风机基础与简单选型计算

2023年4月24日发(作者：家里衣帽间装修效果图)

风机基础与简单选型计算

风机是用于输送气体的机械，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。/

按工作原理分为：透平式、容积式、喷射式；

透平式又可分为：离心式、轴流式、混流式、横流式 ；

容积式又可分为：往复式、回转式。

风机按排气压力（以绝对压力计算）的高低可分为：

通风机：排气压力低于11.27×104N／m2（Pa）

鼓风机：排气压力在（11.27～34.3）×104N／m2（Pa）

压缩机：排气压力高于34.3×104N／m2（Pa）以上

如用升压（表压）表示，如上所列则可表达如下：

通风机：升压低于1.42×104N／m2（Pa）

鼓风机：升压在（1.42～24.5）×104N／m2（Pa）

压缩机：升压高于24.5×104N／m2（Pa）以上。

风机的性能指标与参数

风机压力有静压、动压及全压，风机铭牌上一般指的是全压；，但可要求标静压；压力单

位一般为Pa或KPa。

一般离心风机用体积流量来表达流量参数，流量单位一般为m3/s或m3/h。

表达风机所输送的气体介质的密度，密度单位一般为kg/m3。

单位时间内叶轮转过的次数，转速单位一般为转/分钟（rpm、r/min）。

风量：风机每分钟输送的空气立方数，SI：m3/h。

全压：气体所具有的全部能量，等于动压+静压，SI：Pa。

动压：将气体从零速度加速至某一速度所需要的压力，SI：Pa 。

静压：流体某点的绝对压力与大气压力的差值，SI：Pa 。

风机转速：风机叶轮每分钟转过的转数，SI：RPM；

轴功率：电动机除去外部损耗因素，传递到风机轴上的实际功率，通常认为是风机实际所

需功率，SI：KW 。

噪音：风机在正常运转过程中气动噪音和机械噪音叠加所形成的噪音；大多数厂家公布A记

权噪音(dBA)，1.5m处。 SI：dB(A)。

全压效率：风量X全压/轴功率/1000/3600*100%。

电源：380/50/3，220/50/1，220/50/3，690/50/3等等。

出口风速：风机出口截面积的风速，控制出口风速可间接控制噪音。 SI：m/s。

了解一下轴功率和电机功率，轴功率是指驱动风机转子旋转工作所须的功率，而电机功率

则是在轴功率的基础上加上一定的富裕量后所选出的功率，任务单上一般都是电机功率。

气体通过风机所获得的能量与电机输出功率之比。

风机的基本结构型式

风机按传动方式可分为A、B、C、D、E、F六种：

如何进行选型

各厂商风机样本上这么多种类和型号，应该如何选取？

最主要原则：合理组织气流，完成所需功能。

1：尽量利用自然形成的气流

举例1：某热处理车间，面积4000㎡，厂房高约6m，无空调，夏季车间内最高平均温度可

达50℃，为降低车间内温度，使工作人员感觉舒适，采用机械送排风方式引入外界冷风。第一

次，采用10台边墙排风机，百叶送风形式，但百叶安装位置较高（4m左右）。使用后，车间地

表温度降低5℃，5.5米行车处，温度降低10℃，工作人员对其效果不太满意。后改造，原风机

位置及台数均不变，加大送风百叶面积，将百叶高度降低至距地面0.5m处。改造后，车间内送

排风总量基本不变，但车间内陆表温度降低9℃，工作人员认为效果有明显改善。

原因分析：热处理设备为该车间主要热源，空气加热后向上方屋顶聚集，经过对流循环

后，整个车间内温度升高。第一次方案中，采用机械送排风没有错，但是不应将百叶安装过

高，这样进入室内的冷空气迅速被热空气混合加热，达不到给人员降温的作用。第二次方案

中，降低了百叶的高度，使得冷空气先流过工作人员所在的地表，然后再混合热空气，降低最

多的车间内陆表温度。达到了设计目的。

举例2：某车间座北朝南，由于地形原因，常年刮东南风，导致车间内气流多以由南向北为

主。由于车间内有比较重的醋酸味，所以业主想增加机械排风，而后在南墙上安装一排排风

机。使用后，效果非常不理想。后经改造，将南墙上的排风机安装在北墙上，并在南墙原风机

位置加装电动百叶。改造后效果非常明显。

原因分析：原方案机械排风和自然风方向相反，所以排风效果很不理想。改造后，机械排

风与自然风形成合力，大幅度提高了排气效果，另外增加的百叶，也加强了自然通风的效果。

所以效果会比较明显。

类似的场合：

1. 需要排热或排热蒸汽，应尽量优先设置屋顶排风机；

2. 需要取暖、降温或送新风时，应尽量让暖气流或冷气流流经工作人员所在位置，所以多

选用管道风机或边墙风机；

3. 消防排烟，应优先采取屋顶风机或吊装的风管，故多选用管道风机；

4. 尽量利用自然风气流（应合理设置风机位置和形式）；

2：控制气流分层/分区域

气流分层不仅可以使用在净化室，也可以使用在其他许多场合。气流分层仅需要考虑和控

制某一空间内或某一高度范围内的气流。

例如：某水泥分装车间，如果整体换气则需要20次/小时的换气，如果采用气流分层技术，

则只需要5次/小时的折合换气量。因此能大量节约设备成本和运行成本。

类似场合：手术室、细菌培养室、面粉厂灌装车间、食堂。焊接车间等。

3：局部送排风

有些情况下，车间内整体清洁，但有个别几处严重污染源（或严重发热），这是就需要用

到局部排风。

有些情况下，仅需要照顾到固定岗位的工作人员的气流，则应采取局部送新风。

例如：某开放空间，外界气温非常低（-30℃），但工作人员需要取暖。如果用整体采暖，

只能是浪费能源。这种情况下，应首先考虑热辐射采暖，或者采用局部暖风机既可。

风机选型应提供哪些参数？

1. 风机形式、种类及用途

2. 安装方式

3. 气体成分（包括特殊的温度、湿度、腐蚀性及杂质）

4. 出风方向

5. 室内安装还是室外安装

6. 限定的其他条件(如噪音小于60dBA等)

