離心通風(fēng)機(jī)選型指南
2010年11月27日
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離心通風(fēng)機(jī)在我國工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛，涉足水泥、冶金、化工、電力等諸多領(lǐng)域。其主要的應(yīng)用包括輸送氣體、排除廢氣、輸送物料、冷卻介質(zhì)等。離心通風(fēng)機(jī)的選型是風(fēng)機(jī)生產(chǎn)流程中關(guān)鍵性的一步。
1 離心通風(fēng)機(jī)選型
傳統(tǒng)選型方法簡單，但計算過程復(fù)雜、繁瑣，結(jié)果易出偏差，只有少數(shù)技術(shù)精英憑借經(jīng)驗才能完全掌握。計算機(jī)的出現(xiàn)給選型帶來一場質(zhì)的革命，選型的程序化把大量繁雜的運(yùn)算過程留給計算機(jī)，把簡單、便捷、友好的界面留給使用者，一般的風(fēng)機(jī)技術(shù)人員、銷售人員都可以輕松掌握。高端的選型大眾化，在應(yīng)用領(lǐng)域通過筆記本電腦、互聯(lián)網(wǎng)由廠內(nèi)擴(kuò)展到設(shè)計院、風(fēng)機(jī)招標(biāo)現(xiàn)場，把現(xiàn)代風(fēng)機(jī)市場運(yùn)作理念發(fā)揮得淋漓盡致。
2 離心通風(fēng)機(jī)選型過程
要選型，首先要確定氣體的流量、壓力、密度，這是離心通風(fēng)機(jī)選型過程的三要素。
氣體的密度（工況密度）是選型過程中最為關(guān)鍵的第一要素，若未給定密度則需根據(jù)風(fēng)機(jī)的工況環(huán)境，如海拔、當(dāng)?shù)卮髿鈮骸⒐ぷ鳒囟?、氣體的標(biāo)密來計算或換算出工況氣體的密度。
氣體的壓力（工況全壓）是風(fēng)機(jī)選型的第二要素，根據(jù)給定或計算出的工況密度，將工況壓力換算為風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓力。如風(fēng)機(jī)帶進(jìn)氣箱或消聲器，需考慮其壓力損失，可經(jīng)過計算或估算，估算損失一般在100~300Pa之間。
氣體的流量（工況容積流量）是選型過程的第三要素，如系統(tǒng)要求氣體的質(zhì)量流量（保證氣體的排放量或要求氣體中的某種介質(zhì)的含量），則需要將氣體質(zhì)量流量換算為風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積流量。如系統(tǒng)要求氣體的容積流量（保證氣體的容積流量），則風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積流量與工況下的容積流量相同。
比轉(zhuǎn)數(shù)計算是風(fēng)機(jī)選型過程中的重要步驟，是判斷風(fēng)機(jī)選用具體模型的主要依據(jù)。將換算到風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的性能參數(shù)（容積流量，全壓）和轉(zhuǎn)速代入比轉(zhuǎn)數(shù)的計算公式，根據(jù)不同的轉(zhuǎn)速可求出不同的比轉(zhuǎn)數(shù)，一階比轉(zhuǎn)數(shù)是單吸風(fēng)機(jī)的依據(jù)；二階比轉(zhuǎn)數(shù)是雙吸風(fēng)機(jī)的依據(jù)。
到這里，風(fēng)機(jī)選型的第一部分結(jié)束，求比轉(zhuǎn)數(shù)是第一部分的關(guān)鍵所在。
離心通風(fēng)機(jī)的模型決定其性能曲線，性能曲線分有因次曲線和無因次曲線。有因次曲線是判定是否滿足現(xiàn)場要求的依據(jù)，而無因次曲線是描繪風(fēng)機(jī)特性的依據(jù)，有因次代表著特殊性，無因次代表普遍性。
傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)選型大多把有因次性能表（7~8個高效區(qū)點）作為選型的依據(jù)，由于手工計算繁瑣，只取最高效率點或附近點做為選型依據(jù)，這樣的算法相對簡單，但結(jié)果粗糙、模糊、范圍窄，容易忽略次高效率點而漏選好的風(fēng)機(jī)模型。而計算機(jī)選型程序一般把無因次性能曲線作為選型的依據(jù)，雖然軟件編程要做大量繁瑣的工作，要在性能曲線上取密集的點，標(biāo)定其坐標(biāo)，計算各點的比轉(zhuǎn)數(shù)，反復(fù)核算等。
