风机的分类及其运用
一、风机的分类
A. 按照气流运动来进行风机分类的有：
1．离心风机
气流进入旋转的叶片通道，在离心力作用下气体被压缩并沿着半径方向流动。
2．轴流风机
气流轴向进入风机叶轮后，在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动的风机。相对于离心风机，轴流风机具有流量大、体积小、压头低的特点，用于有灰尘和腐蚀性气体场合时需注意。
3．斜流式（混流式）风机
在风机的叶轮中，气流的方向处于轴流式之间，近似沿锥流动，故可称为斜流式（混流式）风机。
这种风机的压力系数比轴流式风机高，而流量系数比离心式风机高。
B. 按压力的风机分类
按照压力来进行风机分类的有：
1．低压离心风机
风机进口为标准大气条件，风机全压PtF ≤1kPa 的离心风机。
2．中压离心风机
风机进口为标准大气条件，风机全压为1kPa ＜PtF ＜3kPa 的离心风机。
3．高压离心风机
风机进口为标准大气条件，风机全压为3kPa ＜PtF ＜15kPa 的离心风机。
4．低压轴流风机
风机进口为标准大气条件，风机全压为PtF ≤0.5kPa 的轴流风机。
5．高压轴流风机
风机进口为标准大气条件，风机全压为0.5kPa ＜PtF ＜15kPa 的轴流风机。
C. 按比例大小的风机分类
比转速是指要达到单位流量和压力所需的转速，按比例大小风机分类有：
1．低比转速风机（ns=11~30）
2．中比转速风机（ns=30~60）
3．高比转速风机（ns=60~81）
按用途的风机分类
按用途风机分类，可分为引风机、纺织风机、消防排烟风机等。
二．风机应用领域
风机广泛地应用于各个工业部门，一般讲，离心式风机适用于小流量、高压力的场所，而轴流式风机则常用于大流量、低压力的情况，应根据不同的情况选有不同的风机分类。
1、锅炉用风机
锅炉用风机根据锅炉的规格可选用离心式或轴流式。又按它的作用分为锅炉风机—向锅炉内输送空气；锅炉引风机把锅炉内的烟气抽走。
2、通风换气用风机
这类风机一般是供工厂及各种建筑物通风换气及采暖通风用，要求压力不高，但噪声要求要低，可采用离心式或轴流式风机。
3、工业炉（化铁炉、锻工炉、冶金炉等）用风机
此种风机要求压力较高，一般为２９４０～１４７００Ｎ／ｍ２，即高压离心风机的范围。因压力高、叶轮圆周速度大，故设计时叶轮要有足够的强度。
4、矿井用风机
它有两种：一种是主风机（又称主扇），用来向井下输送新鲜空气，其流量较大，采用轴流式较合适，也有用离心式的；另一种是局部风机（又称局扇），用于矿井工作面的通风，其流量、压力均小，多采用防爆轴流式风机。
5、煤粉风机
输送热电站锅炉燃烧系统的煤粉，多采用离心式风机。煤粉风机根据用途不同可分两种：一种是储仓式煤粉风机，它是将储仓内的煤粉由其侧面吹到炉膛内，煤粉不直接通过风机，要求风机的排气压力高；另一种是直吹式煤粉风机，它直接把煤粉送给炉膛。由于煤粉对叶轮及体壳磨损严重，故应采用耐磨材料。
风机选型:
风机的选型一般按下述步骤进行:
1、计算确定隧道内所需的通风量;
2、计算所需总推力It
It=△P ×At(N)
其中,At:隧道横截面积(m2)
△ P:各项阻力之和(Pa);一般应计及下列4项:
1) 隧道进风口阻力与出风口阻力;
2) 隧道表面摩擦阻力, 悬吊风机装置、支架及路标等引起的阻力;
3) 交通阻力;
4) 隧道进出口之间因温度、气压、风速不同而生的压力差所产生的阻力.
3、确定风机布置的总体方案
根据隧道长度、所需总推力以及射流风机提供推力的范围, 初步确定在隧道总长上共布置m 组风机, 每组n 台, 每台风机的推力为T.
