通風機

通風機廣泛用於工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建築物的通風、排塵和冷卻；鍋爐和工業爐窯的通風和引風；空氣調節設備和家用電器設備中的冷卻和通風；穀物的烘乾和選送；風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。下面為某低噪音崗位通風機的產品參數。

通風機的工作原理與透平壓縮機基本相同，只是由於氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。

通風機與風機的關係：風機是我國對氣體壓縮和氣體輸送機械的習慣簡稱，通常所説的風機包括通風機，鼓風機，壓縮機以及羅茨鼓風機，但是不包括活塞壓縮機等容積式鼓風機和壓縮機。通風機是風機的一種產品類型，但人們通常把通風機筒叫為風機，既通風機是風機的另外一種叫法。

通風機的性能參數主要有流量、壓力、功率、效率和轉速。另外，噪聲和振動的大小也是通風機的主要技術指標。流量也稱風量，以單位時間內流經通風機的氣體體積表示。壓力也稱風壓，是指氣體在通風機內壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分。全壓等於通風機出口截面與進口截面上氣流全壓之差；靜壓等於通風機出口截面與進口截面上氣流靜壓之差；動壓是指通風機出口截面上氣流平均速度的動壓。在同一截面上，氣流的全壓等於靜壓與動壓之和。

流量、風壓、功率和效率等參數之間有一定的函數關係，當其中一個參數發生變化時，其他各量也隨着變化。將它們之間的關係繪成曲線，稱為性能曲線。性能曲線形狀與通風機類型有關。改變通風機的風量和風壓，以滿足使用工況變化的要求稱為性能調節。常用的調節方法有5種。①在進氣管或排氣管中安置節流閥或風門控制流量。這種方法最簡單，但調節效果差。②葉輪進口前安置導流器改變氣流方向。③改變通風機轉速。這種方法經濟性能最好，但比較複雜。改變轉速需考慮葉輪強度和電動機負荷條件。④改變葉輪寬度。可使工況改變時，通風機的使用效率變化不大，但比較複雜。⑤改變動葉片安裝角。採用這種方法設備費用最高、維護最複雜，但流量變化範圍大、經濟性好，一般用於大型軸流通風機。

按氣體流動方向的不同，通風機主要分為離心式、軸流式、斜流式和橫流式等類型。

離心通風機是現代社會出現的一種以動力機（主要是電動機）驅動葉輪在蝸形機殼內旋轉，空氣經吸氣口從葉輪中心處吸入。由於葉片對氣體的動力作用，氣體壓力和速度得以提高，並在離心力作用下沿着葉道甩向機殼，從排氣口排出。因氣體在葉輪內的流動主要是在徑向平面內，故又稱徑流通風機。

離心通風機主要由葉輪和機殼組成，小型通風機的葉輪直接裝在電動機上中、大型通風機通過聯軸器或皮帶輪與電動機聯接。離心通風機一般為單側進氣，用單級葉輪；流量大的可雙側進氣，用兩個背靠背的葉輪，又稱為雙吸式離心通風機。

葉輪是通風機的主要部件，它的幾何形狀、尺寸、葉片數目和製造精度對性能有很大影響。葉輪經靜平衡和動平衡校正才能保證通風機平穩地轉動。按葉片出口方向的不同，葉輪分為前向、徑向和後向三種型式。前向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉方向傾斜；徑向葉輪的葉片頂部是向徑向的，又分直葉片式和曲線型葉片；後向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉的反向傾斜。

前向葉輪產生的壓力最大，在流量和轉數一定時，所需葉輪直徑最小，但效率一般較低；後向葉輪相反，所產生的壓力最小，所需葉輪直徑最大，而效率一般較高；徑向葉輪介於兩者之間。葉片的型線以直葉片最簡單，機翼型葉片最複雜。

為了使葉片表面有合適的速度分佈，一般採用曲線型葉片，如等厚度圓弧葉片。葉輪通常都有蓋盤，以增加葉輪的強度和減少葉片與機殼間的氣體泄漏。葉片與蓋盤的聯接採用焊接或鉚接。焊接葉輪的重量較輕，流道光滑。低、中壓小型離心通風機的葉輪也有采用鋁合金鑄造的。

