风机选型的计算公式 风机流量及流量系数

1、标准状态：指风机的进口处空气的压力P=101325Pa，温度t=20℃，相对湿度φ=50%的气体状态。 

2、指定状态：指风机特指的进气状况。其中包括当地大气压力或当地的海拔高度，进口气体的压力、进口气体的温度以及进口气体的成份和体积百分比浓度。 

3、风机流量及流量系数 

流量：是指单位时间内流过风机进口处的气体容积。 

用Q表示，通常单位：m3/h或m3/min。 

流量系数：φ=Q/（900πD22×U2） 

式中：φ：流量系数 Q：流量，m3/h

D2：叶轮直径，m 

U2：叶轮外缘线速度，m/s（u2=πD2n/60） 

4、风机全压及全压系数： 

风机全压：风机出口截面上的总压与进口截面上的总压之差。用PtF表示，常用单位：Pa

全压系数:ψt=KpPtF/ρU22

式中, ψt:全压系数  Kp:压缩性修正系数  PtF:风机全压,Pa  ρ:风机进口气体密度,Kg/m^3 u2：叶轮外缘线速度，m/s

5、风机动压：风机出口截面上气体的动能所表征的压力，用Pd表示。常用单位：Pa

6、风机静压：风机的全压减去风机的动压，用Pj表示。常用单位：Pa

7、风机全压、静压、动压间的关系： 

风机的全压（PtF）=风机的静压（Pj）+风机的动压（Pd） 

8、风机进口处气体的密度：气体的密度是指单位容积气体的质量，用ρ表示，常用单位：Kg/m3

9、风机进口处气体的密度计算式： ρ=P/RT 

式中：P：进口处绝对压力，Pa R：气体常数，J/Kg·K。与气体的种类及气体的组成成份有关。

T：进口气体的开氏温度，K。与摄氏温度之间的关系：T=273+t

10、标准状态与指定状态主要参数间换算： 

流量：ρQ=ρ0Q0 

全压：PtF/ρ= PtF0/ρ0 

内功率：Ni/ρ= Ni0/ρ0

注：式中带底标"0"的为标准状态下的参数，不带底标的为指定状态下的参数。 

11、风机比转速计算式： Ns=5.54 n Q01/2/（KpPtF0）3/4

式中： Ns：风机的比转速，重要的设计参数，相似风机的比转速均相同。 n：风机主轴转速，r/min 

Q0：标准状态下风机进口处的流量，m3/s Kp: 压缩性修正系数  PtF0: 标准状态下风机全压,Pa 

12、压缩性修正系数的计算式： 

Kp=k/（k－1）×[（1+p/P）（k－1）/k－1]×（PtF/P）－1

式中:PtF:指定状态下风机进口处的绝对压力,Pa k:气体指数,对于空气,K=1.4

13、风机叶轮直径计算式： D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2

式中:D2:叶轮外缘直径,m n:主轴转速：r/min Kp：压缩性修正系数  PtF0：标准状态下风机全压，单位：Pa

ρ0：标准状态下风机进口处气体的密度：Kg/m3 ψt：风机的全压系数 

14、管网：是指与风机联接在一起的，气流流经的通风管道以及管道上所有附件的总称。 

15、管网阻力的计算式：Rj=KQ2

式中: Rj:管网静阻力,Pa

K:管性系数与管道长度、附件种类、多少等因素有关，确定其值的方法通常采用：计算法，类比法和实际测定法。

Q：风机的流量，m3/s

16、常见压力单位间的换算关系： 

1毫米水柱（mmH2O）=9.807帕（Pa）

17、大气压力与海拨高度间近似关系： P=101325－（9.4～11.2）H

式中:P：大气压力Pa H：海拨高度：m

    其实风机本身已经有了非常悠久的历史。中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，而它的作用原理与现代离心风机基本相同。

    1862年，英国圭贝尔发明的离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40%左右，主要用于矿山通风。

    1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。

    12年，法国研制成横流风机。

    18年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心风机，并为各国所广泛采用。

    19世纪，轴流风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100～300帕，效率仅为15～25%，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。

