通风工程中大多采用低压与中低压风机。
2.按用途分
可分为通用风机，排尘风机，工业通风换气风机,锅炉引风机，矿用风机等。
风机广泛应用于隧道、地下车库、高级民用建筑、冶金、厂矿等场所的通风换气及消防高温排烟。
根据用途不同,可大致将常用的风机分为以下类型：
⑴离心压缩机
⑵电站风机
⑶一般离心通风机
⑷一般轴流通风机
⑸罗茨鼓风机
⑹污水处理风机
⑺高温风机
⑻空调风机
⑼消防风机
⑽矿井风机
⑾烟草风机
⑿粮食风机
⒀船用风机
⒁排尘风机
⒂屋顶风机
⒃锅炉鼓引风机
矿用风机按其用途不同又可分为:
主扇、辅扇和局扇。
主扇用于全矿井的通风,辅扇用于通风网络中某分支风路的风量调节,局扇用于局部地点的通风。
3.按原理分
可分为离心式风机和轴流式通风机。
常用风机类型
二、通风机的结构及原理
主要由叶轮、机壳、进口集流器、导流片、电动机等部件组成。
1.离心式通风机
离心式通风机具有很大的风量范围和风压范围,在通风工程中被广泛应用。
如图7-1-2、7-1-3所示，空气从轴向流入,径向流出。
（1）离心风机的基本组成
旋转的叶轮和蜗壳式的外壳。
旋转叶轮的功能是使空气获得能量；蜗壳的功能是收集空气，并将空气的动压有效地转化为静压。
图7-1-2 离心风机结构图
1-进气室；2-进气口；3-叶轮；4-蜗壳；5-主轴；6-出气口；7-扩散器
图7-1-3 离心风机结构简图
（2）离心风机的原理
叶轮旋转产生的离心力使空气获得动能,然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。
这样,风机出口的空气就是具有一定静压的风流。
（3）离心风机的主要结构参数
如图所示，离心风机的主要结构参数如下。
①叶轮外径,常用D表示；
②叶轮宽度,常用b表示；
③叶轮出口角,一般用β表示。
叶轮按叶片出口角的不同可分为三种（如图7-1-5）:
前向式──叶片弯曲方向与旋转方向相同,β>90°（90°～160°）；
后向式──叶片弯曲方向与旋转方向相反,β<90°（20°～70°）；
径向式──叶片出口沿径向安装,β=90°。
图7-1-4 离心风机叶轮
图7-1-5离心风机叶片出口角
（4）离心风机的传动方式
如图7-1-6所示。
图7-1-6 离心风机的传动方式
2.轴流式通风机
如图图7-1-7所示，空气从轴向流入,轴向流出。
在地下工程施工通风中得到广泛应用。
（1）轴流风机的基本组成
集风器,叶轮,导叶和扩散筒。
集风器的作用是减少入口风流的阻力损失；叶轮的作用是,叶轮旋转时叶片冲击空气,使空气获得一定的速度和风压；
导叶的作用扭转从叶轮流出的旋转气流,使一部分偏转气流动能变为静压能,同时可减少因气流旋转而引起的阻力损失；扩散筒的作用是将一部分轴向气流动能转变为静压能。
（2）抽流风机的原理
叶片的旋转使空气受到冲击力,从而使空气获得一定的速度和风压,并由导叶和扩散筒将部分动能转变为静压,从而使风机出口具有一定的风速和风压。
轴流风机结构
（3）轴流风机的主要结构参数
叶轮外径D,叶轮轮毂直径d,叶片的安装角θ（如图7-1-8所示）,安装角θ一般为10°、15°、20°、25°、30°、35°（如图7-1-9所示）。
图7-1-8 轴流风机叶轮
1-叶片；2-导叶；3-轮毂
图7-1-9 轴流风机叶片安装角
（4）轴流风机的传动方式
如图7-1-10所示。
图7-1-10 轴流风机的传动方式
3.对旋式轴流风机
如图7-1-11所示，对旋式轴流风机与普通型轴流风机的不同之处是没有静叶，仅由动叶构成。
两级动轮分别由两个不同旋转方向的电动机驱动。
电动机由支承导流板固定在机壳上。
在进出口端有整流罩，以形成良好的进气条件和排气条件。
对旋式轴流风机具有以下特点：
（1）可以省略导叶，结构比较简单；
（2）效率高，比同样带后置导叶的二级轴流风机效率高5％，比带前置导叶的高8％；
（3）反风性能好，一般动叶固定的风机，其反风量约为40％，而对旋反转风机的反风量可达60～70％。
