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1.0 高壓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用基本參數(shù)

(1) 風(fēng)量Qu2014單位時(shí)間流過風(fēng)機(jī)的空氣量(m3/s，m3/min，m3/h)；

(2) 風(fēng)壓Hu2014當(dāng)空氣流過風(fēng)機(jī)時(shí)，風(fēng)機(jī)給予每立方米空氣的總能量(kg·m)稱為風(fēng)機(jī)的全壓Ht(kg·m/m3)，其由靜壓Hs和動壓Hd組成。即Ht=Hs Hd；

(3) 軸功率Pu2014風(fēng)機(jī)工作有效的總功率，又稱空氣功率；

(4) 效率ηu2014風(fēng)機(jī)軸上的功率P除去損失掉的部分功率后剩下的風(fēng)機(jī)內(nèi)功率與風(fēng)機(jī)軸上的功率P之比，稱為風(fēng)機(jī)的效率。

2.1 風(fēng)機(jī)的相似理論

風(fēng)機(jī)的流量，運(yùn)行壓力，軸功率這三個(gè)基本參數(shù)與轉(zhuǎn)速間的運(yùn)算公式極其復(fù)雜，同時(shí)風(fēng)機(jī)類負(fù)荷隨環(huán)境變化參數(shù)也隨之變化，在工程中一般根據(jù)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線，進(jìn)行大致的參數(shù)運(yùn)算，稱之為風(fēng)機(jī)相似理論：

Q/Qo=n/no

H/Ho=(n/n0o)2(ρ/ρo)

P/P0=(n/no)3(ρ/ρo)

式中：Qu2014風(fēng)機(jī)流量；

Hu2014風(fēng)機(jī)全壓；

nu2014轉(zhuǎn)速；

ρu2014介質(zhì)密度；

Pu2014 軸功率。

風(fēng)量Q與電機(jī)轉(zhuǎn)速n成正比，Q∝n；風(fēng)壓H與電機(jī)轉(zhuǎn)速n的平方成正比，H∝n2；軸功率P與電機(jī)轉(zhuǎn)速n的立方成正比，P∝n3。

2.2 電動機(jī)容量的計(jì)算

n式中：Pu2014風(fēng)機(jī)電動機(jī)所需的輸出軸功率(kW)；

Qu2014風(fēng)機(jī)風(fēng)量(m3/s)；

Hu2014風(fēng)機(jī)風(fēng)壓(kg/m2)；

ηru2014傳動裝置的效率，直接傳動為1.0，皮帶傳動為0.9~0.98，齒輪傳動為0.96~0.98；

ηFu2014風(fēng)機(jī)的效率；

102u2014由kg·m/s變換為kW的單位變換系數(shù)。

3 風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)輸出風(fēng)量的方法

3.1 通過改變風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性曲線來實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量的調(diào)節(jié)

這種辦法是通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開關(guān)程度來實(shí)現(xiàn)的，如圖1所示。

n圖1 不同管網(wǎng)的特性曲線風(fēng)機(jī)風(fēng)量的特性曲線

風(fēng)機(jī)檔板開度一定時(shí)，風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)特性曲線R1工作時(shí)，工況點(diǎn)為M1，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q1、H1，其輸出流量是Q1。

將風(fēng)機(jī)的擋板關(guān)小，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)镽2，工況點(diǎn)移至M2，風(fēng)量、壓力變?yōu)镼2、H2，其輸出流量是Q2。

將風(fēng)機(jī)的擋板再關(guān)小，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)镽3，工況點(diǎn)移至M3，風(fēng)量、壓力變?yōu)镼3、H3，其輸出流量是Q3。

從上面的曲線分析，通過調(diào)速風(fēng)機(jī)檔板的開度，管網(wǎng)的特性參數(shù)將發(fā)生變化，輸出流量發(fā)生變化，這樣就達(dá)到了在定速運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)輸出流量的目標(biāo)。

