,输送含有轻矿物粉尘的空气时,风管内最小风速为:垂直风管12m/s,水平风管14m/s。

  考虑到除尘器及风管漏风,取5%的漏风系数,管段 6及7的计算风量为 6300*1.05= 6615m3/h。

  电机级数三相异步电动机转速是分级的,是由电机的“极数”决定的。三相异步电动机“极数”是指定子磁场磁极的个数。定子绕组的连接方法不一样,可形成定子磁场的不同极数(2级指的是电机每一相含有的磁极个数为2(即一个N极和一个S极)。选择电动机的极数是由负荷需要的转速来确定的,电动机的极数直接影响电动机的转速,电动机转速=60×电动机频率/电动机极对数。电动机的电流只跟电动机的电压、功率有关系。

  极数反映出电动机的同步转速,2极同步转速是3000r/min,4极同步转速是1500r/min,6极同步转速是1000r/min,8极同步转速是750r/min。

  绕组的一来一去才能组成回路,也就是磁极对数,是成对出现的,极就是磁极的意思,这些绕组当通过电流时会产生磁场,相应的就会有磁极。

  三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极,每个电机每相含有的磁极个数就是极数。由于磁极是成对出现的,所以电机有2、4、6、8……极之分。

  2.若三相交流电的频率为50Hz,则合成磁场的同步转速为50r/s,即3000r/min。

  如果电动机的旋转磁场不止是一对磁极,进一步分析还能够获得同步转速n与磁场磁极对数p的关系:n=60f/p。 f为频率,单位为Hz.n的单位为r/min。

  ns与所接交流电的频率(f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系 ns=f/P。在中国,电源频率为50赫,所以二极电机的同步转速为3000转/分,四极电机的同步转速为1500转/分,以此类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速,异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差(称为转差)通常在10%以内。由此可知,交流电机(不管是同步还是异步)的转速都受电源频率的制约。因此,交流电机的调速很难,最好的办法是改变电源的频率,而以往要改变电源频率是很复杂的。所以70年代以前,在要求调速的场合,多用直流电机。随着电力电子技术的发展,交流电动机的变频器调速技术已开始得到实用。

  1、看转速比如1430r/min实际同步转速就是1500转,由转速公式:

  转速=时间(60秒)×频率(50HZ)除以磁极对数 一个磁极对为2个极,由此就可以算出 3000÷1500=2个磁极对也就是4极电动机。

  2、看型号就更直接了:例如 电动机型号是Y 132 M- 4 Y →三相异步电动

  3、异步电机是以YB开头,鼠笼型为YR,增安型为YA,然后是中心高和极数,例如YR400-4 560 6KV,是异步鼠笼型电机中心高为400mm,极数为4极,额定功率560KW,标称电压6KV;

  比如风机电机的选择:极数的选择应该根据风机的额定转速选取,功率15KW;