1.15.06 370000 离心风机的初步选型及计算 （ 参考《风机手册》第2版 正文第三十七章） 专利代号： ZL 02 2 14256 .8 （安装软件：Excel 2003） 第三十七章 通风机选型（比转速法） 第一节 离心风机初步选型及配套电动机 一、 离心风机初步选型离心风机初步选型计算 见 表 37- 1 表 37- 1 攀枝花 SF 钛业和沈阳金运风机有限公司配套风机 　项 目 代 号 单 位 △ 数 △ 数值(例) 产品序号 ( 攀枝花 SF 钛业有限公司配套风机 ) 沈阳金运风机有限公司 值(例) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 已知参数 ▲1 风机全压 ptF Pa 3000 1875 12000 4000 7000 7000 8000 4000 7500 3500 6000 7500 4300 4300 ▲2 风机小时流量 v hq . m 3/h 20000 11520 50000 24000 15000 21000 48000 6500 24000 35000 7000 12000 91200 91200 ▲3 风机秒流量 svq . m 3/s 5.6 3.2 13.9 6.7 4.2 5.8 13.3 1.8 6.7 9.7 1.9 3.3 25.3 25.3 ▲4 高 度 h km 1.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ▲5 风机进口压力(查风机手册) （不直接参与运算）pj Pa (mmHg) 84561 101325 101325 101325 101325 101325 101325 101325 101325 101325 101325 101325 101325 101325 ▲6 风机进口温度 t in ℃ 280 29 50 50 50 180 85 120 120 50 120 120 130 130 ▲7 空气气体常数 R J/(kg· K) 288 288 288 288 288 288 288 288 288 288 288 288 288 288 二、 离心风机型号及配套电动机 离心风机型号及配套电动机见 表 37-2表 37-2 攀枝花 SF 钛业和沈阳金运风机有限公司配套风机型号及配套风机 　项目 代 号 单 位 △ 数值(例) △ 数值(例) 产品序号 ( 攀枝花 SF 钛业有限公司配套风机 ) 沈阳金运风机有限公司 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 已知参数 ▲8 转速 n r/min 1450 960 1450 1450 1450 1450 1450 2900 1450 1450 2900 2900 1250 1450 △9 空气密度 . .5 256 1 12 1 0 0257 293 293 J . . . h t . . . . . . . kg/m3 0.531 1.164 1.089 1.089 1.089 0.776 0.982 0.895 0.895 1.089 0.895 0.895 0.872 0.872 △10 风机比转速 075 554 12 s vs . j J n . n q . p. . . . . . ... . . . — 25.44 32.64 24.29 38.44 20 18.23 29.8 34.39 20.71 51.12 26.07 29.06 51.63 59.89 ▲ 离心风机型号查阅产品样本分别选用 6 .2 4 .5 5 4 3.5 D 风机 离心风机型号 9-19 №1 9-35 №9 №11 9-19 №1 №12 Y9-38 № 9-19 №1 C6-48 №10 9-28 №6 9-28 №6.8 .5 C№15 ★Y5-51 №1 选型 ★ : 优先选用 9-19 9-28 Y5-48 ▲ kW kW kW kW kW kW kW kW 配 75 55 0 kW20 Y160—L-2 18.5 kW 75 37 75 0 Kw16 0 Kw 16 套 离心风机配套电动机 Y355—L-4 315 Y315—S-4 110 Y315—M-4 132 -2 电 -4 -4 -4L2 -4 L2 -2 -4M2 -4M2 动 —S0 —M0 — —S0 0— —S0 — — 机 Y28 Y25 Y315 Y28 Y20 Y28 Y315 Y315 标准工况 △1 风机全压 PaptF BZ. 5662 1933 13229 4410 7717 10823 9775 5365 10060 3858 8048 10060 5914 5914 △2 风机小时流量 m 3/hv hq . 