通?？捎玫降臒o因次參數(shù)有流量系數(shù)、壓力系數(shù)、內(nèi)效率、比轉(zhuǎn)數(shù)。流量系數(shù)、壓力系數(shù)其中的一項可作為計算風(fēng)機(jī)機(jī)號的依據(jù)，比轉(zhuǎn)數(shù)是選擇風(fēng)機(jī)模型的依據(jù)，而內(nèi)效率則是判斷模型是否為高效風(fēng)機(jī)的依據(jù)。
根據(jù)風(fēng)機(jī)選型第一部分求出的比轉(zhuǎn)數(shù)，來選定風(fēng)機(jī)的模型并判斷其相應(yīng)點是否在高效區(qū)，如在高效區(qū)，則根據(jù)對應(yīng)的流量系數(shù)或壓力系數(shù)來初步計算風(fēng)機(jī)的機(jī)號。
到這里，風(fēng)機(jī)選型第二部分結(jié)束，核對比轉(zhuǎn)數(shù)、選擇高效風(fēng)機(jī)模型、粗算機(jī)號是這部分的關(guān)鍵所在。
在實際通風(fēng)機(jī)計算過程中，部分大機(jī)號、高轉(zhuǎn)速、高壓離心通風(fēng)機(jī)在考慮氣體的可壓縮性時，如9-28№18.5D風(fēng)機(jī)，其機(jī)號可減小半號，9-28№18D就可滿足工況要求。但筆者認(rèn)為風(fēng)機(jī)實際運(yùn)行中，現(xiàn)場的運(yùn)行工況還可通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，且考慮壓縮性時風(fēng)機(jī)前后的性能、機(jī)號的變化都不大，因此氣體壓縮性對離心通風(fēng)機(jī)的影響可忽略不計。
根據(jù)已知的密度、轉(zhuǎn)速、模型，并把粗算過的風(fēng)機(jī)機(jī)號圓整，利用軟件的取點繪圖功能，可表達(dá)出風(fēng)機(jī)的有因次性能曲線，同時標(biāo)定風(fēng)機(jī)的工況點。也可列出有因次性能表，標(biāo)定工況點所在位置。進(jìn)一步可根據(jù)實際工況性能，求出風(fēng)機(jī)的內(nèi)功率。
到這里，離心通風(fēng)機(jī)選型過程基本完成，計算風(fēng)機(jī)軸功率和選擇驅(qū)動裝置在這里不再贅述。值得一提的是，同樣的工況性能，不同的廠家、不同的技術(shù)人員選出的結(jié)果可能不相同。這通常是由技術(shù)人員的日常選型經(jīng)驗而決定的，他們根據(jù)自己企業(yè)的現(xiàn)有模型大多可選出好風(fēng)機(jī)。在風(fēng)機(jī)競標(biāo)中，誰選出的風(fēng)機(jī)最具高效、節(jié)能、簡單工藝、低成本的特點誰就獨(dú)占優(yōu)勢。
1 離心通風(fēng)機(jī)選型
傳統(tǒng)選型方法簡單，但計算過程復(fù)雜、繁瑣，結(jié)果易出偏差，只有少數(shù)技術(shù)精英憑借經(jīng)驗才能完全掌握。計算機(jī)的出現(xiàn)給選型帶來一場質(zhì)的革命，選型的程序化把大量繁雜的運(yùn)算過程留給計算機(jī)，把簡單、便捷、友好的界面留給使用者，一般的風(fēng)機(jī)技術(shù)人員、銷售人員都可以輕松掌握。高端的選型大眾化，在應(yīng)用領(lǐng)域通過筆記本電腦、互聯(lián)網(wǎng)由廠內(nèi)擴(kuò)展到設(shè)計院、風(fēng)機(jī)招標(biāo)現(xiàn)場，把現(xiàn)代風(fēng)機(jī)市場運(yùn)作理念發(fā)揮得淋漓盡致。
2 離心通風(fēng)機(jī)選型過程
要選型，首先要確定氣體的流量、壓力、密度，這是離心通風(fēng)機(jī)選型過程的三要素。
氣體的密度（工況密度）是選型過程中最為關(guān)鍵的第一要素，若未給定密度則需根據(jù)風(fēng)機(jī)的工況環(huán)境，如海拔、當(dāng)?shù)卮髿鈮骸⒐ぷ鳒囟?、氣體的標(biāo)密來計算或換算出工況氣體的密度。
氣體的壓力（工況全壓）是風(fēng)機(jī)選型的第二要素，根據(jù)給定或計算出的工況密度，將工況壓力換算為風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓力。如風(fēng)機(jī)帶進(jìn)氣箱或消聲器，需考慮其壓力損失，可經(jīng)過計算或估算，估算損失一般在100~300Pa之間。
氣體的流量（工況容積流量）是選型過程的第三要素，如系統(tǒng)要求氣體的質(zhì)量流量（保證氣體的排放量或要求氣體中的某種介質(zhì)的含量），則需要將氣體質(zhì)量流量換算為風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積流量。如系統(tǒng)要求氣體的容積流量（保證氣體的容積流量），則風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積流量與工況下的容積流量相同。
