船舶風(fēng)機(jī)選型研究分析

范德松

摘 要：本文對(duì)船舶風(fēng)機(jī)類型及參數(shù)進(jìn)行介紹，并對(duì)船舶風(fēng)機(jī)的選型加以對(duì)比分析，讓大家了解到目前船舶風(fēng)機(jī)的常規(guī)選型并為通風(fēng)設(shè)計(jì)者提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)選型

1 風(fēng)機(jī)簡介

風(fēng)機(jī)的主要用途是對(duì)船舶艙室進(jìn)行通風(fēng)，是用清潔空氣替換室內(nèi)的污染的空氣。盡管不同房間處所的通風(fēng)要求不同，但是原理是不變的。排出廢氣，引進(jìn)新鮮空氣。風(fēng)機(jī)主要由葉輪、電機(jī)及殼體三部分組成。風(fēng)機(jī)可單獨(dú)用于機(jī)械通風(fēng)，也可安裝在空調(diào)柜機(jī)內(nèi)進(jìn)行空調(diào)通風(fēng)。風(fēng)機(jī)的設(shè)備選型是比較重要的，直接影響房間的通風(fēng)效果。本篇從風(fēng)機(jī)的類型、參數(shù)、選型設(shè)計(jì)流程及注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行介紹。

2 風(fēng)機(jī)類型及參數(shù)介紹

2.1 風(fēng)機(jī)類型介紹

風(fēng)機(jī)主要分為以下三類

2.1.1 離心風(fēng)機(jī)

離心風(fēng)機(jī)是指進(jìn)風(fēng)方向與出風(fēng)方向成90度夾角。離心式風(fēng)機(jī)是靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力輸送氣體的。離心風(fēng)機(jī)葉輪直徑靈活，適用范圍廣；適合于較高風(fēng)壓的處所，可以克服很大的阻力；可改變風(fēng)管內(nèi)介質(zhì)的流向；轉(zhuǎn)速低，噪音小。

2.1.2 軸流風(fēng)機(jī)

軸流風(fēng)機(jī)是指進(jìn)風(fēng)方向與出風(fēng)方向在同一水平線上的風(fēng)機(jī)，如電風(fēng)扇、空調(diào)外機(jī)風(fēng)扇就是軸流方式運(yùn)行風(fēng)機(jī)。軸流風(fēng)機(jī)是靠葉片的旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng)氣體沿軸向運(yùn)動(dòng)。軸流式風(fēng)機(jī)通常用在高流量低壓頭的場合。

2.1.3 混流風(fēng)機(jī)

混流風(fēng)機(jī)是指介于離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)之間的一種風(fēng)機(jī)，即進(jìn)風(fēng)方向于出風(fēng)方向所呈的角度即非90度也不是在一條水平線上?；炝黠L(fēng)機(jī)的葉輪讓空氣既做離心運(yùn)動(dòng)又做軸向運(yùn)動(dòng)，風(fēng)壓系數(shù)比軸流風(fēng)機(jī)高，流量系數(shù)比離心風(fēng)機(jī)大，用在風(fēng)壓和流量都不大不小的場合。它綜合了離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)兩種類型。在目前的船舶設(shè)計(jì)中，通常選用的是軸流風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī)兩種類型。

