船舶風機選型研究分析

范德松

摘 要：本文對船舶風機類型及參數進行介紹，并對船舶風機的選型加以對比分析，讓大家了解到目前船舶風機的常規選型并為通風設計者提供一定的借鑒。

關鍵詞：風機選型

1 風機簡介

風機的主要用途是對船舶艙室進行通風，是用清潔空氣替換室內的污染的空氣。盡管不同房間處所的通風要求不同，但是原理是不變的。排出廢氣，引進新鮮空氣。風機主要由葉輪、電機及殼體三部分組成。風機可單獨用于機械通風，也可安裝在空調柜機內進行空調通風。風機的設備選型是比較重要的，直接影響房間的通風效果。本篇從風機的類型、參數、選型設計流程及注意事項等方面進行介紹。

2 風機類型及參數介紹

2.1 風機類型介紹

風機主要分為以下三類

2.1.1 離心風機

離心風機是指進風方向與出風方向成90度夾角。離心式風機是靠葉輪旋轉產生的離心力輸送氣體的。離心風機葉輪直徑靈活，適用范圍廣；適合于較高風壓的處所，可以克服很大的阻力；可改變風管內介質的流向；轉速低，噪音小。

2.1.2 軸流風機

軸流風機是指進風方向與出風方向在同一水平線上的風機，如電風扇、空調外機風扇就是軸流方式運行風機。軸流風機是靠葉片的旋轉而帶動氣體沿軸向運動。軸流式風機通常用在高流量低壓頭的場合。

2.1.3 混流風機

混流風機是指介于離心風機和軸流風機之間的一種風機，即進風方向于出風方向所呈的角度即非90度也不是在一條水平線上。混流風機的葉輪讓空氣既做離心運動又做軸向運動，風壓系數比軸流風機高，流量系數比離心風機大，用在風壓和流量都不大不小的場合。它綜合了離心風機和軸流風機兩種類型。在目前的船舶設計中，通常選用的是軸流風機和離心風機兩種類型。

2.2 風機參數介紹

①風量：風量是指風機每小時所推動的空氣量，常用單位是立方米/時；②風壓：風壓用于確定空氣阻力大小。常用單位為帕；③風機轉速：風機轉速表示風機運轉時的速度，常用單位為轉/分；④電機功率：電功率用于確定電機的耗電量。常用單位為千瓦；⑤電機的防護等級：電機的防護等級是將電器依其防塵防濕氣之特性加以分級。IP防護等級是由兩個數字所組成，第一個數是防止外物侵入的等級，第二個數表示防水侵入的密閉程度，數字越大表示其防護等級越高；⑥電機的絕緣等級和溫升等級。電機為了可靠運行，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有很大的關系。電機做為一個能量轉換或者信號轉換組件，在運轉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，在一般狀態下，絕緣材料等級、承受最高使用極限溫度、用電阻法測量電機的溫升限值之間負荷表的規定，在此溫升內電機應能正常工作；⑦防爆等級：服務或布置于有防爆要求區域的風機需用防爆風機。防爆風機要求馬達及接線盒滿足相應的防爆等級并有相應的防爆證書，葉輪與殼體滿足無火花，并有相應的證書。

3 風機選型

3.1 風機參數的確定

①首先根據負荷計算確定服務系統的風量，a.根據溫升計算風量：負荷計算公式為：v=Q/（ρ*c*Δt ）；b.根據換氣次數計算風量：負荷計算公式為：通風量（m3/h）=換氣次數（次/h）X通風艙室容積（m3）；c.按新鮮空氣量計算風量：計算公式為 Q=每人每小時最小新鮮空氣量*人數/新風比。按以上三種方法計算完通風量之后，最終取較大值作為艙室的最終通風量。風機的風量為系統艙室風量之和；②其次根據系統管道的布置，確定風機壓頭。包括直風管的摩擦損失，彎頭，三通，格柵以及其他附件的局部損失。彎頭，三通，格柵，風閘等附件一般按照20Pa計算，風管系統（假設風管內空氣流速為5m/s～9m/s）每30米風管的壓損為50～100Pa；③下一步是風機轉速的確定，根據服務系統的房間噪音值要求進行轉速的確定。通常情況下，對于噪音值要求較高的處所，一般室內選6級轉速，室外選4級轉速

3.2 風機類型的確定

通常情況下，常用的風機類型為離心風機和軸流風機。然后根據上述風機參數值，匹配相應的風機類型。通常情況下機械區艙室的風量大并且對噪音的要求不高，基本上會選擇軸流風機；生活區的風量小但是對噪音的要求比較高，一般情況下會選擇離心風機。

4 結論

通過對風機類型及風機參數的介紹，并結合船舶艙室的通風特點，明確了不同處所選用不同類型的風機。給出了常規情況下船舶風機的選型，給相關的設計者一定的設計借鑒。