    1935年，德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风。

    1948年，丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机；旋轴流风机、子午加速轴流风机、斜流风机和横流风机。

    2002年，中国的防爆离心风机，在化工，石油，机械等领域广泛被采用，长林东防爆离心风机也得到了发展。

    而今，无论国内或者国外离心风机一直保持着稳步的发展。而国内近年来更是发展迅猛，随着技术实力的提高，一些难题一一得到突破，离心风机适用范围也越发宽泛。

多翼式离心风机特点：   

1、风轮为多翼式，高速动平稳校正，风量大，噪音低。   

2、机壳为精密模具冲压成型，电泳处理，外观精美。   

3、配备认证高效率马达，直连式安装，性能稳定。   

4、风道优化设计，节能效果明显。  

适用范围：产品适用于工业机械设备配套，如木工机械、包装机械、电子设备，UV干燥设备，印刷机械设备，塑料机械设备，无尘净化设备等专用设备，送风，吸风，风循环等。  

1，多翼式离心风机(是依靠输入的机械能-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):压力大、噪声低，顺应长管道排风需要，该风机压力曲线平展、效力高、战胜管道阻力才能较强，和雷同的其它多翼式风机比拟，压力更高，更合适于高层建造的透风换气和厨房油烟的排放;   

2，柜式离心风机(消防通风两用):风量大、噪声低、耐超高温机能优良、形状美观、进出口地位情势多、装配方便(吊装、坐地装置都可)特点:机电外置，应用:宾馆、饭铺、礼堂、影剧院、暗藏室、厂矿企业、办公楼等需要消防排烟、厨房排油烟及通风换气场所;   

3，消防超低温排烟轴流风机，电机全封锁内置,特色:轴流轮毂式叶轮、采用超低温电机.设有顺便的电机冷却系统效率高、噪声低、构造合理、体积小、装配便当;   

4，双速风机低速用于平常通排风、高速时为消防排烟操纵:高层建造、烘房、埋没车库、地铁、地道等消防排烟及送排通风，双速风机低速用于日常平凡通排风、高速时为消防排烟哄骗:高层制作、烘房、隐蔽车库、地铁、隧道等消防排烟及送排通风;

1、计算确定场地的通风量 

  风机风量的定义为:风速V与风道截面积F的乘积.大型风机由于能够用风速计准确测出风量，所以风量计算也很简单.直接用公式Q=VF.便可算出风量. 

  风机数量的确定根据所选房间的换气次数.计算厂房所需总风量.进而计算得风机数量. 计算公式:N=V×n/Q 其中:N--风机数量(台), V--场地体积(m3), n--换气次数(次/时), Q--所选风机型号的单台风量(m3/h). 风机型号的选择应该根据厂房实际情况.尽量选取与原窗口尺寸相匹配的风机型号.风机与湿帘尽量保持一定的距离(尽可能分别装在厂房的山墙两侧).实现良好的通风换气效果.排风侧尽量不靠近附近建筑物.以防影响附近住户.如从室内带出的空气中含有污染环境.可以在风口安装喷水装置.吸附近污染物集中回收.不污染环境 

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 

5、特定场合风机选型 （1）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。 

（2）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。 

（3）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。 

6、污水处理中风机选型 

  一、鼓风机是污水处理工程中常用的充氧设备,在污水厂风机选型时,风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数,我国规定的风机标准进气状态: 压力p0 =101. 3 kPa ,温度T0 = 20 ℃,相对湿度φ= 50 % ,空气密度ρ= 1. 2 kg/ m3 。然而风机在实际使用中并非标准状态,当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时,风机的性能也将发生变化,设计选型时就不能直接使用产品样本上的性能参数,而需要根据实际使用状态将风机的性能要求,换算成标准进气状态下的风机参数来选型。