2.2 風(fēng)機(jī)參數(shù)介紹

①風(fēng)量：風(fēng)量是指風(fēng)機(jī)每小時(shí)所推動(dòng)的空氣量，常用單位是立方米/時(shí)；②風(fēng)壓：風(fēng)壓用于確定空氣阻力大小。常用單位為帕；③風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速：風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速表示風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的速度，常用單位為轉(zhuǎn)/分；④電機(jī)功率：電功率用于確定電機(jī)的耗電量。常用單位為千瓦；⑤電機(jī)的防護(hù)等級(jí)：電機(jī)的防護(hù)等級(jí)是將電器依其防塵防濕氣之特性加以分級(jí)。IP防護(hù)等級(jí)是由兩個(gè)數(shù)字所組成，第一個(gè)數(shù)是防止外物侵入的等級(jí)，第二個(gè)數(shù)表示防水侵入的密閉程度，數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越高；⑥電機(jī)的絕緣等級(jí)和溫升等級(jí)。電機(jī)為了可靠運(yùn)行，在帶電部件與殼體之間或帶電部件之間需用絕緣材料加以隔離，而絕緣材料的使用壽命與其材料本身的絕緣等級(jí)有很大的關(guān)系。電機(jī)做為一個(gè)能量轉(zhuǎn)換或者信號(hào)轉(zhuǎn)換組件，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中本身存在著能量損耗，有部分能量損耗造成自身溫度升高，在一般狀態(tài)下，絕緣材料等級(jí)、承受最高使用極限溫度、用電阻法測(cè)量電機(jī)的溫升限值之間負(fù)荷表的規(guī)定，在此溫升內(nèi)電機(jī)應(yīng)能正常工作；⑦防爆等級(jí)：服務(wù)或布置于有防爆要求區(qū)域的風(fēng)機(jī)需用防爆風(fēng)機(jī)。防爆風(fēng)機(jī)要求馬達(dá)及接線盒滿足相應(yīng)的防爆等級(jí)并有相應(yīng)的防爆證書，葉輪與殼體滿足無火花，并有相應(yīng)的證書。

3 風(fēng)機(jī)選型

3.1 風(fēng)機(jī)參數(shù)的確定

①首先根據(jù)負(fù)荷計(jì)算確定服務(wù)系統(tǒng)的風(fēng)量，a.根據(jù)溫升計(jì)算風(fēng)量：負(fù)荷計(jì)算公式為：v=Q/（ρ*c*Δt ）；b.根據(jù)換氣次數(shù)計(jì)算風(fēng)量：負(fù)荷計(jì)算公式為：通風(fēng)量（m3/h）=換氣次數(shù)（次/h）X通風(fēng)艙室容積（m3）；c.按新鮮空氣量計(jì)算風(fēng)量：計(jì)算公式為 Q=每人每小時(shí)最小新鮮空氣量*人數(shù)/新風(fēng)比。按以上三種方法計(jì)算完通風(fēng)量之后，最終取較大值作為艙室的最終通風(fēng)量。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為系統(tǒng)艙室風(fēng)量之和；②其次根據(jù)系統(tǒng)管道的布置，確定風(fēng)機(jī)壓頭。包括直風(fēng)管的摩擦損失，彎頭，三通，格柵以及其他附件的局部損失。彎頭，三通，格柵，風(fēng)閘等附件一般按照20Pa計(jì)算，風(fēng)管系統(tǒng)（假設(shè)風(fēng)管內(nèi)空氣流速為5m/s～9m/s）每30米風(fēng)管的壓損為50～100Pa；③下一步是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定，根據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的房間噪音值要求進(jìn)行轉(zhuǎn)速的確定。通常情況下，對(duì)于噪音值要求較高的處所，一般室內(nèi)選6級(jí)轉(zhuǎn)速，室外選4級(jí)轉(zhuǎn)速

3.2 風(fēng)機(jī)類型的確定

通常情況下，常用的風(fēng)機(jī)類型為離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)。然后根據(jù)上述風(fēng)機(jī)參數(shù)值，匹配相應(yīng)的風(fēng)機(jī)類型。通常情況下機(jī)械區(qū)艙室的風(fēng)量大并且對(duì)噪音的要求不高，基本上會(huì)選擇軸流風(fēng)機(jī)；生活區(qū)的風(fēng)量小但是對(duì)噪音的要求比較高，一般情況下會(huì)選擇離心風(fēng)機(jī)。

4 結(jié)論

通過對(duì)風(fēng)機(jī)類型及風(fēng)機(jī)參數(shù)的介紹，并結(jié)合船舶艙室的通風(fēng)特點(diǎn)，明確了不同處所選用不同類型的風(fēng)機(jī)。給出了常規(guī)情況下船舶風(fēng)機(jī)的選型，給相關(guān)的設(shè)計(jì)者一定的設(shè)計(jì)借鑒。