一、风机的定义

风机是依靠输人的机械能，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。风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。

二、通风机的分类

通风机的分类方法很多，大致可以按以下几种方式来分类：

(1)按产生压力的高低可分为：容积式：往复式和回转式；透平式：离心式、轴流式、混流式

和横流式；喷射式。通风机一般是指透平式，即离心、轴流、混流、横流等形式。其主要的特点是：

离心式风机：较高的压力，但风量较小。

轴流式风机：较高的风量，但压力较低。

混流式风机：风量与压力介于离心和轴流风机之间。

横流式风机：有较高的动压，能得到扁平的气流。

(2)按使用材质的不同可分为：铁壳风机(普通风机)、玻璃钢风机、塑料风机、铝风机、不锈钢风机等。

(3)按气体流动的方向可分为：离心式、轴流式、斜流式(混流式)和横流式等类型。

(4)按气流进入叶轮后的流动方向可分为：轴流式风机、离心式风机和斜流(混流)式风机。

(5)按用途可分为：压入式局部风机和隔爆电动机置于流道外或在流道内，隔爆电动机置于防爆密封腔的抽出式局部风机。

(6)按照加压的形式也可以分：单级、双级或者多级加压风机。

三、通风机的主要参数

(1)流量：

①容积流量：单位时间流经通风机的气体体积，常用的单位是立方米每小时(m3/h)和立方英尺每分钟(CFM)，其中1CFM=1.698m/h)；

②质量流量：单位时间内流经通风机气体的质量，常用“千克每秒”(kg/s)表示。

(2)压力：通风机进出口处气体压力之差，压力常见的单位是帕(Pa)、毫米水柱(mmH2O)、英寸水柱(inH2O)等，其中1mmH2O=9.8Pa，1inH2O=248.92Pa。

(3)转速：风机旋转的速度，常用单位为“每分钟转数”(rpm)，常用n表示。

(4)轴功率：驱动风机转动所需要的功率，常用“千瓦”(kw)“瓦”(w)表示。

(5)效率：原动机把能量传递给风机的过程中有各种损失，所传递的能量中只有一部分是有用的，常用效率来反映损失的大小，从不同的角度出发有不同的效率。效率常用“η”来表示。

四、结构简介

风机命名规则

风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速，min表示分钟)。

风机旋向介绍：风机可制成顺转或逆转两种型式：从电机一端正视，如叶轮按顺时针方向旋转称顺旋风机，以“顺”表示；按逆时针方向旋转称逆风机，以“逆”表示。风机的出口位置以机壳的出口角度表示：“顺”、“逆”均可制成0°、45°、90°、135°、180°、225°共六种角度，也可按用户的要求制成其他。

风机出风口：规定了“左”或“右”的回转方向，各有8种不同的基本出风口位置。风机的组成：主要由风叶、集流器、百叶窗、开窗机构、电机、皮带轮、进风罩、内框架、蜗壳等部件组成。开机时电机驱动风叶旋转，并使开窗机构打开百叶窗排风。停机时百叶窗自动关闭。

叶轮

叶轮的组成：叶轮是风机的主要部件，叶轮由叶片、连接和固定叶片的前盘和后盘、轮毂组成。离心风机的叶片型式根据其出口方向和叶轮旋转方向之间的关系可分为后向式、径向式、前向式三种。后向式叶片的弯曲方向与气体的自然运动轨迹完全一致，因此气体与叶片之间的撞击少，能量损失和噪音都小，效率也就高。前向式叶片的弯曲方向与气体的运动轨迹相反，气体被强行改变方向因此它的噪音和能量损失都较大，效率较低。径向式叶片的特点介于后向式和前向式之间。

集风器

集风器的组成：集流器装置在叶轮前，它使气流能均匀地充满叶轮的入口截面，并且气流通过它时的阻力损失是最小的。

圆筒形：叶轮进口处会形成涡流区，直接从大气进气时效果更差。

圆锥形：好于圆筒形，但它太短，效果不佳。

弧形：好于前两种。

锥弧形：最佳，高效风机基本上都采用此种集流器。

集流器与叶轮的配合，以套口间隙形式为好。而对口间隙形式一般较少采用。

为了减弱涡流，控制倒流，在风机内部进气口部位加装了一个挡风圈。

机壳

风机性能的好坏，效率的高低主要决定于叶轮，但蜗壳的形状和大小，吸气口的形状等，也会对其有影响。蜗壳的作用是收集从叶轮中甩出的气体，使它流向排气口，并在这个流动的过程中使气体，从叶轮处获得的动压能一部分转化为静压能，形成一定的风压。

