風機選型概述

趙靜,張洋

(北京航天試驗技術研究所,北京 100074)

風機選型概述

趙靜,張洋

(北京航天試驗技術研究所,北京 100074)

風機是氣體凈化系統(tǒng)的重要組成部分,它能夠為系統(tǒng)提供動力,使廢氣輸送至凈化裝置,凈化后達標排放.它的正常運行對節(jié)約能耗、降低運行成本、提高凈化系統(tǒng)的工作效率都有重要意義.對風機的分類和性能、風機選型的方法進行了總結,為風機的使用提供了參考.

風機;氣體凈化裝置;靜壓;集流器

風機是氣體凈化系統(tǒng)的重要組成部分,它能夠為系統(tǒng)提供動力,使廢氣輸送至凈化裝置,凈化后達標排放.它的正常運行對于節(jié)約能耗、降低運行成本、提高凈化系統(tǒng)的工作效率都有重要意義.

1 風機分類

風機根據(jù)作用原理可以分為離心風機、軸流風機、混流風機;根據(jù)壓力大小,可以分為低壓風機(壓力小于1 000 Pa)、中壓風機(1 000~3 000 Pa)和高壓風機(壓力大于3 000 Pa);根據(jù)制作材料,可將風機分為鋼制風機、塑料風機、玻璃鋼風機和不銹鋼風機等;根據(jù)用途,可將風機分為排塵風機、防腐風機、耐溫風機、防爆風機、鍋爐引風機及一般通風換氣的通用通風機等.

1.1 離心風機的基本結構和原理

離心風機由旋轉的葉輪和蝸殼式的外殼組成.葉輪和蝸殼外殼共同組成了離心風機,由于離心風機內部葉輪的旋轉功能,蝸殼所收集的空氣獲得能量,從而使動壓轉化為靜壓,保證渦輪出口的靜壓氣流.葉輪式離心風機通過前盤、后盤、葉片、輪轂傳遞能量.其組成部件種類均有不同.為了使氣體順利引入葉輪,可以從大氣直接吸氣或用吸風裝置進氣,進氣的同時需要在葉輪前設置進口集流器,進口要求速度值達到要求之后,才能保證壓力損失達到最小.

為了將葉輪出口的氣流動能轉化為壓能,離心風機設置蝸殼的外形以對數(shù)螺旋線或阿基米德螺旋線為最佳.蝸殼出口處氣流速度很大.為了有效利用氣流的動能,通常在蝸殼出口裝設了擴壓器.但蝸殼出口氣流很易受到慣性力產生傾斜,因此,需要在出口處放置擴壓器,出口做成舌頭狀態(tài),保證氣體順利出風.

1.2 軸流風機的基本結構和原理

軸流風機有主軸、葉輪、集流器、導葉、機殼、動葉調節(jié)裝置、進氣箱和擴壓器等主要部件.軸流風機的輪轂可以安裝動葉調節(jié)裝置,通過葉片安裝角度的調節(jié)控制風機的工況,空氣在葉片轉動時獲得沖擊力,得到風速和壓力,在葉輪前或葉輪后的導葉稱為前導葉或后導葉,葉輪后的導葉能夠將動能轉換為壓能,前導葉除了具有此功能外還可以進行工況調節(jié).

2 風機選型的原則與計算

2.1 原則

在選擇風機前,應綜合考察國內風機的生產和質量情況.氣體性質不同,所選風機的型號也不同,特殊用途的風機包括防爆風機、煤粉風機、防腐風機、高溫風機、排塵風機.通過樣本中風機的性能參數(shù)選擇風機型號,要保持風機工作的穩(wěn)定性,工作點不應低于風機最高效率的90%,樣本中以表格的形式提供的數(shù)據(jù)性能表上的數(shù)據(jù)點都是處于高效、穩(wěn)定工作的工況,可以直接選用.效率高、可調控范圍大的風機應該作為優(yōu)選.

對于高溫煙氣,可預設預啟動和調節(jié)裝置,而電機功率小于等于75 kW時,則不需要.風機和電機都應該適當選用減震和噪聲消音裝置.風機工作時,要避免串聯(lián)或并聯(lián).

2.2 計算

2.2.1 風機選型計算風量

風機的風量應在凈化系統(tǒng)計算總排風量上附加風管和設備的漏風量.風量計算公式為Qf=K1K2Q.

2.2.2 風機選型計算全壓

風機全壓按下式計算:

式(1)中:p為管網總壓損,Pa;ps為設備壓損,Pa,應參照相關資料;α1為管網計算總壓損附加系數(shù);α2一般為1.05.對于所需功率校核,在工況條件下所需的電機功率為:式(2)中:N為功率,kW;Q為樣本工作點風量,m3/s;P為圓形工況條件下的全壓值,Pa;K為功率儲備系數(shù).

電機功率應具有一定的安全系數(shù),其中,特殊工況是最值得注意的,比如冷態(tài)啟動、冬季運行、系統(tǒng)最大風量等.

3 結束語

風機選型除了要注意風量、風壓外,還需要關注使用工況、排送氣體成分、安裝位置和安裝形式,以及配件、噪聲等其他要求.總體而言,正確的風機選型決定著整個通風系統(tǒng)或凈化系統(tǒng)的正常運行,需要從各個角度反復對比,才能使系統(tǒng)達到最高效率.

[1]李前宇,趙凱.300 MWCFB機組引風機選型探討[J].熱力發(fā)電,2010,39(02).

[2]阮雄兵,楊德勇.關于風機選型、安裝和運行調試中的幾個問題[J].風機技術,2001(01).

[3]朱園紅.引風機選型的分析比較[J].化工環(huán)保,2005,25(03).

[4]張書征.FBC(D)Z風機選型和調節(jié)及節(jié)能探討[J].北方環(huán)境,2010(05).

趙靜(1990-),女,工程師,現(xiàn)在航天試驗技術研究所工作.

〔編輯:張思楠〕

TM614

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.030

2095-6835(2017)22-0030-02