二、风机选型中应关注鼓风机出口压力影响因素的分析容积式鼓风机排气压力的高低并不取决于风机本身,而是气体由鼓风机排出后装置的情况,即所谓“背压”决定的 ,曝气鼓风机具有强制输气的特点。鼓风机铭牌上标出的排气压力是风机的额定排气压力。实际上,鼓风机可以在低于额定排气压力的任意压力下工作,而且只要强度和排气温度允许,也可以超过额定排气压力工作。对于污水处理厂而言,排气系统所产生的绝对压力(背压) 为管路系统的压力损失值、曝气池水深和环境大气压力之和,如图1 所示。若由于某种原因,如曝气头或管路堵塞,使管路系统的压力损失增加,“背压”也会升高,于是鼓风机的压力也就相应升高;又若曝气头破裂或管路泄漏等原因,管路系统的压力损失则会减少“, 背压”便不断降低,鼓风机的压力也随之降低。综上所述,确定曝气鼓风机压力时,只需要鼓风机在标准状态下所能达到的绝对压力等于使用状态下的大气压力、曝气池水深和管路损失之和。 

  三、风机选型时应关注鼓风机空气流量因素在计算污水处理的需氧量时,其结果为标准状态下所需氧的质量流量qm (kg/ min) ,再将其换算成标准状态下所需空气的容积流量qv1(m3/ min) ,如果鼓风机的使用状态不是标准状态,例如在高原地区使用,则空气密度、含湿量会发生变化,鼓风机所供应的空气容积流量与标准状态是相同的,而所供空气的质量流量将减少,有可能导致供氧量不足。因此,必须计算出能供应相同质量流量的容积流量,即换算流量。在高原地区使用时,环境大气压力也会发生变化,压力比相应升高,那么,鼓风机的泄漏流量则会增大,这将导致鼓风机所供应的空气容积流量减少,也可能造成供氧量不足。因此,设计时必须考虑使用条件发生变化时各种因素的影响,以保证风机所供应的实际空气流量能够满足使用要求,并需计算出换算流量和泄漏流量。 

  四、风机选型应关注鼓风机供气流量的变化规律对于同一台鼓风机,在冬季和夏季,其容积流量是不会发生变化的,但因空气密度的不同质量流量会发生变化,也就是说供氧量会有所不同。鼓风机在标准状态与使用状态下的容积流量是不变的,但因为空气密度(ρ) 、含湿量等发生了变化,导致鼓风机输送至曝气池的供氧量( FOR) 在冬季温度降低时增加、夏季温度升高时降低。例如,某一污水处理厂,选用上述计算例题中的罗茨鼓风机,根据环境温度变化, 计算出鼓风机的实际供氧量,其一年的变化规律在实际运行过程中,由于进水量、水质、水温、ML S S 等参数的变化,系统需氧量( SOR) 也会发生变化在夏季,水温较高,曝气池需氧量( SOR) 增大,但鼓风机的供氧量( FOR)在减少,这是设计时考虑需氧量的最不利工况点,此时,供氧量、需氧量基本相当;在冬季,水温降低,曝气池需氧量( SOR) 减少,但鼓风机的供氧量( FOR) 增大,此时,供氧量较需氧量大出许多。这是由于冬季气温降低,空气密度增加,那么风机所供给的干空气的质量流量较标准状态大幅度增加,从而引起供氧量增加,从运行的实际测量情况来看,每年冬季曝气池的溶解氧较夏季会高出1～3mg/ L 。因此,在生产运行过程中,需要针对这种变化对设备进行及时的调整,使鼓风机的充氧能力与实际运行中的需氧量相适应。对于罗茨鼓风机来说,使用变频器,通过改变风机转速来调整供风量是很经济实用的。不同季节曝气池需氧量( SOR) 、鼓风机供氧量( FOR) 变化规律五、结论综上所述,同一台鼓风机在不同的使用条件下,其性能的变化非常大,所以必须通过严谨的计算进行选型, 否则有可能导致生化系统的供氧不足; 另外,在冬季和夏季由于空气密度发生了变化,鼓风机所供应

氧气的质量流量变化很大,冬季供氧量大大超过了需氧量,所以,应采取变频调速等措施使生化系统的溶解氧浓度保持稳定。 

7、风机变频器选型 

  风机在启动时，电流会比额定高5-6倍的，不但会影响风机的使用寿命而且消耗较多的电量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量，电机的速度是固定不变，但在实际使用过程中，有时要以较低或者较高的速度运行。SAJ变频器可实现电机软启动、补偿功率因素、通过改变设备输入电压频率达到节能调速的目的，而且能给设备提供过流、过压、过载等保护功能。 