蜗壳的外形：对数螺旋线。蜗壳出口扩压器：因为气流从蜗壳流出时向叶轮旋转方向偏斜，所以扩压器一般做成向叶轮一边扩大，其扩散角θ通常为6°～8°

蜗舌：离心风机的蜗壳出口处有舌状结构，一般称作蜗舌。蜗舌可以防止气体在机壳内循环流动。

蜗舌的组成：

1、尖舌：用于高效率的风机，风机噪音较大。

2、深舌：大多用于低转速的风机。

3、短舌：大多用于高转速的风机。

4、平舌：用于低效率的风机，风机噪音小。

蜗舌顶端与叶轮外径的间隙s，对噪声的影响较大。间隙s小，噪声大；间隙s大，噪声减小。

一般取s=(0.05～0.10)D2。

蜗舌顶端的圆弧r，对风机气动力性能无明显影响，但对噪声影响较大。

圆弧半径r小，噪声会增大，一般取r=(0.03～0.06)D2。

轴承座

轴流风机原理及特点：气体沿轴向经过集流器，在叶轮处受到叶轮冲击而获得到一定的动压和静压，然后流入后导叶，导叶将一部分偏转的气流动能变为静压能，最后，气体经过扩压器将一部分轴向气体动能转变为静压能，然后从扩压器流出，进入管道。相比于离心风机轴流风机体积小，压力小，风量较大，易于安装。

离心风机原理：工作介质轴向流入叶轮，进入叶片流道，转变为垂直与风机轴的径向运动；在叶片的作用下，介质获得能量提升：静压提高、动能增加；待所升高的能量足以克服阻力，则可输送介质。

根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。离心风机中，气体从（集流器）轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器（蜗壳）。在蜗壳中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。

离心风机的出风口方向示意图：

离心风机三种主要的叶轮形式：离心风机的叶轮相比轴流风机的叶轮复杂的多，工艺上要求较高，根据叶轮出风口端的叶片角度可将风机叶轮分为前向型、径向型、后向型。

通风机噪音特性预算方法：风机比A声级LSA是指风机在单位流量单位压力时辐射的A声级；

其与A声级之间的换算公式如下：

LA=LSA+10lgQVPtf2-19.8 单位：dBA

Las是比A声级（dBA），La是风机A声级（dBA），Ptf是风机全压（Pa），QV是风机体积流量（m3/min）。

一般对于同一结构样式或同一系列的风机，其比A声级是一定的，可以通过上面的公式计算A声级噪音，在多数时候可以预算出这种风机是否适合某项工程，但这只是预算，实际风机噪音还需以实际测量为准。

通风机噪音A声级预算公式，由《通风机噪音限值》可知五种结构的风机的比A声级LSA，可将上述公式列成下表所示各式：

五、风机选型五要素

(1)风量、风压等参数要求；风量的不同关系到所匹配马达的功率不同，以及安装完成后风量是否能够满足实际需求；风压方面需要考虑管道的布置以及气流自身的阻力损耗等。

(2)安装位置、安装形式、室内还是室外；安装位置的不同选取的安装方式也有所不一样。常用的为吊挂式，平面卧式，侧墙卧式，立式等；室内外安装的不同需要注意风机的防雨，防晒以及防水的要求。

(3)输送的气体成份；指输送气体的酸碱度，含尘量，温湿度等要求。根据需求选择合适的材质。比如酸碱采用不锈钢材质，有机采用PP材质，一般排采用镀锌；有温湿度要求的根据场景选择合适的保温材料贴敷；有含尘量的根据需要进行加固或者另外安装集尘设备。

(4)使用工况；指在使用的环境温湿度，含尘量以及海拔

(5)配件等其他要求。皮带或者联轴器等部件的限定性要求。

六、风机安装运行注意事项

集风器、叶轮安装间隙：严格按照总图尺寸进行安装，为了保证风机的性能，特别应保证风机进风口与叶轮的含口间隙符合总图。对于一些气体温度较高且机号较大的风机，为了保证风机在高温度状态下运行时，机壳热膨胀后进风圈与叶轮不发生摩擦，进风圈与叶轮进口的含口间隙并非完全均匀，一般上大下小，左右均匀，调校进风圈与叶轮进口的含口间隙，保证该间隙值满足总图的要求。

风机振动值参数：风机启动后，达到正常转数时，应作如下检查；风机轴承温升不得大于40℃，表温不大于70℃。轴承部位的振动速度有效值≤4.6mm/s。电机轴承温度照《电机使用说明书》。风机轴承振动的最大允许值为：用轴承震动速度有效显示时为：11mm/s。

用轴承振幅显示时为以下值：

七、风机长期停车存放不用时的保养工作

（1）将轴承及其它主要的零部件的表面涂上防锈油以免锈蚀。

（2）风机转子每隔半月左右，应人工手动搬动转子旋转半圈（即180°），搬动前应在轴端做好标记，使原来最上方的点，搬动转子后位于最下方。