軸流式通風機工作時，動力機驅動葉輪在圓筒形機殼內旋轉，氣體從集流器進入，通過葉輪獲得能量，提高壓力和速度，然後沿軸向排出。軸流通風機的佈置形式有立式、卧式和傾斜式三種，小型的葉輪直徑只有100毫米左右，大型的可達20米以上。

小型低壓軸流通風機由葉輪、機殼和集流器等部件組成，通常安裝在建築物的牆壁或天花板上；大型高壓軸流通風機由集流器、葉輪、流線體、機殼、擴散筒和傳動部件組成。葉片均勻佈置在輪轂上，數目一般為2～24。葉片越多，風壓越高；葉片安裝角一般為10°～45°，安裝角越大，風量和風壓越大。軸流式通風機的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。 ^[2] 

斜流通風機又稱混流通風機，在這類通風機中，氣體以與軸線成某一角度的方向進入葉輪，在葉道中獲得能量，並沿傾斜方向流出。通風機的葉輪和機殼的形狀為圓錐形。這種通風機兼有離心式和軸流式的特點，流量範圍和效率均介於兩者之間。

橫流通風機是具有前向多翼葉輪的小型高壓離心通風機。氣體從轉子外緣的一側進入葉輪，然後穿過葉輪內部從另一側排出，氣體在葉輪內兩次受到葉片的力的作用。在相同性能的條件下，它的尺寸小、轉速低。

與其他類型低速通風機相比，橫流通風機具有較高的效率。它的軸向寬度可任意選擇，而不影響氣體的流動狀態，氣體在整個轉子寬度上仍保持流動均勻。它的出口截面窄而長，適宜於安裝在各種扁平形的設備中用來冷卻或通風。

通風機的性能參數主要有流量、壓力、功率，效率和轉速。另外，噪聲和振動的大小也是通風機的主要技術指標。流量也稱風量，以單位時間內流經通風機的氣體體積表示；壓力也稱風壓，是指氣體在通風機內壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分；功率是指通風機的輸入功率，即軸功率。通風機有效功率與軸功率之比稱為效率。通風機全壓效率可達90%。

通風機未來的發展將進一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗；用動葉可調的軸流通風機代替大型離心通風機；降低通風機噪聲；提高排煙、排塵通風機葉輪和機殼的耐磨性；實現變轉速調節和自動化調節。

1.低壓離心通風機：風機進口為標準大氣條件，通風機全壓PtF≤1kPa的離心通風機。

2.中壓離心通風機：風機進口為標準大氣條件，通風機全壓為1kPa<PtF<3kPa的離心通風機。

3.高壓離心通風機：風機進口為標準大氣條件，通風機全壓為3kPa<PtF<15kPa的離心通風機。

4.低壓軸流通風機：風機進口為標準大氣條件，通風機全壓為PtF≤0.5kPa的軸流通風機。

5.高壓軸流通風機：風機進口為標準大氣條件，通風機全壓為0.5kPa<PtF<15kPa的軸流通風機。

比轉速是指要達到單位流量和壓力所需的轉速。

低比轉速通風機（ns=11~30）2.中比轉速通風機（ns=30~60）3.高比轉速通風機（ns=60~81）

按通風機的用途分類，可分為引風機（Y）、紡織風機(FZ)、消防排煙風機等。通風機的用途一般以漢語拼音字頭代表。

①進一步提高通風機的氣動效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗；

②用動葉可調的軸流通風機代替大型離心通風機；

③降低通風機噪聲；

④提高排煙、排塵通風機葉輪和機殼的耐磨性；

⑤實現變轉速調節和自動化調節。 ^[3] 

