风机选型过程中应注意的几个问题

风机选型是风机设计人员必须掌握的一项基本技能，它需要我们熟练运用一些基础知识简单、快速、准确的选出满足使用条件的风机。下面就在风机选型过程中应注意的几个问题作一说明。

一、流量和压力

通风机的主要性能参数包括流量、压力、转速、功率、效率等。在风机选型时，应明确给出风机使用条件下的大气压力、介质温度、气体成分。

通常所说的风机的流量是指单位时间内流过通风机入口的气体体积。以m3/h、m3/min、m3/s表示。在通风机样本和铭牌上常用m3/h，而鼓风机中常用m3/min，但在通风机设计计算和性能计算中均用m3/s。

流量包括体积流量和质量流量，体积流量常以标准大气状态下的体积流量为指标，称标态流量，其单位为标准立方米每小时（Nm3/h），或标准立方米每分（Nm3/min）。

标准大气状态的定义如下：

压力为101325Pa，温度为273K，重力加速度为9.81m/s2时干燥空气的状态称为标准大气状态。在标准大气状态下空气的密度为1.29kg/m3。

K为绝对温度单位，风机选型及性能换算时，气体温度用绝对温度。

绝对温度与摄氏温度换算关系如下：

T = 273 + t

t - 摄氏温度

T - 绝对温度

此标准大气状态是物理学意义上的大气状态，在化工及冶金等行业给出的需要处理的风量一般采用标态流量。

当用户给出标态流量时，需要换算成工况下的流量，此工况流量才是我们风机选型所需要的流量参数，其换算公式如下：

- 工况流量

- 标态流量

t - 工况温度

- 当地大气压

而我国规定的通风机进口标准状态是指：压力为101325Pa，温度为293K，介质为空气，相对湿度为50％的湿空气状态。其密度为1.2kg/m3。当用比转数选型时就要把工况状态下的参数换算到通风机进口标准状态下的参数，而不能直接将标准大气状态下的参数换算到通风机标准进口状态下的参数进行选型。

质量流量常用在运输式压缩机及燃气轮机装置中。其单位常用kg/s来表示。化工行业经常采用气体的质量流量。

当用户给出质量流量时，同时也应给出气体密度或气体组成。

然后换算成气体体积流量： 气体体积流量＝为进行正常通风，需要有克服管道阻力的压力，风机则必须产生出这种压力。

风机的压力分为静压、动压、全压三种形式。其中，克服前述管道阻力的压力为静压；把气体流动中所需动能转换成压力的形式为动压，实际中，为实现送风目的，就需有静压和动压。

所谓风机的全压是指由风机所给定的全压增加量，即风机的出口和进口之间的全压之差。所谓风机的静压是指由风机的全压减去风机出口的动压。

压力一般用压力计测量，压力计上读出的压力数值为测量处气体的压力与外界大气压的差值，称为表压，测量处气体的实际压力为绝对大气压。

二、密度和温度

在风机选型中，经常要用到输送气体的密度，密度的大小决定压力大小，而密度又与大气压、气体常数及气体温度有关。

当同时给出气体密度和气体温度时，我们可以直接用密度来进行压力换算，而温度用来选择材料。

当用户给出输送气体的温度、气体平均分子量及当地大气压时，应当用下列公式进行气体密度换算：

气体密度ρ＝ R为气体常数 R= - 通用气体常数，其值恒等于8314J/(mol?K) - 气体平均分子量

例如：某地大气压为101325Pa，气体温度为20℃，气体平均分子量为29，计算气体的密度。

先求出气体常数R，R= J/Kg?K 则气体密度ρ＝

三、转速与比转数

所谓比转数ns是设想一种与该风机几何相似的风机，并以风量为1 m3/秒，全压用能量头表示为1米时的假想转速来定义的，将此以公式表示，为

ns=5.54n 式中 Q——流量（m3/s） P——全压（Pa） n——转速（r/min） ρ——通风机进口的气体密度（kg/m3）

当通风机进口处为标准进气状况，且气体介质为空气时，式中的ρ＝1.2 kg/m3，故式中可以写成 ns=5.54n 从ns的定义可知，在相同型式叶轮中，根据ns的大小可推断出叶轮的大体几何形状。

要想确定转速，在离心式叶轮中，就要按风量确定叶片流道宽度，再根据能量头确定叶轮的直径。从而，ns小的叶片与直径相比，其叶片宽度较窄，而ns大的叶片，其叶片宽度却变宽了。

在轴流式叶轮中ns大的叶轮则为比轮毂比小的叶片长度相应长的叶轮。

从叶轮强度上说，叶片宽度窄或长度短的叶轮为好，因而在确定比转数ns时，需考虑叶轮的强度。

一般离心通风机的比转数ns＝15～80；混流通风机ns＝80～120；轴流通风机ns＝100～500。

对于某一风机，当工况变化时，流量和压力（或流量系数和压力系数）都在变化。

因此，一般每一个工况点都可以计算出一个比转数，即一台风机有很多的比转数。但是，为了便于比较，规定为：风机最高效率点的比转数，作为该风机的比转数。如4-72风机最高效率点的比转速为72 另外通风机的比转数都是指单级单吸入时的比转数。

故对双吸入单级通风机，上式可写成 ns=5.54n 双级单吸入风机可写成 ns=5.54n 比转数可以作为通风机的分类、系列化和相似设计的依据，因而是通风机的一个非常重要的参数， 风机转速大小直接影响风机性能参数，在现有的风机样本中，除皮带传动外，风机转速都是采用电机的异步转速，即960、1450、2900等等。

而现在生产的电机，由于技术水平的不断提高，电机的额定转速已经非常接近于电机的同步转速，因此，我们如采用风机样本中的电机转速来进行风机选型，那么选择的风机性能参数误差会非常大。

如现在的200KW左右的4级电机，其额定转速已达到1490rpm，用样本上的风机转速选型，实际风量相差2.76％，实际风压则相差5.6％。而风机标准中规定：在规定的流量下，风压的偏差不超过5％，这就是说，在没有考虑其它条件影响的情况下，我们所选择的风机就已经超标。

因此，我们在选型时，应采用电机的额定转速。如用比转数选型，则选型后用电机的额定转数进行修正。低噪方型横流式冷却塔