7. 配件及特殊要求

风机选型时，风机的噪音越低越好？

噪音总是伴随着风机的运转，不可消除。最新研究表明，只要风速超过0.75m/s，就会产生

噪音。当然，风速越低，产生的噪音就越小。

噪音是有害的污染。我们在设计中，总是想尽可能的降低风机设备的噪音。随着风机技术

的发展，我们所能做到的噪音污染也在越来越小。

但是不是风机选型时，噪音越小越好？

噪音小当然好，但必须兼顾其经济性。要求的噪音越低，整台设备的成本就越高。大约每

降低10个分贝，风机成本上涨1倍（经验值，非线性）。大多数风机噪音最小不可能低于

35dBA。

所以选择风机时，噪音 “ 够用就好 ”，不必要一定追求低噪音。

例如：风机设备所在区域为无人区，那只要考虑噪音不超过“红线”即可。

风机设备所在区域存在更高噪音的设备时，可将风机设备的噪音设定为“最高设备的噪音-

6dBA”，合成后噪音最多高出1分贝，而成本最为经济。如果“最高设备噪音-10dBA”，合成后噪

音仍为最高设备的噪音，而低的噪音已被“湮没”。

风机所在设备如果有隔音或吸音效果，只要考虑噪音透射产生的影响即可。

如何控制噪音？

有时候风机本身的噪音难以降低，为消除其有害影响，我们需要控制噪音。那么如何控

制？

1.远离衰减法：将风机放置在距离目标较远的位置，通过声音的自然衰减，减小影响。下表

为声音衰减表。

噪音衰减表

距离 米

衰减值 dBA

1

8.0

1.5

11.5

2

14.0

2.5

16.0

3

17.5

4

20.0

5

22.0

6

23.5

7

25.0

8

26.0

9

27.0

10

28.0

15

31.5

20

34.0

25

36.0

30

37.5

2. 隔音法

将风机设备与目标区域隔离，通过隔离屏障的反射与吸收作用来达到降低噪音的效果。举

例：设备间/设备层、隔音箱、隔音玻璃罩。

隔音效果

名称

衰减值 dBA

24CM砖墙

31

37CM砖墙

35

25mm发泡隔音罩

15

3mm普通玻璃

18

5mm隔音玻璃

24

专用隔音门

35

专用隔音板

30

6

23.5

3. 物理消音法

利用消音材料消除噪音。利用疏松多孔，表面凹凸的材料，使声音钻入孔内不断反射衰

减，波峰波谷叠加衰减，从而起到减小噪音的效果。

举例：消音器、消音箱、消音罩、吸音棉。

风管对风机性能有什么影响？

不正确的风管设计

不正确的风管设计会大大增加管道阻力，产生风机风量减小、噪音过大、风机设备过载、

缩短风机使用寿命、风机喘振、效率降低等危害。

风机风量、风速计算

风机风量如何计算

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速,

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。

引风机所需风量风压如何计算

1、引风机选型，首要的是确定风量；

2、风量的确定要看你做什么用途，不同的用途风量确定方法不一样，请参照专业书籍或者

请教专业技术人员；

3、确定了风量之后，逐段计算沿程阻力和局部阻力，将它们相加，乘以裕量系数，得出需

要的压力；

4、查阅风机性能数据表，或者请风机厂家查找对应的风机型号即可

风机风量和风压计算功率，工业方面用，设计中，通过风量和风压计算风机的大概功率

功率(KW)=风量(m3/h)*风压(Pa)/(3600*风机效率*机械传动效率*1000)。

