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风机相似原理

  风机的相似理论

  风机有很多做,理论有很多却非常相似

  环形鼓风机 漩涡风机/漩涡气泵 高压鼓风机 中压鼓风机 透铺式鼓风机 离心风机 叶轮个数不同

  进出风位置不同 ,电机位置不同,口径大小比例不同,叶轮结构不同,风机种类不同,原理却不尽相同

  

  风机的流量,运行压力,轴功率这三个基本参数与转速间的运算公式极其复杂,同时风机类负荷随环境变化参数也随之变化,在工程中一般根据风机的运行曲线,进行大致的参数运算,称之为风机相似理论:

  Q/Qo=n/no H/Ho=(n/n0o)2(ρ/ρo) P/P0=(n/no)3(ρ/ρo)

  式中:Q—风机流量;

  H—风机全压;

  n—转速;

  ρ—介质密度;

  P— 轴功率。

  风量Q与电机转速n成正比,Q∝n;风压H与电机转速n的平方成正比,H∝n2;轴功率P与电机转速n的立方成正比,P∝n3。

  电动机容量的计算式中:P—风机电动机所需的输出轴功率(kW);

  Q—风机风量(m3/s);

  H—风机风压(kg/m2);

  ηr—传动装置的效率,直接传动为1.0,皮带传动为0.9~0.98,齿轮传动为0.96~0.98;

  ηF—风机的效率;

  102—由kg·m/s变换为kW的单位变换系数。

  通过改变风机的管网特性曲线来实现对风机的风量的调节

  这种办法是通过调节挡风板的开关程度来实现的。

  不同管网的特性曲线风机风量的特性曲线

  风机档板开度一定时,风机在管网特性曲线R1工作时,工况点为M1,其风量、风压分别为Q1、H1,其输出流量是Q1。

  将风机的挡板关小,管网特性曲线变为R2,工况点移至M2,风量、压力变为Q2、H2,其输出流量是Q2。

  将风机的挡板再关小,管网特性曲线变为R3,工况点移至M3,风量、压力变为Q3、H3,其输出流量是Q3。

  从上面的曲线分析,通过调速风机档板的开度,管网的特性参数将发生变化,输出流量发生变化,这样就达到了在定速运行时调节风机输出流量的目标。

  在调节风机流量的过程中,而风机的性能曲线(H-Q曲线)不变,工况点沿着风机的性能曲线(H-Q曲线)由M1移到M2,特性曲线由R1变为R2,风机输出流量由Q1变为Q2,这种方法结构简单,操作容易。多数风机都采用这种方法,但是由于风机的内部压力由H1变为H2,这样,在流量减少的同时,压力同时上升,在档板上消耗了大量的无效轴功率,极大地降低了风机的转换效率,浪费了大量的能源。

  通过改变风机叶片的角度来实现对风机的风量调节。

  当风机管网性能曲线不变时,通过改变风机叶片的角度,使风机的特性曲线(H-Q曲线)改变,工况点将沿着管网特性曲线移动,达到调节风量的目的。

  风机叶片角度为α1时,M1点是原来工况点,其风量、风压分别为Q1、H1;风机叶片角度为α2时,风机性能曲线(H—Q曲线)由α1线变为α2线,与管网特性曲线相交于M2,风量、风压变为Q2、H2;风机叶片角度为α3时,风机性能曲线(H—Q曲线)由α2线变为α3线,与管网特性曲线相交于M3,风量、风压变为Q3、H3。

  不同风机叶片的角度时风机风量的特性曲线

  在这种调节风量的方法中,管网特性曲线不变,通过风机叶片角度的变化,调节风机性能(H—Q曲线),从而达到调节风机风量的目的。

  这样,在调低流量的同时,风机内部压力也随之下降,具有很好的节电效果。但是这种方法使风机叶轮结构复杂,调节机构磨损较大。同时,调节叶片角度必须停机进行,无法在需要风机进行连续运行、连续调节的场合。

  通过改变风机的转速来实现对风机的风量调节。

  在风机的管网特性不变,风机叶片角度不变的情况下,改变风机的转速,使风机的特性曲线(H—Q曲线)平行移动,工况点将沿着管网特性曲线移动,达到调节风量的目的。

  风机的转速不同时的特性曲线

  当风机转速为n1时,风机的风压-风量曲线与管网特性曲线R相交于M1点,其风量、风压分别为Q1、H1;当风机转速为n2时,风机的风压-风量曲线与管网特性曲线R相交于M2点,其风量、风压分别为Q2、H2。

  当风机转速降低,流量降低的同时,风机的压力也同时随之降低,这样,在调低流量的同时,风机内部压力也随之下降,具有很好的节电效果。这种方法不必对风机本身进行改造,转速由外部调节,风机档板可处于全开位置保持不变,并能实现无级线性调节风量,适合于需要风机进行连续运行,连续调节的场合。

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严华波10:37:05
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