風機的性能

 

    風機的性能主要是指風機在設計條件下的流量、壓力、軸功率、效率和噪聲等指標，這些性能指標是評定風機設備是否合格的重要依據(jù)，這些指標通過風機的現(xiàn)場性能測試得到。

 

    風機現(xiàn)場性能試驗按照標準GB/T10178-2006《工業(yè)通風機 現(xiàn)場性能試驗》進行，該標準與國際標準ISO5802等同。

 

    測試的主要內(nèi)容包括：

 

    流量

 

    流量測量采用速度場法。按照標準GB/T10178中的規(guī)定，將風機流量測量截面等分為若干網(wǎng)格，利用標準皮托管和電子微壓計依次測量各網(wǎng)格中心處的動壓，然后按照各動壓方根的平均值計算出該截面的平均動壓，平均動壓按下面的公式計算。

 

    壓力

 

    壓力測量采用U型管或者壓力計進行測量，需要注意測試孔要與管道壁面垂直。

 

    軸功率

 

    軸功率可以采用功率計來測量，現(xiàn)場測試的時候，風機的軸功率一般都是通過電機的輸入功率換算而來。

 

    噪聲

 

    采用噪聲儀測量，測量按照按GB/T2888的規(guī)定進行。

 

    性能曲線

 

    把風機的壓力、流量、軸功率等參數(shù)繪制在曲線圖上，就是風機的性能曲線，性能曲線是反應風機性能的重要依據(jù)。

 

    典型的性能曲線是以流量為橫坐標，壓力為縱坐標而繪制的曲線圖。

 

    離心風機的典型性能曲線：

 

    

 

    后彎式離心風機的典型性能曲線呈山形。

 

    軸流風機的典型性能曲線：

 

    

 

    軸流風機典型的性能曲線呈馬鞍形。

 

    進氣氣體密度對性能的影響

 

    進氣氣體密度發(fā)生變化時，例如，夏季運轉(zhuǎn)條件下的性能，到了冬季由于氣體溫度的改變，風機的性能也會發(fā)生變化；平原的風機在高海拔運行的時候，風機的性能也會發(fā)生相應的變化。

 

    風機的性能變化按下面的公式計算：

 

    變化后的風量=變化前的風量

 

    變化后的壓力=變化前的壓力X變化后的密度/變化前的密度

 

    變化后的軸功率=變化前的軸功率X變化后的密度/變化前的密度

 

    變化后的效率=變化前的效率

 

    轉(zhuǎn)速變化對性能的影響

 

    風機轉(zhuǎn)速變化的時候，性能的變化按下面公式計算

 

    變化后的風量=變化前的風量X（變化后的轉(zhuǎn)速/變換前的轉(zhuǎn)速）

 

    變化后的壓力=變化前的壓力X（變化后的轉(zhuǎn)速/變換前的轉(zhuǎn)速）2

 

    變化后的軸功率=變化前的軸功率X（變化后的轉(zhuǎn)速/變換前的轉(zhuǎn)速）3

 

    風機的調(diào)節(jié)

 

    系統(tǒng)阻力調(diào)節(jié)

 

    風機總是和管網(wǎng)在一起工作的，管網(wǎng)包括通風管道和附件，通常稱為系統(tǒng)，風機是給系統(tǒng)內(nèi)氣體提供能量，用來克服系統(tǒng)的阻力。該系統(tǒng)的阻力與氣體的流量有關(guān)系，其關(guān)系的曲線稱為系統(tǒng)阻力曲線，是一個典型的拋物線。

 

    如下圖，R 代表系統(tǒng)阻力曲線，它與風機性能曲線的交點0就是風機的工作點，此時風機的壓力為P，流量為Q。

 

    當系統(tǒng)阻力增加的時候，比如擋板門關(guān)閉，濾網(wǎng)堵塞等，此時系統(tǒng)阻力曲線為R1，風機的工作點就變?yōu)辄c1， 風機的壓力和流量也變?yōu)镻1、Q1，可見系統(tǒng)阻力增加的時候會導致風機的流量減少，壓力增加。

 

    同理，當系統(tǒng)阻力減小的時候，此時系統(tǒng)阻力曲線為R2，風機的工作點就變?yōu)辄c2， 風機的壓力和流量也變?yōu)镻2、Q2，可見系統(tǒng)阻力減小的時候會導致風機的流量增加，壓力減小。

 

    

 

    因此改變系統(tǒng)的阻力可以改變風機的性能，所以通常會利用這個特性來調(diào)節(jié)風機的性能，通常的調(diào)節(jié)方式有擋板調(diào)節(jié)或者導葉調(diào)節(jié)。

 

    轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

 

    由上面的分析可知，當轉(zhuǎn)速改變時，風壓、風量都隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，即風機的性能曲線改變了，見下圖。

 

    當轉(zhuǎn)速由n增加到n1的時候，風機的壓力、流量分別由P、Q 增加到P1、Q1；

 

    當轉(zhuǎn)速由n減小到n2的時候，風機的壓力、流量分別由P、Q 減小到P2、Q2；

 

    

 

    因此，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速可以有效地改變風機的性能，當需要增加風機出力的時候，增加轉(zhuǎn)速，當需要降低加風機出力的時候，降低轉(zhuǎn)速。

 

    葉片角度調(diào)節(jié)

 

    如圖所示，當風機的葉片角度在65度時，系統(tǒng)阻力曲線R與風機曲線的交點0點即為風機的工作點，此時風機的壓力和流量分別為P、Q。

 

    當葉片角度增加到70度，風機的工作點變?yōu)辄c1，風機的壓力、流量分別增加到P1、Q1；

 

    當葉片角度增加到60度，風機的工作點變?yōu)辄c2，風機的壓力、流量分別減小到P2、Q2；

 

    因此，當風機需要增加出力的時候，增大葉片角度。

 

    因此，當風機需要減小出力的時候，減小葉片角度。

 

    

 

    綜上所述，調(diào)節(jié)風機的性能主要有改變系統(tǒng)阻力、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、改變?nèi)~片的角度方式來實現(xiàn)，以滿足系統(tǒng)對風機性能的需求。理論和實踐都證明，風機在某一工況工作時，效率最高，這個工況稱為額定工況。為了滿足經(jīng)濟性的需求，風機最好在額定工況下運行。