风量=(功率*3600*风机效率*机械传动效率*1000)/风压。

风机效率可取0.719至0.8；机械传动效率对于三角带传动取0.95，对于联轴器传动取0.98。

风量如何计算？要加入风机功率 管道等因素，抽风空间的大小等？

比如说：100平方的房间我需要每小时抽风500立方，要怎么求出它的风机的功率，管道

等。还有风速和立方怎么算出来的，比如说0.1或0.5米每秒的风速多长时间可以抽100立方或

500立方的风？以上的两个问题要求有个计算公式，公式中的符号要注明。

一、1、管道计算

首先确定管道的长度，假设管道直径。计算每米管道的沿程摩擦阻力：R=(λ/D)*(ν^2*γ/2)。

2、计算风机的压力：ρ=RL。

3、确定风量：500立方。

4、计算风机功率：P=500立方*ρ/(3600*风机效率*1000*传动效率)。

5、风量计算：Q=ν*r^2*3.14*3600。

6、风速计算：ν=Q/(r^2*3.14*3600)

7、管道直径计算：D=√(Q*4)/(3600*3.14*ν)

二、1、风速为0.5m/s时，计算每小500立方米风需要多长时间。假设管道直径为0.3m。

Q=ν*r^2*3.14*3600

=0.5*(0.3/2)^2*3.14*3600

=127.2(立方)

500/127.2=3.9(小时)

建议：风速最好确定在12m/s比较合适，提高风速后可以缩小管道的直径。

γ-空气密度，可选1.2；Q-流量(h/m3)；ν-流速(m/s)；r-管道半径(m)；D-管道直径(m)；P-压

力(Pa)；R-沿程摩擦阻力(Pa)；L-管道长度(m))；√-开平方；风机效率取0.79-0.82；传动效率取

0.95-1。

怎么计算厨房新风量

1.新风量估算是按照建筑容积来确定的，你知道面积600后乘以层高就是容积，然后确定每

小时换气次数，乘以容积，就是每小时需要的总新风量；

2.至于冷量，需要用总风量乘以（外部温度－要求温度）再乘以空气热焓值及其他系数＋建

筑维护结构的散热（冷）量，就基本可以得到准确值；

3.对于新风的配送，岗位的应该不是很合适，因为厨房一般风量较大，直接对着厨师吹，人

会感觉很不舒适的，可以采用集中送风，设置在开放区域或者走廊部位；而排风就比较适合岗

位式的；

4.噪音肯定会有的，送风加装消音器可以消除部分，送风口面积加大也可以消除部分，但是

排风由于油污较多，不建议加装；而且如果炒炉打开时，鼓风机的噪音肯定大过风的噪音的

5.如果有冷源可以直接接入新风处理机的，冷量就是上面提到的，再加上管道的冷损失就

可。

房通风量计算

厨房的通风量由两部分组成，即局部排风量和全面排风量两部分。局部排风量应选用的灶

具和厨房排风罩的情况加以确定，全面排风量一般按计算确定。

1.通风量的计算

机械通风的换气量应通过热平衡计算求利，其计算公式：

L=Q/0.337(tp-ti) （1）

式中，L—必须的通风量m3/h；

Tp-室内排风计算温度，可采用下列数值：夏季35摄氏度，冬季15摄氏度；

Ti-室内通风计算温度，摄氏度；

Q-厨房内的总发热量（显热），W；

Q＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4 （2）

式中，Q1-厨房设备散热量，按工艺提供数据计算，如无资料时，可参考文献；

Q2-操作人员散热量，W；

Q3-照明灯具散热量，W；

Q4-室内外围护结构的冷负荷，W。

2.局部排风量

局部排风量按排风罩面的吸入风速计算，其最小排风量为L＝1000P#8226;

