风机选型概述

赵静,张洋

(北京航天试验技术研究所,北京 100074)

风机选型概述

赵静,张洋

(北京航天试验技术研究所,北京 100074)

风机是气体净化系统的重要组成部分,它能够为系统提供动力,使废气输送至净化装置,净化后达标排放.它的正常运行对节约能耗、降低运行成本、提高净化系统的工作效率都有重要意义.对风机的分类和性能、风机选型的方法进行了总结,为风机的使用提供了参考.

风机;气体净化装置;静压;集流器

风机是气体净化系统的重要组成部分,它能够为系统提供动力,使废气输送至净化装置,净化后达标排放.它的正常运行对于节约能耗、降低运行成本、提高净化系统的工作效率都有重要意义.

1 风机分类

风机根据作用原理可以分为离心风机、轴流风机、混流风机;根据压力大小,可以分为低压风机(压力小于1 000 Pa)、中压风机(1 000~3 000 Pa)和高压风机(压力大于3 000 Pa);根据制作材料,可将风机分为钢制风机、塑料风机、玻璃钢风机和不锈钢风机等;根据用途,可将风机分为排尘风机、防腐风机、耐温风机、防爆风机、锅炉引风机及一般通风换气的通用通风机等.

1.1 离心风机的基本结构和原理

离心风机由旋转的叶轮和蜗壳式的外壳组成.叶轮和蜗壳外壳共同组成了离心风机,由于离心风机内部叶轮的旋转功能,蜗壳所收集的空气获得能量,从而使动压转化为静压,保证涡轮出口的静压气流.叶轮式离心风机通过前盘、后盘、叶片、轮毂传递能量.其组成部件种类均有不同.为了使气体顺利引入叶轮,可以从大气直接吸气或用吸风装置进气,进气的同时需要在叶轮前设置进口集流器,进口要求速度值达到要求之后,才能保证压力损失达到最小.

为了将叶轮出口的气流动能转化为压能,离心风机设置蜗壳的外形以对数螺旋线或阿基米德螺旋线为最佳.蜗壳出口处气流速度很大.为了有效利用气流的动能,通常在蜗壳出口装设了扩压器.但蜗壳出口气流很易受到惯性力产生倾斜,因此,需要在出口处放置扩压器,出口做成舌头状态,保证气体顺利出风.

1.2 轴流风机的基本结构和原理

轴流风机有主轴、叶轮、集流器、导叶、机壳、动叶调节装置、进气箱和扩压器等主要部件.轴流风机的轮毂可以安装动叶调节装置,通过叶片安装角度的调节控制风机的工况,空气在叶片转动时获得冲击力,得到风速和压力,在叶轮前或叶轮后的导叶称为前导叶或后导叶,叶轮后的导叶能够将动能转换为压能,前导叶除了具有此功能外还可以进行工况调节.

2 风机选型的原则与计算

2.1 原则

在选择风机前,应综合考察国内风机的生产和质量情况.气体性质不同,所选风机的型号也不同,特殊用途的风机包括防爆风机、煤粉风机、防腐风机、高温风机、排尘风机.通过样本中风机的性能参数选择风机型号,要保持风机工作的稳定性,工作点不应低于风机最高效率的90%,样本中以表格的形式提供的数据性能表上的数据点都是处于高效、稳定工作的工况,可以直接选用.效率高、可调控范围大的风机应该作为优选.

对于高温烟气,可预设预启动和调节装置,而电机功率小于等于75 kW时,则不需要.风机和电机都应该适当选用减震和噪声消音装置.风机工作时,要避免串联或并联.

2.2 计算

2.2.1 风机选型计算风量

风机的风量应在净化系统计算总排风量上附加风管和设备的漏风量.风量计算公式为Qf=K1K2Q.

2.2.2 风机选型计算全压

风机全压按下式计算:

式(1)中:p为管网总压损,Pa;ps为设备压损,Pa,应参照相关资料;α1为管网计算总压损附加系数;α2一般为1.05.对于所需功率校核,在工况条件下所需的电机功率为:式(2)中:N为功率,kW;Q为样本工作点风量,m3/s;P为圆形工况条件下的全压值,Pa;K为功率储备系数.

电机功率应具有一定的安全系数,其中,特殊工况是最值得注意的,比如冷态启动、冬季运行、系统最大风量等.

3 结束语

风机选型除了要注意风量、风压外,还需要关注使用工况、排送气体成分、安装位置和安装形式,以及配件、噪声等其他要求.总体而言,正确的风机选型决定着整个通风系统或净化系统的正常运行,需要从各个角度反复对比,才能使系统达到最高效率.

[1]李前宇,赵凯.300 MWCFB机组引风机选型探讨[J].热力发电,2010,39(02).

[2]阮雄兵,杨德勇.关于风机选型、安装和运行调试中的几个问题[J].风机技术,2001(01).

[3]朱园红.引风机选型的分析比较[J].化工环保,2005,25(03).

[4]张书征.FBC(D)Z风机选型和调节及节能探讨[J].北方环境,2010(05).

赵静(1990-),女,工程师,现在航天试验技术研究所工作.

〔编辑:张思楠〕

TM614

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.030

2095-6835(2017)22-0030-02