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风机的性能与调节

信息来源:发布时间:2021-04-26阅读:592

风机的性能主要是指风机在设计条件下的流量、压力、轴功率、效率和噪声等指标,这些性能指标是评定风机设备是否合格的重要依据,这些指标通过风机的现场性能测试得到。

 

风机现场性能试验按照标准gb/t10178-2006《工业通风机 现场性能试验》进行,该标准与国际标准iso5802等同。

测试的主要内容包括:

流量

流量测量采用速度场法。按照标准gb/t10178中的规定,将风机流量测量截面等分为若干网格,利用标准皮托管和电子微压计依次测量各网格中心处的动压,然后按照各动压方根的平均值计算出该截面的平均动压,平均动压按下面的公式计算。

压力

压力测量采用u型管或者压力计进行测量,需要注意测试孔要与管道壁面垂直。

轴功率

轴功率可以采用功率计来测量,现场测试的时候,风机的轴功率一般都是通过电机的输入功率换算而来。

噪声

采用噪声仪测量,测量按照gb/t2888的规定进行。

 

性能曲线

把风机的压力、流量、轴功率等参数绘制在曲线图上,就是风机的性能曲线,性能曲线是反应风机性能的重要依据。

典型的性能曲线是以流量为横坐标,压力为纵坐标而绘制的曲线图。

离心风机的典型性能曲线:

后弯式离心风机的典型性能曲线呈山形。

轴流风机的典型性能曲线:

轴流风机典型的性能曲线呈马鞍形。

 

进气气体密度对性能的影响

进气气体密度发生变化时,例如,夏季运转条件下的性能,到了冬季由于气体温度的改变,风机的性能也会发生变化;平原的风机在高海拔运行的时候,风机的性能也会发生相应的变化。

风机的性能变化按下面的公式计算:

变化后的风量=变化前的风量

变化后的压力=变化前的压力x变化后的密度/变化前的密度

变化后的轴功率=变化前的轴功率x变化后的密度/变化前的密度

变化后的效率=变化前的效率

 

转速变化对性能的影响

风机转速变化的时候,性能的变化按下面公式计算

变化后的风量=变化前的风量x(变化后的转速/变换前的转速)

变化后的压力=变化前的压力x(变化后的转速/变换前的转速)2

变化后的轴功率=变化前的轴功率x(变化后的转速/变换前的转速)3

 

风机的调节

系统阻力调节

风机总是和管网在一起工作的,管网包括通风管道和附件,通常称为系统,风机是给系统内气体提供能量,用来克服系统的阻力。该系统的阻力与气体的流量有关系,其关系的曲线称为系统阻力曲线,是一个典型的抛物线。

如下图,r 代表系统阻力曲线,它与风机性能曲线的交点0就是风机的工作点,此时风机的压力为p,流量为q

当系统阻力增加的时候,比如挡板门关闭,滤网堵塞等,此时系统阻力曲线为r1,风机的工作点就变为点1, 风机的压力和流量也变为p1q1,可见系统阻力增加的时候会导致风机的流量减少,压力增加。

同理,当系统阻力减小的时候,此时系统阻力曲线为r2,风机的工作点就变为点2, 风机的压力和流量也变为p2q2,可见系统阻力减小的时候会导致风机的流量增加,压力减小。

因此改变系统的阻力可以改变风机的性能,所以通常会利用这个特性来调节风机的性能,通常的调节方式有挡板调节或者导叶调节。

 

转速调节

由上面的分析可知,当转速改变时,风压、风量都随转速的变化而变化,即风机的性能曲线改变了,见下图。

当转速由n增加到n1的时候,风机的压力、流量分别由p、q 增加到p1、q1;

当转速由n减小到n2的时候,风机的压力、流量分别由p、q 减小到p2、q2;

因此,调节转速可以有效地改变风机的性能,当需要增加风机出力的时候,增加转速,当需要降低加风机出力的时候,降低转速。

 

叶片角度调节

如图所示,当风机的叶片角度在65度时,系统阻力曲线r与风机曲线的交点0点即为风机的工作点,此时风机的压力和流量分别为pq

当叶片角度增加到70度,风机的工作点变为点1,风机的压力、流量分别增加到p1q1

当叶片角度增加到60度,风机的工作点变为点2,风机的压力、流量分别减小到p2q2

因此,当风机需要增加出力的时候,增大叶片角度。

因此,当风机需要减小出力的时候,减小叶片角度。

综上所述,调节风机的性能主要有改变系统阻力、调节转速、改变叶片的角度方式来实现,以满足系统对风机性能的需求。理论和实践都证明,风机在某一工况工作时,效率最高,这个工况称为额定工况。为了满足经济性的需求,风机最好在额定工况下运行。

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