九洲风机分类与选型知识

  九洲风机

  九洲风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。

  九洲风机的主要结构部件:叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件（轴承）等。

  九洲风机分类：

  九洲风机按按作用原理分为：透平式九洲风机和容积式九洲风机。

  透平式九洲风机--通过旋转叶片压缩输送气体的九洲风机。

  容积式九洲风机―用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。

  九洲风机按气体流动的方向：分为离心式、轴流式、斜流式（混流式）和横流式等类型。

  九洲风机按照用途划分可以分为：轴流九洲风机、混流九洲风机、罗茨九洲风机、屋顶九洲风机、空调九洲风机等。

  九洲风机按压力可分为：低压九洲风机,中压九洲风机,高压九洲风机。

  九洲风机按使用材质分类可以分为：如铁壳九洲风机（普通九洲风机）、玻璃钢九洲风机、塑料九洲风机、铝九洲风机、不锈钢九洲风机等等。

  九洲风机选型的知识：

  1、标准状态：指九洲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：指九洲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、九洲风机流量及流量系数

  3.1、流量：是指单位时间内流过九洲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/hD2：叶轮直径，mU2：叶轮外缘线速度，m/s（u2=πD2n/60）

  4、九洲风机全压及全压系数：

  4.1、九洲风机全压：九洲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:九洲风机全压,Paρ:九洲风机进口气体密度,Kg/m^3u2：叶轮外缘线速度，m/s

  5、九洲风机动压：九洲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、九洲风机静压：九洲风机的全压减去九洲风机的动压，用Pj表示。常用单位：Pa

  7、九洲风机全压、静压、动压间的关系：

  九洲风机的全压（PtF）=九洲风机的静压（Pj）+九洲风机的动压（Pd）

  8、九洲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、九洲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，PaR：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、九洲风机比转速计算式：Ns=5.54nQ01/2/(KpPtF0)3/4

  式中：Ns：九洲风机的比转速，重要的设计参数，相似九洲风机的比转速均相同。n：九洲风机主轴转速，r/min

  Q0：标准状态下九洲风机进口处的流量，m3/sKp:压缩性修正系数PtF0:标准状态下九洲风机全压,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:PtF:指定状态下九洲风机进口处的绝对压力,Pak:气体指数,对于空气,K=1.4

  13、九洲风机叶轮直径计算式：D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt）]1/2

  式中:D2:叶轮外缘直径,mn:主轴转速：r/minKp：压缩性修正系数PtF0：标准状态下九洲风机全压，单位：Pa

  ρ0：标准状态下九洲风机进口处气体的密度：Kg/m3ψt：九洲风机的全压系数

  14、管网：是指与九洲风机联接在一起的，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：九洲风机的流量，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:P：大气压力PaH：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九洲风机。已知最大负荷时所需九洲风机性能参数及相应的进气条件，如下：

  流量：Q=6800m3/h，进口温度：t1=200℃

  全压：PtF=2010Pa，进口绝对压力P=96000Pa

  解：1、每秒钟流量：Qs=6800/3600=1.89m3/s

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

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

  4、选定九洲风机主轴转速：n=2800r/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、计算所需九洲风机的比转速：

  Ns=5.54nQ01/2/(KpPtF0)3/4

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

  =48

  7、选用Y5－48型离心引九洲风机，查得该型九洲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引九洲风机

  9、校核内功率：

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

  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）

  九洲风机维修保养：

  1.九洲风机必须专人使用，专人维修。

  2.九洲风机不许带病运行。

  3.定期清除九洲风机内部的灰尘，特别是叶轮上的灰尘、污垢等杂质，以防止锈蚀和失衡。

  4.九洲风机维修必须强调首先断电停车。

  5.对温度计及油标的灵敏性定期检查。

  6.除每次拆修后应更换润滑油外，正常情况下3-6月更换一次润滑油。

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