因此，这种风机可广泛用于矿山、隧道、地铁、船舶的焕气通风以及风洞、冷却塔和锅炉上
图7-1-11对旋式轴流风机
4．屋顶风机
屋顶风机被广泛应用于电站、化工、纺织、工厂、仓库、体育场所及各种建筑物，置于屋顶抽排屋内污染空气。
如图7-1-12所示，它由防雨帽、进口帽、叶轮、电击直联结构组成，具有造型美观、风阻力小、噪音低的特点，适用于全面通风的低压大风量场所。
图7-1-12 屋顶风机
三、风机的性能参数
1.风机工作性能参数
风机的工作性能参数（或称为有因次性能参数）包括风压、风量、功率、效率与转速等。
（1）风压:
风机风压系指全压H,单位为Pa,它是单位体积的气体流过风机叶轮时所获得的能量增量。
它等于风机的静压Hs与动压Hv之和。
一般通风机在较高效率范围内工作时,其动压约占全压的10～20%左右。
（2）风量:
指通风机在单位时间内所输送的气体体积。
风机说明书中的风量与风压,一般均指标准气态下（即大气压力为760mmHg,温度为20℃,湿度为50%,密度为1.2kg/m3）的数值。
风量单位常用有m3 /s,m3 /min,m3 /h。
（3）功率:
单位时间内所做的功,单位kw（千瓦）。
风机的功率可分为:
全压有效功率──指单位时间内通过风机的空气所获得的实际能量,它是风机的输出功率,也称为空气功率。
静压有效功率──指单位时间内通过风机的空气所获得的静压能量。
它是全压有效功率的一部分。
轴功率──电动机传递给风机转轴上的功率。
也就是风机的输入功率。
电机功率──考虑了传动机械效率和电机容量安全系数后,电动机的功率。
（4）效率:
表明风机将输入功率转化为输出功率的程度。
分为全压效率（也称为空气效率或总效率）和静压效率。
（5）转速:
系指风机叶轮每分钟的转数,单位为转/分。
风机转速改变时,风机的流量、风压和轴功率都将随之改变。
2.同类型风机性能的关系
风机性能也可用无因次的流量系数,压力系数和功率系数来表示。
这些无因次性能参数（也称无因次系数）的换算公式是由相似理论推导出来的。
同一类型的风机相似（包括几何相似,运动相似和动力相似）,因此,同一类型风机的无因次性能参数相等。
即
（7-2-1）
（7-2-2）
（7-2-3）
式中 α、β、γ——分别为流量系数、压力系数、功率系数，无因次；
ρ——空气密度，kg/m3；
D——风机的叶轮外径，m；
U——叶轮周边切线速度，m/s；
H——风机的风压，Pa；
Q——风机的风量，m3/s。
根据相似理论及上式无因次系数式，可得同类型风机性能的换算关系式为:
Q/Q'=（D/D'）3（n/n'）
H/H'=（ρ/ρ'）（D/D'）2（n/n'）2 （7-2-4）
N/N'=（ρ/ρ'）（D/D'）5（n/n'）3
式中 Q、Q'——分别为所要换算的两台风机的风量，m3/s；
H、H'——分别为所要换算的两台风机的风压，Pa；
N、N'——分别为所要换算的两台风机的功率，kw；
D、D'——分别为所要换算的两台风机的叶轮直经，m；
n、n'——分别为所要换算的两台风机的转速，转/分；
ρ、ρ'——分别为所要换算的两台风机工作的空气密度，kg/m3。
上式可用于同类型风机中任意两台风机之间的性能参数换算，也可用于同台风机不同转速,不同空气密度条件下的性能变化的分析。
四、风机特性曲线
1.风机个体特性曲线
通风机在一定的转速下,其风压、功率、效率与流量之间是个函数关系,由于风机工作过程的复杂性,很难从理论上得出这个函数关系的精确数学表示式。
因此,实际应用中通常通过实测并用曲线来描述风压、功率、效率与流量之间的关系，这种曲线就称为风机的个体特性曲线。
它由全压H～流量Q、静压Hs～流量Q、功率N～流量Q、全压效率η～流量Q和静压效率ηs～流量Q五条曲线组成（如图4-5所示）。
每一台通风机都有一组个体特性曲线。
（a）轴流风机 （b）离心风机
图7-2-1风机个体特性曲线
离心风机与轴流风机个体特性曲线的比较：
①风压曲线：