20000 11520 50000 24000 15000 21000 48000 6500 24000 35000 7000 12000 91200 91200 第二节 实 例 (攀枝花化工厂) 一、 T9-28-11 № 8 D T9-28-16 № 8 D 离心风机进口状态及计算参数见 表 37-3 表 37-3 T9-28-11 № 8 D T9-28-16 № 8 D 离心风机进口状态及计算参数 　项 目 代 号 数 值 单 位 说 明 已知参数 ▲ 进口负压 e1p 8750 Pa 通风机全压 =出口正压 -进口负压(风机出口面积等于风机进口面积时、通风机出口与出口管网进口平滑过渡取值时) ▲ 出口正压 e1p 2500 Pa 通风机全压 =出口正压 -进口负压(风机出口面积等于风机进口面积时、通风机出口与出口管网进口平滑过渡取值时) ▲ 海拔高度 e1p 1.11 km 城市的室外气象参数见《软件版风机手册》 ▲ 风机进口温度 te1p 80 0C 通风机进口气体密度 . . . . 5 256 1 2 1 0 02257 293 273 . J J . H t . . . . . . . . 0.872 3kg m ▲质量流量（标况）：(质量流量恒定) qm.h 13520 Nkg / h 标准状态(化学工业常用):标准状态( 常规 ):31290 J . kg / m . . 312J .kg / m . . 流 量（工况）： 129 v.h m.h J q q .. . . 20000 3m/ h ▲ 流 量（工况）：昀终重新输入确认 qv.h 20000 3m/ h 也可以是用户指定数值 (续) 　项 目 代 号 数 值 单 位 说 明 已知参数 全 压（工况）： tF gk p（） 11250 Pa 通风机全压 =出口正压 -进口负压(风机出口面积等于风机进口面积时、通风机出口与出口管网进口平滑过渡取值时) ▲ 全 压（工况）：昀终重新输入确认 tF gk p（） 11250 Pa 也可以是用户指定数值,而不是取 通风机全压 =出口正压 -进口负压 全 压（标况）： ptF .（=1.2） 15482 Pa ▲转 速 n 2900 r/min D 式 传 动 ▲ 传动效率 M. 0.99 / A 式取 1 B、C、E 式取 0.96 D、F 式取 0.99 比 转 速 . . . .. .075 05 554 3600 1 2 J tF s .. v.h ./ p n . n q/ / . . . . . 27.3 / 参考比转速选风机进行型号校核 ▲喷 水 量 m.wq 30 m3/h 有时向风机内喷水 喷水功率系数 m.v m.w m.v q qk q . ... . . . . 3.22 / 增加功率 表 37-4 离心风机计算结果 昀终选用时: T 9 - 2 8 - 16 № 8 D 102 dk . . （电动机功率小于风机所需功率时，必须重新选择） 新产品参数 流量（标况）( T9-28 第二点 )20179 3m/h 通风机全压 16376Pa 94 Kw 电机功率: 110 Kw (空气 )所需功率（工况） ######所需功率（喷水工况） Kw 喷水时必须降低风机功率 工况参数 流量（工况）20000 3m/h 全压 （工况） 15482 Pa 电机功率 : 110 Kw (用户提出)可用于排放空气喷水时必须采取措施降低通风机功率 二、离心风机全压、通风机静压计算 通风机全压、通风机静压计算方法: 1. 通风机全压 = 管网总阻力 + 风机出口动压(风机出口面积等于管网出口面积时可用管网出口动压代替)(管网阻力应包括通风机 出口与出口管网进口端过渡损失) 2.通风机全压 = 出口正压-进口负压 + (通风机出口动压-通风机进口动压) + 通风机出口与出口管网进口端过渡损失(通风机出口 与管网进口平滑过渡时可取零值) 3.通风机全压 = 出口正压 - 进口负压(风机出口面积等于风机进口面积时、通风机出口与出口管网进口平滑过渡取零值时) 4.通风机静压 = 管网总阻力 + 通风机出口与出口管网进口端过渡损失( 通常可按 1～1.5 个出口动压估算、通风机出口与管网进口 平滑过渡时可取零值、 也可根据连接管件计算 ) 图示见《风机产品样本(软件版)》 第三节 离心风机离心风机强度、刚度 校对 一、 T9-28-11№ 8 D T9-28-16 № 8 D 离心风机强度计算 见 表 37-5 参考（5-11） 求通风机临界转速（也适用于A、C、D式） 见 图 5-61 图 5-62 图 5-63 T9-28-11№ 8 D T9-28-16 № 8 D 离心风机临界转速的计算见下表 （适用于A、B、C、D 式） 表 37-5 T9-28-11 № 8 D T9-28-16 № 8 D 离心风机强度计算参数 项 目 代 号 单 位 数 值 T9-28-11 № 8 D 数 值 