玻璃钢（FRP，纤维增强塑料）风机的设计对其性能有显著影响，涉及效率、强度、耐腐蚀性、噪音及寿命等多个方面。以下是关键设计要素对性能的具体影响及优化方向：

1. 叶轮设计

叶片形状与数量

后倾叶片：效率高、噪音低，适合中高压场合，但抗粉尘粘附能力较弱。

前倾叶片：风压大、体积小，但效率较低（易形成涡流），多用于低压通风。

叶片数量：过多会增加摩擦损失，过少会导致气流不均，需根据风量/风压需求平衡。

影响：

效率差异可达15%~30%，噪音差可达10~15dB。

前倾叶片风机功率消耗通常比后倾高20%以上。

叶轮直径与转速

直径增大可提高风量，但需匹配电机功率；高转速易导致应力开裂（需加强轮毂设计）。

2. 材料与结构增强

树脂基体选择

环氧树脂：高强度、耐高温（可达120℃），但成本高。

不饱和聚酯：成本低、耐化学性好，但韧性较差（易微裂纹）。

纤维铺层设计

轴向铺层（单向布）增强径向强度，环向铺层（短切毡）提高周向刚度。

关键部位（如叶根、接口）需增加厚度或局部补强（如加肋条）。

影响：

优化铺层可使疲劳寿命提升50%以上，减少高速运转下的分层风险。

3. 壳体与流道设计

蜗壳形状

对数螺旋线型：减少气流分离，效率比矩形蜗壳高5%~10%。

出口扩散角：过大易产生回流，过小增加动压损失。

表面光洁度

内壁抛光或涂层可降低摩擦阻力（尤其对含颗粒气流）。

4. 防腐与耐磨设计

耐腐蚀层：

内衬富树脂层（2~3mm厚）可阻隔介质渗透，延长酸性环境寿命。

耐磨处理：

叶片前缘添加碳化硅涂层或Al₂O₃颗粒，耐磨性提升3~5倍（适用于含尘烟气）。

5. 动态平衡与振动控制

平衡等级：

ISO G6.3级（工业通用）至G2.5级（高精度需求），不平衡量需控制在叶轮质量的0.5‰以内。

共振规避：

设计时避开临界转速（通常工作转速≤0.7倍一阶临界转速）。

6. 接口与安装设计

法兰刚度：

过薄易变形导致漏风，需加厚或增设加强环（尤其大直径风机）。

底座减震：

橡胶隔震垫可降低传递振动幅度30%~50%。

设计失误与后果

叶轮未防腐：酸性气体环境下，普通树脂基体6个月内可能穿孔。

壁厚不足：直径＞1.5m的壳体在负压下易塌陷（需≥8mm并加肋）。

共振未校核：长期振动导致螺栓松动，引发断裂事故。

选型建议

化工行业：优先选择环氧基FRP+碳化硅耐磨边缘，蜗壳需气密性设计。

电力除尘：加大叶轮间隙（防止粉尘堆积），壳体内部镜面抛光。

高温烟气：树脂需添加耐热填料（如氢氧化铝），叶轮金属嵌件预埋。

通过精细化设计，玻璃钢风机可在耐腐蚀、轻量化（比金属减重30%~50%）和成本间取得平衡，但需严格匹配工况需求。