空调风机的性能与选用

傅田

[摘 要]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。空调风机也广泛应用于各类通风换气场所，成为空调和净化设备的配套产品。因此本文主要研究空调风机的性能参数，以及空调风机的选用。

[关键词]空调风机；风机；性能；选用

[中图分类号]TB657 [文献标识码]A

1 空调风机的结构构成

空调风机主要由机壳、叶轮、进风口和外转子电机组成。机壳一般是整体采用镀锌钢板咬口制作，或优质冷轧板咬口制作，其外形线条流畅、耐热、耐潮、经久耐用。叶轮通常是前向多翼圆弧型叶片与前盘、中盘铆接成型，经严格的动、静平衡校正，确保运转平稳、效率高、噪声低。进风口经由模具加工，与轴向平行的截面呈流线型，使气体流畅、阻力小。外转子电机是将两轴端固定在进风口上，叶轮与电机旋转外壳直联，减少了传动损失，提高了风机效率。

2 空调风机的主要性能参数

风机的流量、压力、转速、功率和效率等因素是衡量空调风机性能的主要参数指标。

2.1 风机进口标准状况

风机进口标准状况是指风机进口处全压为一个标准大气压，温度为20摄氏度，相对湿度为50%，空气密度为1.2kg/m3的气体状态。

2.2 风机流量

风机流量通常用体积流量来表示，它是单位时间流过通风机的气体容积。风机流量通常是指风机进口处的流量，因气体具有压缩特性，出风口体积流量与进口处不同。但空调风机属于中低压风机在大多数情况下可以忽略其压缩性。

2.3 风机的压力

空调器设计中经常用到机组的全压、静压、风机全静压、机内阻力、机外余压等概念。空调风机的全压是通风机出口截面上的总压与进口截面上的总压之差；动压是通风机出口截面上气体动能所表征的压力；静压是气体对平行于气流动物体表面所作用的压力，它是通过垂直于其表面的孔测量出来的， 也可以定义为风机的全压减去风机出口处的动压。

2.4 风机的转速n

风机转速是指风机叶轮的旋转速度，通常它以每分钟旋转数为单位。即r/min 或rmp

2.5 风机的功率N

风机所输送的气体，在单位时间内从风机中获得的有效能量称为风机有效功率。风机轴功率N轴，N轴 = N/η kw，其中η表示风机效率，N轴又称风机的输入功率。

2.6 风机的效率η

风机的静压内效率為：η静内=Nst / N轴 = Pst x Q / 1000/ N轴。风机的全压内效率为η全内=Nt / N轴 = Pt x Q / 1000/ N轴。内效率和风机的静压内效率均表征风机内部流动过程的好坏。风机全压效率是风机气动力设计的主要指标。

2.7 风机与管网曲线

我们知道风机功能是克服管网阻力将具有一定压力的气体送到指定的地方。因此风机是和管网一起工作的。管网曲线是一条抛物线，其方程式为：P=KQ2。上述公式在如何调整风机转速或调整管网阻力以达到空调机性能时经常用到。

3 风机的选用

在选用风机时应选用效率较高、风机较小、调节范围较大的风机，来满足系统可接受的性能、效率和质量要求；其次风机运行工作点，应选择在风机高效点附近，以确保运行稳定，避免风机在喘振区工作；同时要降低噪声，必须降低风机转速，选择较大的风机。VAV系统风机，风量风压应按运行时间较长的部分负荷工况选取。过大风机，往往使风机运行在小风量区，风机进出口压差大，会引起运行不稳定和噪声脉动，发出较高噪声。过小风机，会引起风机转速提高，空气在离开叶片时有较高速度，也会产生较高噪声。

3.1 风机的分类选择

根据风机的类型来划分，选用前向多翼风机时，应具有转速低、结构轻、低噪、调速性能好和价格便宜等特点，当设计风量和压力较小，或大风量低压力时应优先选用前向风机；选用后向风机时应具有效率高，噪声低，压力高和结构强等特点，当设计风机压力较大时应优先选用后向风机；选用无壳风机时，管网需要灵活出口位置，需要降低管道出口噪声，或管网在将来可能要变化的场合时应优先选用。

3.2 风机的并联运行

对经常需要在大风量工况运行，偶尔由于负荷降低停用一台风机时，应选用两台相同的通风机并联运行；对经常需要在小风量工况运行，偶尔由于负荷增加需临时增开一台风机时，应选用两台不同的通风机并联运行。

3.3 电机选择

选择电机必须遵循以下原则：电机工作时，发热应接近其许可温升，但不得超过；电机必须具有一定的过载能力，以保证在短时过载情况下能正常运行；电机应具有被拖动对象所需要的起动转矩，只能大，不能小；电机实际运行电流必须小于电机额定电流。

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