T9-28-16 № 8 D T9-28-11№ 8 D / / / 已知参数 ▲ 1 通风机型号 T9-28-16№ 8 D / / / ▲ 2 工作轮质量 m kg 90 70 ▲ 3 带轮质量 m1 kg 0 0 ▲ 4 跨 距 l cm 49.6 49.6 ▲ 5 工作轮重心至支撑点A的距离 a cm 28 23 ▲ 6 悬臂端轴的直径 d1 cm 6.5 7.5 ▲ 7 两支撑间轴的直径 d2 cm 9.5 9.5 ▲ 8 转 速 n r/min 2900 2900 注：传动方式为 A、C、D式的临界转速的计算公式同 B 式 表 37-6 T9-28-11 № 8 D T9-28-16 № 8 D 离心风机强度计算 项 目 代 号 单 位 数 值 T9-28-11 № 8 D 数 值 T9-28-16 № 8 D cn r/min 2860 5430 计算结果 1 临界转速（B式){传动方式为 A、C、D 式的临界转速计算公式同 B（轴、带轮、联轴器质量不计时） T9-28-11 № 8 D :2 2 TL 3 4 22 1 1 0.38 2860 min 0.986 2900 min ( 0.2) 520775 3[( ) ( ) ] 16 2860 r min . . . . .. . .. . c c c c n n r n rn n n lK a d n K d ml l mga d a m a K TLTL临界转速与昀大工作转数之比为临界转速与昀大工作转数之比没有超过1.6倍，通风机不能安全运行,式中－陀螺效应系数 计算结果 表 37-7 T9-28-11 № 8 D T9-28-16 № 8 D 离心风机强度计算结果 项 目 代 号 单 位 数 值 T9-28-11 № 8 D 数 值 T9-28-16 № 8 D 结论 ▲1 许用临界转速比 . . . .. . cn n / 1.6 1.6 2 临界转速比 T9-28-11 № 8 D : 2860 099 16 2900 . . cn . . n / 0.99 1.87 ▲3 结 论 T9-28-11№ 8 D 因为(轴的计算临界转速比)计算值小于许用临界转速比数值，故不能满足刚度要求。 改进方法： 1、改变轴径 2、改变叶轮宽度 3、重新选型 ( T9-28-16 № 8 D ) / 见左 因为(轴的计算临界转速比)计算值大于许用临界转速比数值，故可以满足刚度要求。 警示：在上述表中的 ▲ 表示 : 1) 在右侧单元格中用新的数值置换上一次试验时用过的数值 2) 或者默认在右侧单元格中保留了上一次试验时用过的数值，而不需作任何工作。以下全同。 3) 必须确认上述两项确实实现 4) 一定要重新置换、默认，否则你所见到的是上一次试验时采用过的（这一次应置换）数值残留。 图 5-61 C、D 式传轴的挠度示意图 a）复合挠度 b）轴端挠度 c）转角挠度 图 5-62 F 式传轴的挠度示意图图 5-63 圆柱形阶段轴的挠度示意图 二、 T9-28-11 离心风机刚度计算 见 表 37-8 表 37-8 T9-28-11 № 8 D T9-28-16 № 8 D 离心引风机工作轮刚度计算（适用 于 A-F 式） 项 目 代 号 单 位 数 值 T9-28-11 № 8 D 数 值 T9-28-16 № 8 D 已知参数 ▲1 工作轮盘直径 2D mm 920 920 ▲2 叶片厚度 . mm 4.5 4.5 ▲3 工作轮宽度出口 2B mm 120 68 ▲4 转 速 n mm 2950 2950 刚度计算 1 工作轮刚度（单板叶片、没有加辅助中盘） (T9-28-11№ 8 D)22 2 2 )1000 1 1000 10 920 120 2950 ( ) 256 250 1000 4.5 1 1000 10（判定不合格 .. . . . . .. . . . . . C D B nK . / 256 82 为保证工作轮刚度 ▲2 结 论 判定标准 : 250 / 单板叶片叶轮必须 合 格 改进 图 37-1 收敛或扩散系数参考图 三、T9-28-11 № 8 D T9-28-16 № 8 D 离心风机工作轮无因次尺寸见 表 37-9 表 37-9 T9-28-11 № 8 D T9-28-16 № 8 D 离心风机工作轮无因次尺寸 项 目 代 号 数 值 T9-28-11 № 8 D 数 值 T9-28-16 № 8 D 注 ▲1 收敛或扩散系数 查图 30 1lopt r..c/ c 基本公式： 2 0 1 1 1 14 rc D c D B. ... . .. . / 0.85 刚度计算 参考:1 61000 488 lopt sn . . .. .. . . . . 