满足m ×n ×T ≥Tt 的总推力要求, 同时考虑下列限制条件:
1) n台风机并列时, 其中心线横向间距应大于2倍风机直径
2) m组(台) 风机串列时, 纵向间距应大于10倍隧道直径
4、单台风机参数的确定
射流风机的性能以其施加于气流的推力来衡量, 风机产生的推力在理论上等于风机进出口气流的动量差(动量等于气流质量流量与流速的乘积), 在风机测试条件先, 进口气流的动量为零, 所以可以计算出在测试条件下, 风机的理论推力:
理论推力=p×Q ×V=pQ2/A(N)
P:空气密度(kg/m3)
Q:风量(m3/s)
A:风机出口面积(m2)
试验台架量测推力T1一般为理论推力的0.85-1.05倍. 取决于流场分布与风机内部及消声器的结构. 风机性能参数图表中所给出的风机推力数据均以试验台架量测推力为准, 但量测推力还不等于风机装在隧道内所能产生的可用推力T, 这是因为风机吊装在隧道中时会受到隧道中气流速度产生的卸荷作用的影响(柯达恩效应), 可用推力减少. 影响的程度可用系数K1和K2来表示和计算:
T=T1×K1×K2或T1=T(K1×K2)
其中T:安装在隧道中的射流风机可用推力(N)
T1: 试验台架量测推力(N)
K1:隧道中平均气流速度以及风机出口风速对风机推力的影响系数
K2:风机轴流离隧道壁之间距离的影响系数
以下场合风机选型使用分析
仓库通风
首先，看仓储货品是否是易燃易爆货品，如：油漆仓库等，必须选择防爆系列风机。 其次，看噪声要求高低，可以选择屋顶风机或环保式离心风机，(而且有款屋顶风机是风力启动，更可以省电呢。
最后，看仓库空气所需换气量的大小，可以选择最常规的轴流风机SF 型或排风扇FA 型。
厨房排风
首先，对于室内直排油烟的厨房(即排风口在室内墙上) ，可以根据油烟大小选择SF 型轴流风机或FA 型排气风扇。
其次，对于油烟大，且油烟需要经由长管道，并管道里有打弯处理的厨房，强烈建议使用离心风机(4-72离心风机最为通用，11-62低噪声环保型离心风机也很实用) ，这是因为离心风机的压力较轴流风机大，且油烟不经过电机，对电机的保养和换洗更容易。 最后，建议油烟强烈的厨房选用以上两种方案并用，效果更佳。
高档场所通风
对于酒店、茶坊、咖啡吧、棋牌室、卡拉OK 厅等高档场所通风，就不适宜用常规风机了。
首先，对于小室的通风，使通风管道连接中央通风管的房间，可以在兼顾外观与噪声基础上，选择FZY 系列小型轴流风机，它体积小，塑料或铝制外观，低噪声与高风量并存。 其次，对风量与噪声要求更严格的角度说，风机箱是最好选择。箱体内部有消音棉，外接中央通风管道后可以达到减噪的显著效果。
最后，补充一下，对于健身房的室内吹风，务必选则大风量的FS 型工业电风扇，而非SF 型岗位式轴流风机。这是从外观及安全性方面考虑。
1. 按出口压力（升压）分为：通风机（≤1.5万Pa ），鼓风机（1.5～35万Pa ），压缩机（≥35万Pa ）。
2. 按工作原理分为：透平式（离心式、轴流式、混流式、横流式）和容积式（如罗茨风机等）。 ▲ 离心式风机（气流轴向流入旋转叶道，在离心力作用下被抛向叶轮外缘，具有较高的压力系数、相对低的流量流量系数）
根据压力高低分为高压（15000～3000Pa ）、中压（3000～1000Pa ）、低压（＜1000Pa ）。 根据叶片出口安装角不同离心风机分为前向、径向、后向离心风机，其中前向风机又分为一般前向和前向多翼风机两种。
离心风机一般由叶轮、机壳、集流器、电机和传动件（如主轴、带轮、轴承、三角带等）组成。叶轮由轮盘、叶片、轮盖、轴盘组成。机壳由蜗板、侧板和支腿组成。
市场上一般离心风机多由联合设计组设计的“三化”风机，如4-72、4-73、5-47、5-48、9-19、9-26等系列产品。前向多翼风机系列模板主要是国外机型为主，如科禄格（新加坡）、LAU 牌（美国）和尼科达（意大利）；国内机型为11-62和YDW-11/12等系列以及众多上述进口机型的仿制品。
▲ 轴流风机（气体轴向进入旋转叶道被加压后再轴向排出，具有低压、大流量、高效特点）。 轴流风机按压力高低分为高压（500～5000Pa ）、低压（＜500Pa ）。低压主要用于一般场所的通风换气用。
