船舶风机选型研究分析

范德松

摘 要：本文对船舶风机类型及参数进行介绍，并对船舶风机的选型加以对比分析，让大家了解到目前船舶风机的常规选型并为通风设计者提供一定的借鉴。

关键词：风机选型

1 风机简介

风机的主要用途是对船舶舱室进行通风，是用清洁空气替换室内的污染的空气。尽管不同房间处所的通风要求不同，但是原理是不变的。排出废气，引进新鲜空气。风机主要由叶轮、电机及壳体三部分组成。风机可单独用于机械通风，也可安装在空调柜机内进行空调通风。风机的设备选型是比较重要的，直接影响房间的通风效果。本篇从风机的类型、参数、选型设计流程及注意事项等方面进行介绍。

2 风机类型及参数介绍

2.1 风机类型介绍

风机主要分为以下三类

2.1.1 离心风机

离心风机是指进风方向与出风方向成90度夹角。离心式风机是靠叶轮旋转产生的离心力输送气体的。离心风机叶轮直径灵活，适用范围广；适合于较高风压的处所，可以克服很大的阻力；可改变风管内介质的流向；转速低，噪音小。

2.1.2 轴流风机

轴流风机是指进风方向与出风方向在同一水平线上的风机，如电风扇、空调外机风扇就是轴流方式运行风机。轴流风机是靠叶片的旋转而带动气体沿轴向运动。轴流式风机通常用在高流量低压头的场合。

2.1.3 混流风机

混流风机是指介于离心风机和轴流风机之间的一种风机，即进风方向于出风方向所呈的角度即非90度也不是在一条水平线上。混流风机的叶轮让空气既做离心运动又做轴向运动，风压系数比轴流风机高，流量系数比离心风机大，用在风压和流量都不大不小的场合。它综合了离心风机和轴流风机两种类型。在目前的船舶设计中，通常选用的是轴流风机和离心风机两种类型。

2.2 风机参数介绍

①风量：风量是指风机每小时所推动的空气量，常用单位是立方米/时；②风压：风压用于确定空气阻力大小。常用单位为帕；③风机转速：风机转速表示风机运转时的速度，常用单位为转/分；④电机功率：电功率用于确定电机的耗电量。常用单位为千瓦；⑤电机的防护等级：电机的防护等级是将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。IP防护等级是由两个数字所组成，第一个数是防止外物侵入的等级，第二个数表示防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高；⑥电机的绝缘等级和温升等级。电机为了可靠运行，在带电部件与壳体之间或带电部件之间需用绝缘材料加以隔离，而绝缘材料的使用寿命与其材料本身的绝缘等级有很大的关系。电机做为一个能量转换或者信号转换组件，在运转过程中本身存在着能量损耗，有部分能量损耗造成自身温度升高，在一般状态下，绝缘材料等级、承受最高使用极限温度、用电阻法测量电机的温升限值之间负荷表的规定，在此温升内电机应能正常工作；⑦防爆等级：服务或布置于有防爆要求区域的风机需用防爆风机。防爆风机要求马达及接线盒满足相应的防爆等级并有相应的防爆证书，叶轮与壳体满足无火花，并有相应的证书。

3 风机选型

3.1 风机参数的确定

①首先根据负荷计算确定服务系统的风量，a.根据温升计算风量：负荷计算公式为：v=Q/（ρ*c*Δt ）；b.根据换气次数计算风量：负荷计算公式为：通风量（m3/h）=换气次数（次/h）X通风舱室容积（m3）；c.按新鲜空气量计算风量：计算公式为 Q=每人每小时最小新鲜空气量*人数/新风比。按以上三种方法计算完通风量之后，最终取较大值作为舱室的最终通风量。风机的风量为系统舱室风量之和；②其次根据系统管道的布置，确定风机压头。包括直风管的摩擦损失，弯头，三通，格栅以及其他附件的局部损失。弯头，三通，格栅，风闸等附件一般按照20Pa计算，风管系统（假设风管内空气流速為5m/s～9m/s）每30米风管的压损为50～100Pa；③下一步是风机转速的确定，根据服务系统的房间噪音值要求进行转速的确定。通常情况下，对于噪音值要求较高的处所，一般室内选6级转速，室外选4级转速

3.2 风机类型的确定

通常情况下，常用的风机类型为离心风机和轴流风机。然后根据上述风机参数值，匹配相应的风机类型。通常情况下机械区舱室的风量大并且对噪音的要求不高，基本上会选择轴流风机；生活区的风量小但是对噪音的要求比较高，一般情况下会选择离心风机。

4 结论

通过对风机类型及风机参数的介绍，并结合船舶舱室的通风特点，明确了不同处所选用不同类型的风机。给出了常规情况下船舶风机的选型，给相关的设计者一定的设计借鉴。