新疆大型风机选型的基本知识

新疆大型风机选型的基本知识

新疆大型风机选型计算　

一、风机选型的基本知识：　

1、标准状态：指风机的进口处空气的压力P=101325Pa，温度t=20℃，相对湿度φ=50%的气体状态。　

2、指定状态：指风机特指的进气状况。其中包括当地大气压力或当地的海拔高度，进口气体的压力、进口气体的温度以及进口气体的成份和体积百分比浓度。　

3、风机流量及流量系数　

3.1、流量：是指单位时间内流过风机进口处的气体容积。　

用Q表示，通常单位：m3/h或m3/min。　

3.2、流量系数：φ=Q/（900πD22×U2）　

式中：φ：流量系数 Q：流量，m3/h 

D2：叶轮直径，m　

U2：叶轮外缘线速度，m/s（u2=πD2n/60）　

4、风机全压及全压系数：　

4.1、风机全压：风机出口截面上的总压与进口截面上的总压之差。用PtF表示，常用单位：Pa 

4.2、全压系数:ψt=KpPtF/ρU22 

式中, ψt:全压系数　 Kp:压缩性修正系数　 PtF:风机全压,Pa 　ρ:风机进口气体密度,Kg/m^3　u2：叶轮外缘线速度，m/s 

5、风机动压：风机出口截面上气体的动能所表征的压力，用Pd表示。常用单位：Pa 

6、风机静压：风机的全压减去风机的动压，用Pj表示。常用单位：Pa 

7、风机全压、静压、动压间的关系：　

风机的全压（PtF）=风机的静压（Pj）+风机的动压（Pd）　

8、风机进口处气体的密度：气体的密度是指单位容积气体的质量，用ρ表示，常用单位：Kg/m3 

9、风机进口处气体的密度计算式： ρ=P/RT　

式中：P：进口处绝对压力，Pa　R：气体常数，J/Kg·K。与气体的种类及气体的组成成份有关。 

T：进口气体的开氏温度，K。与摄氏温度之间的关系：T=273+t 

10、标准状态与指定状态主要参数间换算：　

10.1、流量：ρQ=ρ0Q0　

10.2、全压：PtF/ρ= PtF0/ρ0　

10.3、内功率：Ni/ρ= Ni0/ρ0 

注：式中带底标"0"的为标准状态下的参数，不带底标的为指定状态下的参数。　

11、风机比转速计算式： Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4 

式中： Ns：风机的比转速，重要的设计参数，相似风机的比转速均相同。 n：风机主轴转速，r/min　 

Q0：标准状态下风机进口处的流量，m3/s　Kp: 压缩性修正系数 　PtF0: 标准状态下风机全压,Pa　

12、压缩性修正系数的计算式：　

Kp=k/（k－1）×[（1+p/P）(k－1)/k－1]×(PtF/P)－1 

式中tF:指定状态下风机进口处的绝对压力,Pa　k:气体指数,对于空气,K=1.4 

13、风机叶轮直径计算式： D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2 

式中2:叶轮外缘直径,m　n:主轴转速：r/min　Kp：压缩性修正系数 　PtF0：标准状态下风机全压，单位：Pa 

ρ0：标准状态下风机进口处气体的密度：Kg/m3　ψt：风机的全压系数　

14、管网：是指与风机联接在一起的，气流流经的通风管道以及管道上所有附件的总称。　

15、管网阻力的计算式：Rj=KQ2 

式中: Rj:管网静阻力,Pa 

K:管网特性系数与管道长度、附件种类、多少等因素有关，确定其值的方法通常采用：计算法，类比法和实际测定法。 

Q：风机的流量，m3/s 

16、常见压力单位间的换算关系：　

1毫米水柱（mmH2O）=9.807帕(Pa) 

17、大气压力与海拨高度间近似关系： P=101325－（9.4～11.2）H 

式中：大气压力Pa　H：海拨高度：m 

二、 选型实例（仅举一例）　

　　为2T/h工业锅炉选择一台引风机。已知最大负荷时所需风机性能参数及相应的进气条件，如下：　

流量：Q=6800 m3/h ，进口温度：t1=200℃ 

全压：PtF=2010 Pa　， 进口绝对压力P=96000 Pa 

解：1、每秒钟流量：Qs=6800/3600= 1.89 m3/s 

　　2、指定条件下空气密度：ρ=P/RT=96000/（287×（273+200））=0.707 Kg/m3 

　　3、换算为标准状态下的全压： PtF0=PtF×ρ0/ρ=2010×1.2/0.707=3412 Pa 

　　4、选定风机主轴转速：n =2800 r/min 

　　5、计算压缩性修正系数：　

　　　Kp=K/（K－1）[（1+PtF/P）((k－1)/k)－1]×(PtF/P)－1 

　　　　=1.4/(1.4－1) ×[(1+2010/96000)(1.4－1)/1.4－1] ×(2010/96000)－1 

　　　　=0.9926 

　　6、计算所需风机的比转速：　

　　　Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4 

　　　　=5.54×2800×1.89^0.5/(0.9926×3412)3/4 

　　　　=48 

　　7、选用Y5－48型离心引风机，查得该型风机无因次特性曲线最高效率点参数为：　

　　　流量系数：φ=0.1225　全压系数：ψt=0.536　内效率:η=0.835 

　　8、计算叶轮外径：　

　　　D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2 

　　　　=（27/2800）×[0.9926×3412/（2×1.2×0.536 ）]1/2 

　　　　=0.497m 

　　选用Y5－48－11№5C引风机　

　　9、校核内功率：　

　　Ni=PtFQs/1000η=2010×1.89/(1000×0.835)=4.5 KW 

　　电机容量储备系数取为1.3,带传动机械效率取0.95,所需功率为:6.15KW 

　　选用电机为:7.5KW－2极（型号：Y132S2－2）