0.606 ▲2 工作轮叶片进口平均无因次直径 1D 50 50 ▲3 工作轮叶片进口前缘轴向无因次尺寸 1b. 2.3 2.3 ▲4 工作轮叶片进口平均无因次宽度 20 11 1 1 1 4r cB D/ ( D ) b c . .. .. . . 25.6 17 ▲5 工作轮叶片出口平均无因次宽度 2 1 1 2B DB / D. . 15 8.5 . 结论：推荐 T9-28-16 № 8 D 离心风机 kd .102 出口正压 进口负压 图 37-2 通风机及正、负压力分布示意图 第四节 实 例 ( S L Y 化工厂 ) 一、 T9-06-11 № 10 D 离心风机进口状态及计算参数见 表 37-10 表 37-10 T9-06-11 № 10 D 离心风机进口状态及计算参数警示：计算前必须确定 质量流量（( NTP )标况、恒定的质量流量）、气体计算密度( NTP ) 数 值 数 值 　项 目 代 号 （方案 1 （方案 2 单 位 说 明 ） ） 已知 ▲质量流量（标况）：(质量流量恒定) . .m.h NTPq 3360 78.4 kg / h 必须由用户确定：方案 1 或 方案 2 中的数值 ▲通风机进口气体密度参考通风机进口气体计算密度（下表） 'J. 0.028 0.028 kg m3 必须由用户确定通风机进口气体密度 ▲流 量（NTP）： Nm3 / h 标准状态( NTP 化学工业常用): 1 ata 0 0C. . . . 3 3 1293 0 0898 J J . kg / m . kg / m . . . .空气氢气 参数 . . . . 3 3 12 00833 J J .kg / m . kg / m . . . .空气氢气 . .v.h NTPq 2800 标准状态( NTP 常规 ): 1 atm 20 0C. . . . 3 3 12 00833 J J .kg / m . kg / m . . . .空气氢气 流 量（工况）： . .m.h NTP v.h J q q '.. 12 v.h m.h J q q '. . .. .. . . . . 120000 2800 3m/ h 海 拔 H 0 0 km 城市的室外气象参数见《软件版风机手册》 数 值 数 值 　项 目 代 号 （方案 1 （方案 2 单 位 说 明 ） ） 已 ▲风 机 进 口 温 度 tJ 600 600 0C 通风机进口气体计算密度（参考） . . . . 5 256 0 833 1 0 02257 293 273 . J J . H t . . . . . . . .0 0.028 0.028 kg m3 ▲通风机转速 n 2900 2900 r/min 变 频 调 速 ▲全 压（工况）： tF gk p（） / 560 Pa 通风机全压 = 出口正压 - 进口负压(风机出口面积等于风机进口面积时、通风机出口与出口管网进口平滑过渡取值时) 知参数 ▲全 压（标况）： . . 1.2 / ' tF tF Jgk p p . . . .（=1.2） 24000 24000 Pa ▲转 速 n 1600 2950 r/min 变 频 调 速 ▲ 传动效率 ( ~ 全频 ) M. 0.95 / / 包括：1. 传动效率: A 式取 1 B、C、E 式取 0.96 D、F 式取 0.99 4. 变频调速效率 ▲喷 水 量 m.wq 0 0 m3/h 有时向风机内喷水 喷水功率系数 m.h m.w m.h q qk q . ... . . . . 1 1 / 没有增加功率 数 值 数 值 　项 目 代 号 （方案 1 （方案 2 单 位 说 明 ） ） 已知参数 预设比转速 . . . .. .075 05 554 3600 1 2 1 2 s .. v.h tF n . n q/ . / . p/ . . . . 26.54 7.47 / 参考比转速选风机进行型号校核 ▲通风机型号 T9 / T9-06-16. NO 10 / ▲所需功率 PN / 22 KwkW / 二、 T9-06-11 № 10 D 离心风机进计算结果见 表 37-11 表 37-11 离心风机计算结果 昀终选用时: T 9 - 06 -16 № 10 D 106 kd . . （电动机功率小于风机所需功率时，必须重新选择） 新产品参数 流量（标况）T 9-06-16 №10 D 第 5 点 2892 3m/ h 通风机全压 25727Pa 1.49所需功率（工况）(空气、直接启动) Kw 电机功率 : 22 Kw 1.49所需功率（喷水工况） Kw 喷水时必须降低风机功率 工况参数 流量（工况） 2800 3m/ h 全压 （工况） 24000Pa 电机功率 : 22 Kw (用户提出)可用于排放空气喷水时必须采取措施降低通风机功率 注: 1. 离心风机强度、刚度校对参考 第三节 2. 离心风机结构参考 B4-72 R4-72 ( 临沂风机研究所 ) 《风机手册》工作室续魁昌 卞世传 蒲尔鲜 孔祥飞