轴流风机一般由叶轮、机壳、集流器和电机组成，叶轮由叶片和轮毂组成，机壳由风筒、机架板和支架组成。
市场品种主要有T30、T35、T40（工排）、CDZ 、SF 、DZ 、降温风机（APB 系列）等。
2. 混流风机（气体以与主轴成一定角度进入旋转叶道，具有高压大流量的特点）
混流风机介于轴流和离心之间，其结构与轴流相似，一般由叶轮、机壳、集流器和电机组成。其机壳由风筒、导流内筒、导叶等组成。
市场上主流的混流风机产品系列主要有：SWF （HWF-Ⅰ），SJG （HWF-Ⅳ）、HL3-2A 、（HWF-V ）。 ▲ 横流（贯流）风机（气体横贯旋转叶道进入再横贯流出，出口气流扁平，风速高） 风幕机（空气幕）是横流风机中的代表产品，它可有效阻隔室内外空气的对流，因而风幕机在有空调或有异味的公共场所应用广泛。
▲ 专用风机——消防排烟风机
消防排烟风机是一种专用风机，用在有消防要求的民用和公用建筑物等场合，平时多不使用，只在发生火灾事故时使用。该型风机一般都是在普通风机基础上增加了保护电机的风冷装置。根据使用场合对风机性能要求的不同，一般可选用轴流风机、混流风机、柜式离心风机。轴流和混流风机一般加装冷却电机的风冷轮或直接使用耐高温电机，柜机则将电机外置，避
免高温气流接触。
目前高层建筑越来越多，混流式消防风机的使用会越来越多。另外有些单位将消防排烟与空调通风合二为一，这样柜式消防风机在这些场合也得到了广泛应用。
▲ 三叶罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气，与二叶型相比，气体脉动变少，负荷变化小，机械强度高，噪声低，振动也小。在2根平相行的轴上设有2个三叶型叶轮，轮与椭圆形机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙，由于叶轮互为反方向匀速旋转，使箱体和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。各支叶轮始终由同步齿轮保持正确的相位，不会出现互相碰触现象，因而可以高速化，不需要内部润滑，而且结构简单，运转平稳，性能稳定，适应多种用途，已运用于广泛的领域。
风机的分类及其运用
一、风机的分类
A. 按照气流运动来进行风机分类的有：
1．离心风机
气流进入旋转的叶片通道，在离心力作用下气体被压缩并沿着半径方向流动。
2．轴流风机
气流轴向进入风机叶轮后，在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动的风机。相对于离心风机，轴流风机具有流量大、体积小、压头低的特点，用于有灰尘和腐蚀性气体场合时需注意。
3．斜流式（混流式）风机
在风机的叶轮中，气流的方向处于轴流式之间，近似沿锥流动，故可称为斜流式（混流式）风机。
这种风机的压力系数比轴流式风机高，而流量系数比离心式风机高。
B. 按压力的风机分类
按照压力来进行风机分类的有：
1．低压离心风机
风机进口为标准大气条件，风机全压PtF ≤1kPa 的离心风机。
2．中压离心风机
风机进口为标准大气条件，风机全压为1kPa ＜PtF ＜3kPa 的离心风机。
3．高压离心风机
风机进口为标准大气条件，风机全压为3kPa ＜PtF ＜15kPa 的离心风机。
4．低压轴流风机
风机进口为标准大气条件，风机全压为PtF ≤0.5kPa 的轴流风机。
5．高压轴流风机
风机进口为标准大气条件，风机全压为0.5kPa ＜PtF ＜15kPa 的轴流风机。
C. 按比例大小的风机分类
比转速是指要达到单位流量和压力所需的转速，按比例大小风机分类有：
1．低比转速风机（ns=11~30）
2．中比转速风机（ns=30~60）
3．高比转速风机（ns=60~81）
按用途的风机分类
按用途风机分类，可分为引风机、纺织风机、消防排烟风机等。
二．风机应用领域
风机广泛地应用于各个工业部门，一般讲，离心式风机适用于小流量、高压力的场所，而轴流式风机则常用于大流量、低压力的情况，应根据不同的情况选有不同的风机分类。