离心的较平缓,风压随风量的变化不大；轴流的较陡,有“马鞍形”驼峰区,风压随风量的变化较大；②功率曲线：
在工作区内,离心的功率随风量的增加而增加,因此应闭闸启动；轴流的功率随风量的增加而减少，应开闸启动。
2.风机类型特性曲线
即使同一类型（即相似）风机,各台的工作性能参数也是不相同的,这样,每台风机都有一组个体特性曲线,使用起来不方便,且不能比较不同类型（即不相似）风机的性能。
为了减少个体特性曲线的图表数量,根据相似理论得出的无因次系数α、β、γ，对于同一类型的风机都相等。
因此,α～Q、β～Q、η～Q曲线代表同一类型风机在各种转速下的性能。
这样一组曲线就称为风机的类型特性曲线。
同一类型的风机就只有一组类型特性曲线。
类型特性曲线也是通过试验方法确定。
3.风机特性曲线的拟合方程
在通风设计中,随着计算机的应用,需要确定风机性能曲线的数学方程,这个数学方程只能通过拟合求得。
风机的风压曲线一般用下式拟合:
H=AQ2 +BQ+C （7-2-5）
其中A、B、C均为常数,对于不同风机的特性曲线,A、B、C值也不同。
确定常数A、B、C的最简单的方法是，在曲线的正常工作范围区内取三点（一点为上限点,另一点为最佳工况点,还有一点为下限点）,取得这三点的数值H、Q后代入式（4-5）,并联立求解线性方程组，即得A、B、C值。
确定A、B、C值更精确的方法是采用最小二乘法。
五、风机特性的测定
测定风机特性的目的是，综合运用风压参数和风机电机电量参数的测定方法与技术，测试通风机空气动力性能，绘制风机运行特性曲线并进行分析，以评定通风除尘系统的运行状态是否满足通风要求。
1．风机空气动力性能测定系统
图7-2-2、7-2-3、7-2-4给出了风机空气动力性能实际测定系统图。
图7-2-5为风机空气动力性能测定系统的组成与布置图。
图7-2-2
图7-2-3
图7-2-4
图7-2-5风机空气动力性能测定系统组成、布置
测定系统得主要装置有：
风机性能测定系统装置、补偿微压计、U型压力计、皮托管；压力计、温度计、湿度计；通风机、转数表、功率表、电流、电压表等。
2．测定内容
（1）测定参数
①风流参数测定：
包括风机风量、风压测定。
要求掌握风机空气动力性能测定系统的试验方法及规范，掌握压力计的零点调定，工作原理，测定操作，压力挽算。
②风机电机电量参数：
包括电机功率、电流、电压和转数。
要求掌握转数、功率、电流、电压的测量方法及仪器操作。
（2）测定步骤
①校验测试仪器；
②布置系统，连接好测试仪器；
③检查系统连接是否正确；
④采用离心风机测试系统应将先管道闸门关闭再启动风机；
⑤启动风机，待系统运行平稳后开始测定。
图7-2-6检查测试系统连接
图7-2-7测定风流参数和电参数
（3）实验结果处理分析
①风量计算；
②风压计算；
③风机效率计算；
④风机个体特性曲线（全压特性曲线、静压特性曲线、功率特性曲线、全压效率曲线和静压效率曲线）的绘制；
⑤风机运行特性分析。
图7-2-8根据测定结果绘制风机特性曲线
一、单台风机在通风系统中的运行
运行工况点:
风机风压特性曲线H与风筒风阻特性曲线（R曲线）的交点,即为风机的运行工况点。
在工况点上风机的风压与系统中的阻力相等,风机的风量就是系统的风量。
工况点随系统阻力和风机转速的变化而变化。
如图7-3-1所示。
对运行工况点的要求:
①运行工况点落在风压曲线的稳定工作区范围内；
②运行工况点落在效率较高的范围内,一般要求工况点的运行效率不能低于最高效率的85%。
即，要求η≥0.85ηmax。
满足这两项要求的运行范围，即为风机的工作区。
对工况点的调节:
当风机的风量和风压不能满足设计要求时,就应调节工况点。
有两种调节法:
一是调节风阻特性曲线R,需增大风量时,将R值调小,反之将R值调大；二是调节风机转速,从而使风机风压曲线改变。
如图7-3-2所示。
图7-3-1风机运行工作区
图7-3-2风机运行工况点调节
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