在調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量的過程中，而風(fēng)機(jī)的性能曲線(H-Q曲線)不變，工況點(diǎn)沿著風(fēng)機(jī)的性能曲線(H-Q曲線)由M1移到M2，特性曲線由R1變?yōu)镽2，風(fēng)機(jī)輸出流量由Q1變?yōu)镼2，這種方法結(jié)構(gòu)簡單，操作容易。多數(shù)風(fēng)機(jī)都采用這種方法，但是由于風(fēng)機(jī)的內(nèi)部壓力由H1變?yōu)镠2，這樣，在流量減少的同時(shí)，壓力同時(shí)上升，在檔板上消耗了大量的無效軸功率，極大地降低了風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)換效率，浪費(fèi)了大量的能源。

3.2 通過改變風(fēng)機(jī)葉片的角度來實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)

當(dāng)風(fēng)機(jī)管網(wǎng)性能曲線不變時(shí)，通過改變風(fēng)機(jī)葉片的角度，使風(fēng)機(jī)的特性曲線(H-Q曲線)改變，工況點(diǎn)將沿著管網(wǎng)特性曲線移動，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。

如圖2所示，風(fēng)機(jī)葉片角度為α1時(shí)，M1點(diǎn)是原來工況點(diǎn)，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q1、H1；風(fēng)機(jī)葉片角度為α2時(shí)，風(fēng)機(jī)性能曲線(Hu2014Q曲線)由α1線變?yōu)棣?線，與管網(wǎng)特性曲線相交于M2，風(fēng)量、風(fēng)壓變?yōu)镼2、H2；風(fēng)機(jī)葉片角度為α3時(shí)，風(fēng)機(jī)性能曲線(Hu2014Q曲線)由α2線變?yōu)棣?線，與管網(wǎng)特性曲線相交于M3，風(fēng)量、風(fēng)壓變?yōu)镼3、H3。

圖2 不同風(fēng)機(jī)葉片的角度時(shí)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的特性曲線

n在這種調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法中，管網(wǎng)特性曲線不變，通過風(fēng)機(jī)葉片角度的變化，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)性能(Hu2014Q曲線)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的目的。

這樣，在調(diào)低流量的同時(shí)，風(fēng)機(jī)內(nèi)部壓力也隨之下降，具有很好的節(jié)電效果。但是這種方法使風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)磨損較大。同時(shí)，調(diào)節(jié)葉片角度必須停機(jī)進(jìn)行，無法在需要風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行、連續(xù)調(diào)節(jié)的場合。

3.3 通過改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)

在風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性不變，風(fēng)機(jī)葉片角度不變的情況下，改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機(jī)的特性曲線(Hu2014Q曲線)平行移動，工況點(diǎn)將沿著管網(wǎng)特性曲線移動，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。如圖3所示。

n圖3 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不同時(shí)的特性曲線

當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n1時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓-風(fēng)量曲線與管網(wǎng)特性曲線R相交于M1點(diǎn)，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q1、H1；當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n2時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓-風(fēng)量曲線與管網(wǎng)特性曲線R相交于M2點(diǎn)，其風(fēng)量、風(fēng)壓分別為Q2、H2。

當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，流量降低的同時(shí)，風(fēng)機(jī)的壓力也同時(shí)隨之降低，這樣，在調(diào)低流量的同時(shí)，風(fēng)機(jī)內(nèi)部壓力也隨之下降，具有極好的節(jié)電效果。這種方法不必對風(fēng)機(jī)本身進(jìn)行改造，轉(zhuǎn)速由外部調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)檔板可處于全開位置保持不變，并能實(shí)現(xiàn)無級線性調(diào)節(jié)風(fēng)量，適合于需要風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行，連續(xù)調(diào)節(jié)的場合

。

n4 高壓風(fēng)機(jī)常用計(jì)量單位換算

n4.1 風(fēng)量計(jì)算方式

nQ=60VA

nQ=（風(fēng)量）=?/min

nV=(風(fēng)速)=m/sec

nA=(截面積)= ㎡

n4.2 壓力常用換算公式

n1Pa=0.102mmAq

n1mbar=10.197mmAq

n1mmHg=13.6mmAq

n1psi=703mmAq

n1Torr=133.3 Pa

n1Torr=13.3 mmAq

nmmAq=1.333mbar

n4.3 常用單位換算表-風(fēng)量

n1?/min（CMM）=1000l/min=35.31ft3/min（CFM）