比轉(zhuǎn)數(shù)計算是風(fēng)機(jī)選型過程中的重要步驟，是判斷風(fēng)機(jī)選用具體模型的主要依據(jù)。將換算到風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的性能參數(shù)（容積流量，全壓）和轉(zhuǎn)速代入比轉(zhuǎn)數(shù)的計算公式，根據(jù)不同的轉(zhuǎn)速可求出不同的比轉(zhuǎn)數(shù)，一階比轉(zhuǎn)數(shù)是單吸風(fēng)機(jī)的依據(jù)；二階比轉(zhuǎn)數(shù)是雙吸風(fēng)機(jī)的依據(jù)。
到這里，風(fēng)機(jī)選型的第一部分結(jié)束，求比轉(zhuǎn)數(shù)是第一部分的關(guān)鍵所在。
離心通風(fēng)機(jī)的模型決定其性能曲線，性能曲線分有因次曲線和無因次曲線。有因次曲線是判定是否滿足現(xiàn)場要求的依據(jù)，而無因次曲線是描繪風(fēng)機(jī)特性的依據(jù)，有因次代表著特殊性，無因次代表普遍性。
傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)選型大多把有因次性能表（7~8個高效區(qū)點）作為選型的依據(jù)，由于手工計算繁瑣，只取最高效率點或附近點做為選型依據(jù)，這樣的算法相對簡單，但結(jié)果粗糙、模糊、范圍窄，容易忽略次高效率點而漏選好的風(fēng)機(jī)模型。而計算機(jī)選型程序一般把無因次性能曲線作為選型的依據(jù)，雖然軟件編程要做大量繁瑣的工作，要在性能曲線上取密集的點，標(biāo)定其坐標(biāo)，計算各點的比轉(zhuǎn)數(shù)，反復(fù)核算等。
通?？捎玫降臒o因次參數(shù)有流量系數(shù)、壓力系數(shù)、內(nèi)效率、比轉(zhuǎn)數(shù)。流量系數(shù)、壓力系數(shù)其中的一項可作為計算風(fēng)機(jī)機(jī)號的依據(jù)，比轉(zhuǎn)數(shù)是選擇風(fēng)機(jī)模型的依據(jù)，而內(nèi)效率則是判斷模型是否為高效風(fēng)機(jī)的依據(jù)。
根據(jù)風(fēng)機(jī)選型第一部分求出的比轉(zhuǎn)數(shù)，來選定風(fēng)機(jī)的模型并判斷其相應(yīng)點是否在高效區(qū)，如在高效區(qū)，則根據(jù)對應(yīng)的流量系數(shù)或壓力系數(shù)來初步計算風(fēng)機(jī)的機(jī)號。
到這里，風(fēng)機(jī)選型第二部分結(jié)束，核對比轉(zhuǎn)數(shù)、選擇高效風(fēng)機(jī)模型、粗算機(jī)號是這部分的關(guān)鍵所在。
在實際通風(fēng)機(jī)計算過程中，部分大機(jī)號、高轉(zhuǎn)速、高壓離心通風(fēng)機(jī)在考慮氣體的可壓縮性時，如9-28№18.5D風(fēng)機(jī)，其機(jī)號可減小半號，9-28№18D就可滿足工況要求。但筆者認(rèn)為風(fēng)機(jī)實際運(yùn)行中，現(xiàn)場的運(yùn)行工況還可通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，且考慮壓縮性時風(fēng)機(jī)前后的性能、機(jī)號的變化都不大，因此氣體壓縮性對離心通風(fēng)機(jī)的影響可忽略不計。
根據(jù)已知的密度、轉(zhuǎn)速、模型，并把粗算過的風(fēng)機(jī)機(jī)號圓整，利用軟件的取點繪圖功能，可表達(dá)出風(fēng)機(jī)的有因次性能曲線，同時標(biāo)定風(fēng)機(jī)的工況點。也可列出有因次性能表，標(biāo)定工況點所在位置。進(jìn)一步可根據(jù)實際工況性能，求出風(fēng)機(jī)的內(nèi)功率。
到這里，離心通風(fēng)機(jī)選型過程基本完成，計算風(fēng)機(jī)軸功率和選擇驅(qū)動裝置在這里不再贅述。值得一提的是，同樣的工況性能，不同的廠家、不同的技術(shù)人員選出的結(jié)果可能不相同。這通常是由技術(shù)人員的日常選型經(jīng)驗而決定的，他們根據(jù)自己企業(yè)的現(xiàn)有模型大多可選出好風(fēng)機(jī)。在風(fēng)機(jī)競標(biāo)中，誰選出的風(fēng)機(jī)最具高效、節(jié)能、簡單工藝、低成本的特點誰就獨(dú)占優(yōu)勢。