通風機已有悠久的歷史。2000多年前，古巴比倫、中國、波斯等國就已利用古老的風車提水灌溉、碾磨穀物。

1862年英國的圭貝爾發明離心通風機，其葉輪、機殼為同心圓型，機殼用磚制，木製葉輪採用後向直葉片，效率僅為40%左右，主要用於礦山通風。

1880年，人們設計出用於礦井排送風的蝸形機殼，和後向彎曲葉片的離心通風機，結構已比較完善了。

1892年法國研製成橫流通風機；

1898年，愛爾蘭人設計出前向葉片的西羅柯式離心通風機，併為各國所廣泛採用；19世紀，軸流通風機已應用於礦井通風和冶金工業的鼓風，但其壓力僅為100～300帕，效率僅為15～25%，直到二十世紀40年代以後才得到較快的發展。

1935年，德國首先採用軸流等壓通風機為鍋爐通風和引風；1948年，丹麥製成運行中動葉可調的軸流通風機；旋軸流通風機、子午加速軸流通風機、斜流通風機和橫流通風機也都獲得了發展。 ^[4] 

通風機廣泛地應用於各個工業部門，一般講，離心式通風機適用於小流量、高壓力的場所，而軸流式通風機則常用於大流量、低壓力的情況。

一、鍋爐用通風機

鍋爐用通風機根據鍋爐的規格可選用離心式或軸流式。又按它的作用分為鍋爐通風機—向鍋爐內輸送空氣；鍋爐引風機—把鍋爐內的煙氣抽走。

二、通風換氣用通風機

這類通風機一般是供工廠及各種建築物通風換氣及採暖通風用，要求壓力不高，但噪聲要求要低，可採用離心式或軸流式通風機。

三、工業爐（化鐵爐、鍛工爐、冶金爐等）用通風機

此種通風機要求壓力較高，一般為2940～14700N/m2，即高壓離心通風機的範圍。因壓力高、葉輪圓周速度大，故設計時葉輪要有足夠的強度。

四、礦井用通風機

它有兩種：一種是主通風機（又稱主扇），用來向井下輸送新鮮空氣，其流量較大，採用軸流式較合適，也有用離心式的；另一種是局部通風機（又稱局扇），用於礦井工作面的通風，其流量、壓力均小，多采用防爆軸流式通風機。

五、煤粉通風機

輸送熱電站鍋爐燃燒系統的煤粉，多采用離心式風機。煤粉通風機根據用途不同可分兩種：一種是儲倉式煤粉通風機，它是將儲倉內的煤粉由其側面吹到爐膛內，煤粉不直接通過風機，要求通風機的排氣壓力高；另一種是直吹式煤粉通風機，它直接把煤粉送給爐膛。由於煤粉對葉輪及體殼磨損嚴重，故應採用耐磨材料。

通風機的耐磨性能和耐磨處理：由於大量通風機應用於工廠、礦井、隧道等的通風和排塵等，所以風機的葉輪和機殼都有不同程度的磨損，在一些地方直接影響到生產的順利進行，因此對通風機的耐磨性能有着很高的要求。

常用的耐磨處理有堆焊，噴塗，噴焊、塗覆高分子耐磨材料等，可以相對延長通風機的使用壽命。近幾年我國從國外引進一種有效的耐磨處理方法，就是在葉輪或蝸殼便面粘貼或者鑲嵌耐磨陶瓷，由於耐磨陶瓷有良好的耐磨性能，可以大大提高分機的耐磨性能。並且粘貼了耐磨陶瓷片的通風機維護方便，所以在我國相關行業得到了廣泛的推廣應用。

通風機磨損類故障則多使用高分子耐磨材料，多是指高分子複合材料而言，主要用於通風機傳動部位磨損的修復，因材料具有更強的粘着力和抗壓強度，可以做到設備免拆卸，免機加工修復，較傳統方法更具優勢，避免了堆焊的熱應力影響及噴塗技術要求高的弊端。同時由於高分子複合材料具備金屬欠缺的退讓性，可以很好的吸收通風機的衝擊振動，避免了二次磨損，在解決通風機傳動部位磨損故障的應用中日趨成熟。