风机泵功率与空气密度计算

风机水泵轴功率的计算方法

1风机轴功率的计算

由原动机或传动装置传到风机轴上的功率，称为风机的轴功率，用P表示，单位为kW。

P

QpgQp



1000rf102rf

式中：Q---风机风量 （m3/s，Nm3/s）； p---风机全压 (kg/m2)； f－风机效率；

“1/102” = g/1000----由kg.m/s 变换为kW 的单位变换

系数。

r－传动装置效率；

（由于气体的体积受温度和压力的影响很大，所以风量分为体积流量（m3/s）和质量流量（Nm3/s），即所谓的“标准方”：指的是气体在摄氏0oC和标准大气压时的流量（体积）；这时的空气密度为1.293 kg/m3，当温度为摄氏80OC，压力为1大气压时空气密度可取为1 kg/m3，实际应通过理想气体状态方程进行温度和压力折算。用实测的风压“p”计算轴功率时，因为风压中已经包含了密度数据，所以不必考虑空气密度的变化。） 说明

（1）若风量的单位用“m3/h”， 风压的单位用“kg/m2”的话，则

还要除以3600：

P

Qpg

3,600,000rf

（2） 若风量的单位用“m3/s”，风压的单位用“MPa”的话，则：

P

Qp1000000Qp

1000

1000rfrf

（3）若风量的单位用“m3/h”，风压的单位用“MPa”的话，则还要除以3600：

P

1000QpQp



3600rf3.6rf

（4）若风量的单位用“m3/s”，风压的单位用“kPa”的话，则:

P

Qp1000Qp



1000rfrf

（5）电动机容量选择： Pd

P

d

d－电动机效率

2水泵轴功率的计算

由原动机或传动装置传到水泵轴上的功率，称为水泵的轴功率，用P表示，单位为kW：

P

QgHQH



1000rb102rb

式中：Q---水泵风量 （m3/s）； H---水泵扬程 (m, pgH,)；

---工质密度 （kg/m3）

r－传动装置效率；

f－水泵效率； d－电动机效率。 电动机容量选择： P

QgH

1000rfd

式中：“1/102”＝g/1000----由kg.m/s 变换为kW 的单位变换系数。

说明：

（1）因为水的密度为1000 kg/m3 ,所以水泵轴功率的计算公式可以简化为：

P

QHg

rb

（2）若流量的单位用“m3/h”， 扬程的单位用“m”的话，则还要除以3600：

P

QHg

3600rbQHg

3600rfd

QHg

电动机容量选择： Pd

或： Pd

rbd

（若流量的单位用“m3/s”）

3关于压强（压力）单位换算

（1）——法定计量单位： 帕（斯卡）Pa （ N/m2 牛顿/米2 ）； 1 MPa = 1,000,000 Pa

1 kPa = 1,000 Pa 1 hPa = 100 Pa 1 mPa = Pa/1000 （2）工 程 单 位 ： 公斤（千克） kg/cm2 ； 1 kg/cm2 = 10000 kg/m2

= 98000 Pa = 98 kPa = 0.098 MPa 即： 1 MPa = 10.2 kg/cm2

1 kg/cm2 = 10000 kg/m2 = 10 m水柱 = 10000 mm水柱 即：1 kg/m2 = 1 mm水柱

（3）大气压：

1 大气压等于760 mm 汞柱的压力，或10.336米水柱的压力； 1 大气压 ＝ 13.6 g /cm3 ×76cm = 1033.6g/cm2 ～ 1kg/cm2 ；

1 大气压 ＝ 10336 kg/m2 = 101.3 kPa = 0.1013 Mpa 或： 1 MPa = 9.87 大气压

1大气压 = 1 bar (巴) = 1000 mbar (毫巴) 注 意： 各地的大气压是与当地的海拔高度有关的，因为大气的密度是随着海拔的升高而降低的。在海拔3000米以下，一般可以按海拔每升高12米，大气压强降低1mm 汞柱计算。如某地海拔高度为1800米，则当地的大气压强应下降150 mm 汞柱，约为82 kPa 。