如果你也是如此选用，那就可以简单告诉你，风压、风量的关系就是那条H-Q性能曲线。

接下来就是只要搞清楚这条H-Q性能曲线是怎么产生的，问题就迎刃而解了

难题开始啦，此处牵扯到通风机的设计，若不谈结构设计和强度计算等内容。

通风机的设计包括气动设计计算只有——通风机的气动设计分相似设计和理论设计两种方法

通风机 【离心式】在设计中根据给定的条件:容积流量，通风机全压ΔP，工作介质及其密度ρ ，以及其它要求，确定通风机的主要尺寸，例如，

直径及直径比1 2 D D ，

转速n,进出口宽度1 b 和2 b ，

进出口叶片角A 1β 和2A β ，

叶片数Z，

叶片的绘型，

扩压器设计等，以保证通风机的性能。

攸关理论设计部分此处限于篇幅不作谈论【相关书籍很多、百度上也找的到】 

相似设计

根据叶轮机械的相似理论,要保证气流经过了两个叶轮后的流动过程相似必须满足几何相似,运动相似和动力相似.在通风机叶轮中由于空气的重度小可以忽略重力的作用.同时由于速度低可以忽略气体弹性力的作用。只考虑粘性力，压力和惯性力，这三个力组成一个力的三角形，当雷诺数相等时，粘性力和惯性力比例相等，且方向相同时，力的三角形相似。所以通风机中只要雷诺数相等就会满足动力相似的条件，可以证明只要满足以上的相似条件，通风机的无因次数就一定会相等。

通风机的无因次数如下：【计算式烦请参考相关书籍】 

（1） 压力系数（P）ψ表示压力与叶轮出口动能ρu22/2 之比。压力系数实际上就是欧拉数。

（2） 流量系数Ф，表示速度三角形相似。同时也表示斯特鲁哈数相等。

 (3)功率系数λ。

 (4) 比转速、转速系数σ和直径系数δ

在实际应用中单靠ψ和φ来定量地估计离心叶轮的主要性能是不够的.还需要有一些与通风机尺寸和转速有关的系数.

比转速ns 是一台“单位机械”的转速。“单位机械”是一台与给定机械完全相似的通风机 【离心式】, 其尺寸产生1m 的压头和1m3/s 的流量时使用1 单位功率，其转速就是给定机械的比转速ns,根据相似定理：相似通风机只要给定两个物理量的比值就可以求出其它

量的比值。例如两个通风机1 和2 相似，同时ρ1＝ρ2，那么给定全压比及流量比Q1/Q2 就可

以表示为其它量D1/D2，N1/N2，n1/n2 等的比值：

D2/ D1 =( Q2/ Q1)1/2 (ΔP1/ΔP2) 1/4 (ρ2/ρ1) 1/4

n2/ n1 =( Q1/ Q2)1/2 (ΔP2 (ρ1/ρ2) 3/4

N2/ N1 =( Q2/ Q1) (ΔP2/ΔP1)

对于单位通风机2，Q2=1，ΔP2=1，n2=

那么么n s =Q1/2/ΔP 3/4

OK上式为比转速的定义式。也是风压、风量的关系式

比转速可以用来划分通风机的类型。比转速大的通风机流量大，全压低多为轴流式。

比转速小的通风机流量小，压力高，多为离心式。例如：

比转速=2.7~12(15~65)* 为前弯型离心通风机

比转速 =3.6~16.6(20~90) 为后弯型离心通风机

比转速>16.6~17.6 (90~95) 单级双进气式并联离心通风机 ns'=1.414 ns

比转速18~36(100~200) 为轴流式通风机

比转速<1.8~2.7(10~15) 罗茨式其它型式的通风机

此外比转速可以反映风机的几何形状并用于相似设计。

【特别注意】

相似通风机的比转速相等，但比转速 相等的通风机，不一定相似。比转速 是有量纲的量。

重点知道详细参考书籍会有更详细解说【提醒一下别被理论式给搞迷糊了】