式中，L-排风罩排风量，m3/L；

P-罩子的周边长（靠墙的边长不计），m；

H-罩口至灶面的距离，m。

3.厨房通风量估算

在总结工程设计及使用的基础上，设计人员可按如下通风次数进行估算：

中餐厨房 n＝40-50h-1；

西餐厨房 n＝30-40h-1；

在估算出的通风量中，局部排风量按65％考虑，全面排风量按35％考虑。

三、局部排风部位及要求

中餐厨房，其烹调的发热量和排烟量一般较大，排风量也较大，排气罩一般选用抽油烟

罩。为减轻油烟对环境的影响，可选用消洗烟罩。

蒸煮间。此间对新风的要求较低，但排风效果一定要好，否则，蒸汽将充满整个工作间，

影响厨师工作，排气排出的主要是水蒸气，可以不采用和净化装置，直接排出。 西餐厨房。烹

调量并不很大，但要求设备多而全，排风量要小于中餐厨房。洗碗间。需要较大的排风量。

四、厨房补风的要求

在厨房通风中，要补充一定数量的新风，送风量应按排风量的80％-90％考虑。厨房内负压

值不利大于5Pa，因负压过大，炉膛会倒风。因而应使送风机与排风机均有调速的可能。 可将

补风量的30％作为岗位送风，送风口直接均匀布置排气罩前侧上方。 厨房送风可直接利用室外

新风，仅设置粗效过滤器。此外，为改善炊事人员工作环境，宜按条件设局部或全面冷却装

置。厨房用具发散的热量与空气调节冷却负荷的关系，可用下式计算：

灶具热源为煤气的场合：

qc=qeF1F2≈0.1qe。 (3)

式中 qc-厨房空调冷负荷，kW；

Qe-厨房设备散热量，kW；

F1-设备同时使用系数，取0.5；

F2-设备输入功率中表面辐射热的比例，取0.32；

F3-排风排热系数，取1.6。

灶具热源为使用电及蒸汽的场合：

qc=qeF1F2/F3≈0.16qe(4)

为避免厨房向餐厅串味，可将60％的送风量送入餐厅，然后再由餐厅流至厨房。鉴于厨房

的通风换气量很 大，如此大的补风量均经餐厅流向厨房，从节能和管道布置等方面考虑，这种

方法并不可取。

五、系统布置

1.送风系统应为直流方式，厨房的通风系统宜采用变速风机或关联又风机进行送排风。

2.送排风口布置

厨房内送、排风口的布置应按灶具的具体位置加以考虑，不要让送风射流扰乱灶具的排风

性通。确定送风 出口的出口风速时，在距地2m左右时的区域风速0.25m/s较为理想。送风口应

沿排风罩方向布置，离罩子前方最小0.7m，而排风口距排风罩越远越好。

3.机房、风机及风管的布置

厨房的排风机宜设在厨房的上部，厨房为公共建筑中的一部分时，其排风机宜设在屋顶

层，这可以使风道 内处于负压状态，避免气味外溢。

厨房的排风机一般应选用离心风机，厨房的排风管应尽量避免过长的水平风道。厨房的排

风管应尽量避免过长的水平风道。厨房的排风竖井最好与排烟道靠在一起以加大抽力。

4.防火、排烟

厨房的排气系统宜按防火分区划分，尽量不穿过防火墙，穿过时应装防火阀。

厨房通风系统的管道应采用不燃烧材料制成已知风量40000，烟道面积怎么计算？

工程上一般烟道中的空气流速为14-17m/s，加上这一个已知条件，我们就可以计算出烟道

的面积了，计算方法如下：

D=√(Q*4)/(3600*3.14*ν)

Q-风量(m3/h)；D-烟道直径(m)；ν-流速(m/s)；√-开平方。

根据上述公式：D=√(40000*4)/(3600*3.14*17)；D=0.912(m)；

烟道的面积=(0.912/2)*(0.912/2)*3.14=0.65(m2)

知道风量，怎么计算风管管径？假如空气量为67.9m3/h，那么选多大的管径？怎么算的

D=√[Q*4/(ν*3.14*3600)]

=√[67.9*4/(5*3.14*3600)]

=0.069m。

D-风管直径(m)

Q-风量(m3/h)

V-风速(m/s)；设风速为5m/s。

回风百叶过风量计算公式。

回风速度取小于等于2米/秒，风量为：2（单位：米/秒）*回风口面积（单位：平方

米）*3600（注：1小时=3600秒）。

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