1、锅炉用风机
锅炉用风机根据锅炉的规格可选用离心式或轴流式。又按它的作用分为锅炉风机—向锅炉内输送空气；锅炉引风机把锅炉内的烟气抽走。
2、通风换气用风机
这类风机一般是供工厂及各种建筑物通风换气及采暖通风用，要求压力不高，但噪声要求要低，可采用离心式或轴流式风机。
3、工业炉（化铁炉、锻工炉、冶金炉等）用风机
此种风机要求压力较高，一般为２９４０～１４７００Ｎ／ｍ２，即高压离心风机的范围。因压力高、叶轮圆周速度大，故设计时叶轮要有足够的强度。
4、矿井用风机
它有两种：一种是主风机（又称主扇），用来向井下输送新鲜空气，其流量较大，采用轴流式较合适，也有用离心式的；另一种是局部风机（又称局扇），用于矿井工作面的通风，其流量、压力均小，多采用防爆轴流式风机。
5、煤粉风机
输送热电站锅炉燃烧系统的煤粉，多采用离心式风机。煤粉风机根据用途不同可分两种：一种是储仓式煤粉风机，它是将储仓内的煤粉由其侧面吹到炉膛内，煤粉不直接通过风机，要求风机的排气压力高；另一种是直吹式煤粉风机，它直接把煤粉送给炉膛。由于煤粉对叶轮及体壳磨损严重，故应采用耐磨材料。
风机选型:
风机的选型一般按下述步骤进行:
1、计算确定隧道内所需的通风量;
2、计算所需总推力It
It=△P ×At(N)
其中,At:隧道横截面积(m2)
△ P:各项阻力之和(Pa);一般应计及下列4项:
1) 隧道进风口阻力与出风口阻力;
2) 隧道表面摩擦阻力, 悬吊风机装置、支架及路标等引起的阻力;
3) 交通阻力;
4) 隧道进出口之间因温度、气压、风速不同而生的压力差所产生的阻力.
3、确定风机布置的总体方案
根据隧道长度、所需总推力以及射流风机提供推力的范围, 初步确定在隧道总长上共布置m 组风机, 每组n 台, 每台风机的推力为T.
满足m ×n ×T ≥Tt 的总推力要求, 同时考虑下列限制条件:
1) n台风机并列时, 其中心线横向间距应大于2倍风机直径
2) m组(台) 风机串列时, 纵向间距应大于10倍隧道直径
4、单台风机参数的确定
射流风机的性能以其施加于气流的推力来衡量, 风机产生的推力在理论上等于风机进出口气流的动量差(动量等于气流质量流量与流速的乘积), 在风机测试条件先, 进口气流的动量为零, 所以可以计算出在测试条件下, 风机的理论推力:
理论推力=p×Q ×V=pQ2/A(N)
P:空气密度(kg/m3)
Q:风量(m3/s)
A:风机出口面积(m2)
试验台架量测推力T1一般为理论推力的0.85-1.05倍. 取决于流场分布与风机内部及消声器的结构. 风机性能参数图表中所给出的风机推力数据均以试验台架量测推力为准, 但量测推力还不等于风机装在隧道内所能产生的可用推力T, 这是因为风机吊装在隧道中时会受到隧道中气流速度产生的卸荷作用的影响(柯达恩效应), 可用推力减少. 影响的程度可用系数K1和K2来表示和计算:
T=T1×K1×K2或T1=T(K1×K2)
其中T:安装在隧道中的射流风机可用推力(N)
T1: 试验台架量测推力(N)
K1:隧道中平均气流速度以及风机出口风速对风机推力的影响系数
K2:风机轴流离隧道壁之间距离的影响系数
以下场合风机选型使用分析
仓库通风
首先，看仓储货品是否是易燃易爆货品，如：油漆仓库等，必须选择防爆系列风机。 其次，看噪声要求高低，可以选择屋顶风机或环保式离心风机，(而且有款屋顶风机是风力启动，更可以省电呢。
最后，看仓库空气所需换气量的大小，可以选择最常规的轴流风机SF 型或排风扇FA 型。
厨房排风
首先，对于室内直排油烟的厨房(即排风口在室内墙上) ，可以根据油烟大小选择SF 型轴流风机或FA 型排气风扇。
其次，对于油烟大，且油烟需要经由长管道，并管道里有打弯处理的厨房，强烈建议使用离心风机(4-72离心风机最为通用，11-62低噪声环保型离心风机也很实用) ，这是因为离心风机的压力较轴流风机大，且油烟不经过电机，对电机的保养和换洗更容易。 最后，建议油烟强烈的厨房选用以上两种方案并用，效果更佳。
高档场所通风
对于酒店、茶坊、咖啡吧、棋牌室、卡拉OK 厅等高档场所通风，就不适宜用常规风机了。