风机功率计算

风机功率P（KW）计算公式

P=Q*p/（3600*1000*η0* η1）

Q—风量，m3/h； p—风机的全风压，Pa；

η0—风机的内效率，一般取0.75-0.85，小风机取低值、大风机

取高值;

η1—机械效率，1、风机与电机直联取1；2、联轴器联接取

0.95-0.98；3、用三角皮带联接取0.9-0.95；4、用平皮带传动取0.85。 说明：

（1）应该根据风机出口的条件进行计算，先根据风机出口空气的温度和压力计算出风出口的实际流量。

（2）风机出口的温度与风机本身的设计有关，要咨询设备厂家，清楚项目需要的流量和扬程下风机出口的大概温度，但是这个温度不能与实际差较大，因为出口温度影响出口的实际流量。

（3）再根据风机的实际流量和风机的压升进行风机功率的计算，公式为：功率＝实际流量×压升/风机效/风机与电机连接方式的效率。

（4）罗茨风机的效率一般情况下为0.64；风机与电机连接方式

的效率为：电动机直联传动为1，联轴器直联传动为0.98，三角皮带传动（滚动轴承）为0.95。

如何确定风机功率

1 选用的电机功率

N=（Q/3600）*P/（1000*η）*K

其中

风量Q单位为m3/h； 全压P单位为Pa； 功率N单位为kW；

η风机全压效率(按风机相关标准，全压效率不得低于0.7,

实际估算效率可取小些,也可以取0.6,小风机取小值,大风机取大值)；

K为电机容量系数,参见下表。 （1）离心风机

功率KW 一般用 灰尘 高温 小于0.5 1.5 1.2 1.3 0.5-1 1.4 1-2 1.3 2-5 1.2

大于5 1.1-1.15

（2）轴流风机：1.05-1.1，小功率取大值,大功率取小值

风机常需用的计算公式

(简化，近似，一般情况下用)

1、风机轴功率

N(轴功率)×K(电机贮备系数)=电机所需功

N=

率

注:0.8是风机效率,是一个变数,0.98是一个机械效率也是一个变数(A型为1,D、F型为0.98,C、B型为0.95) 2、风机全压：(未在标准情况下修正)

P1=P2×

式中:

P1=工况全压(Pa)、

P2=设计标准压力(或表中全压Pa)、 B=当地大气压(mmHg)、 T2=工况介质温度℃、

T1= 表中或未修正的设计温度℃、

760mmHg=在海拔0m,空气在20℃情况下的大气压。

2.1海拨高度换算当地大气压

(760mmHg)－(海拨高度÷12.75)=当地大气压 (mmHg)

注:海拔高度在300m以下的可不修正。 1mmH2O=9.8073Pa

1mmHg=13.5951 mmH2O

760 mmHg=10332.3117 mmH2O

2.2风机流量修正

0～1000m海拨高度时可不修正

1000～1500M海拨高度时加2%的流量； 1500～2500M海拨高度时加3%的流量； 2500M以上海拨高度时加5%的流量。

湿空气密度及含水量计算

1湿空气密度计算公式1

（《矿业安全与环保》2005.4期，P49-50）

ρ＝0.0034843（P-0.3779ФPS）/T

式中 ρ---湿空气密度，kg/m3； P----湿空气的压力，Pa；

PS----吃饱穿暖和蒸汽压力，Pa； Ф---湿空气的相对湿度，%；

T----湿空气的热力学温度，K。

当湿空气的相对湿度Ф=0时，上式计算结果为干空气的密度值。 当压力在80-121kPa，温度在0-40℃，相对湿度在35%-100%时，可使用如下简化式(>2001.2期,P46-49)：

（1） ρ＝3.45843×10-3P/T （2） ρ＝3.46×10-3P/T （3） ρ＝3.483×10-3P/T 2、湿空气密度计算公式

2

式中 ρw ——湿空气密度, kg/m3； ψ——空气相对湿度，%；

Pb——饱和水蒸汽压力，kPa(由表2-1-1确定)。

表2-1-1 不同温度下饱和水蒸汽压力

3、湿空气含水量

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