首先，对于小室的通风，使通风管道连接中央通风管的房间，可以在兼顾外观与噪声基础上，选择FZY 系列小型轴流风机，它体积小，塑料或铝制外观，低噪声与高风量并存。 其次，对风量与噪声要求更严格的角度说，风机箱是最好选择。箱体内部有消音棉，外接中央通风管道后可以达到减噪的显著效果。
最后，补充一下，对于健身房的室内吹风，务必选则大风量的FS 型工业电风扇，而非SF 型岗位式轴流风机。这是从外观及安全性方面考虑。
1. 按出口压力（升压）分为：通风机（≤1.5万Pa ），鼓风机（1.5～35万Pa ），压缩机（≥35万Pa ）。
2. 按工作原理分为：透平式（离心式、轴流式、混流式、横流式）和容积式（如罗茨风机等）。 ▲ 离心式风机（气流轴向流入旋转叶道，在离心力作用下被抛向叶轮外缘，具有较高的压力系数、相对低的流量流量系数）
根据压力高低分为高压（15000～3000Pa ）、中压（3000～1000Pa ）、低压（＜1000Pa ）。 根据叶片出口安装角不同离心风机分为前向、径向、后向离心风机，其中前向风机又分为一般前向和前向多翼风机两种。
离心风机一般由叶轮、机壳、集流器、电机和传动件（如主轴、带轮、轴承、三角带等）组成。叶轮由轮盘、叶片、轮盖、轴盘组成。机壳由蜗板、侧板和支腿组成。
市场上一般离心风机多由联合设计组设计的“三化”风机，如4-72、4-73、5-47、5-48、9-19、9-26等系列产品。前向多翼风机系列模板主要是国外机型为主，如科禄格（新加坡）、LAU 牌（美国）和尼科达（意大利）；国内机型为11-62和YDW-11/12等系列以及众多上述进口机型的仿制品。
▲ 轴流风机（气体轴向进入旋转叶道被加压后再轴向排出，具有低压、大流量、高效特点）。 轴流风机按压力高低分为高压（500～5000Pa ）、低压（＜500Pa ）。低压主要用于一般场所的通风换气用。
轴流风机一般由叶轮、机壳、集流器和电机组成，叶轮由叶片和轮毂组成，机壳由风筒、机架板和支架组成。
市场品种主要有T30、T35、T40（工排）、CDZ 、SF 、DZ 、降温风机（APB 系列）等。
2. 混流风机（气体以与主轴成一定角度进入旋转叶道，具有高压大流量的特点）
混流风机介于轴流和离心之间，其结构与轴流相似，一般由叶轮、机壳、集流器和电机组成。其机壳由风筒、导流内筒、导叶等组成。
市场上主流的混流风机产品系列主要有：SWF （HWF-Ⅰ），SJG （HWF-Ⅳ）、HL3-2A 、（HWF-V ）。 ▲ 横流（贯流）风机（气体横贯旋转叶道进入再横贯流出，出口气流扁平，风速高） 风幕机（空气幕）是横流风机中的代表产品，它可有效阻隔室内外空气的对流，因而风幕机在有空调或有异味的公共场所应用广泛。
▲ 专用风机——消防排烟风机
消防排烟风机是一种专用风机，用在有消防要求的民用和公用建筑物等场合，平时多不使用，只在发生火灾事故时使用。该型风机一般都是在普通风机基础上增加了保护电机的风冷装置。根据使用场合对风机性能要求的不同，一般可选用轴流风机、混流风机、柜式离心风机。轴流和混流风机一般加装冷却电机的风冷轮或直接使用耐高温电机，柜机则将电机外置，避
免高温气流接触。
目前高层建筑越来越多，混流式消防风机的使用会越来越多。另外有些单位将消防排烟与空调通风合二为一，这样柜式消防风机在这些场合也得到了广泛应用。
▲ 三叶罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气，与二叶型相比，气体脉动变少，负荷变化小，机械强度高，噪声低，振动也小。在2根平相行的轴上设有2个三叶型叶轮，轮与椭圆形机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙，由于叶轮互为反方向匀速旋转，使箱体和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。各支叶轮始终由同步齿轮保持正确的相位，不会出现互相碰触现象，因而可以高速化，不需要内部润滑，而且结构简单，运转平稳，性能稳定，适应多种用途，已运用于广泛的领域。