風(fēng)機(jī)的性能

 

    風(fēng)機(jī)的性能主要是指風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)條件下的流量、壓力、軸功率、效率和噪聲等指標(biāo)，這些性能指標(biāo)是評(píng)定風(fēng)機(jī)設(shè)備是否合格的重要依據(jù)，這些指標(biāo)通過(guò)風(fēng)機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)性能測(cè)試得到。

 

    風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能試驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T10178-2006《工業(yè)通風(fēng)機(jī) 現(xiàn)場(chǎng)性能試驗(yàn)》進(jìn)行，該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO5802等同。

 

    測(cè)試的主要內(nèi)容包括：

 

    流量

 

    流量測(cè)量采用速度場(chǎng)法。按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T10178中的規(guī)定，將風(fēng)機(jī)流量測(cè)量截面等分為若干網(wǎng)格，利用標(biāo)準(zhǔn)皮托管和電子微壓計(jì)依次測(cè)量各網(wǎng)格中心處的動(dòng)壓，然后按照各動(dòng)壓方根的平均值計(jì)算出該截面的平均動(dòng)壓，平均動(dòng)壓按下面的公式計(jì)算。

 

    壓力

 

    壓力測(cè)量采用U型管或者壓力計(jì)進(jìn)行測(cè)量，需要注意測(cè)試孔要與管道壁面垂直。

 

    軸功率

 

    軸功率可以采用功率計(jì)來(lái)測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的時(shí)候，風(fēng)機(jī)的軸功率一般都是通過(guò)電機(jī)的輸入功率換算而來(lái)。

 

    噪聲

 

    采用噪聲儀測(cè)量，測(cè)量按照按GB/T2888的規(guī)定進(jìn)行。

 

    性能曲線

 

    把風(fēng)機(jī)的壓力、流量、軸功率等參數(shù)繪制在曲線圖上，就是風(fēng)機(jī)的性能曲線，性能曲線是反應(yīng)風(fēng)機(jī)性能的重要依據(jù)。

 

    典型的性能曲線是以流量為橫坐標(biāo)，壓力為縱坐標(biāo)而繪制的曲線圖。

 

    離心風(fēng)機(jī)的典型性能曲線：

 

    

 

    后彎式離心風(fēng)機(jī)的典型性能曲線呈山形。

 

    軸流風(fēng)機(jī)的典型性能曲線：

 

    

 

    軸流風(fēng)機(jī)典型的性能曲線呈馬鞍形。

 

    進(jìn)氣氣體密度對(duì)性能的影響

 

    進(jìn)氣氣體密度發(fā)生變化時(shí)，例如，夏季運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的性能，到了冬季由于氣體溫度的改變，風(fēng)機(jī)的性能也會(huì)發(fā)生變化；平原的風(fēng)機(jī)在高海拔運(yùn)行的時(shí)候，風(fēng)機(jī)的性能也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

 

    風(fēng)機(jī)的性能變化按下面的公式計(jì)算：

 

    變化后的風(fēng)量=變化前的風(fēng)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(duì)性能的影響

 

    風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的時(shí)候，性能的變化按下面公式計(jì)算

 

    變化后的風(fēng)量=變化前的風(fēng)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(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)

 

    系統(tǒng)阻力調(diào)節(jié)

 

    風(fēng)機(jī)總是和管網(wǎng)在一起工作的，管網(wǎng)包括通風(fēng)管道和附件，通常稱為系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)是給系統(tǒng)內(nèi)氣體提供能量，用來(lái)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(gè)典型的拋物線。

 

    如下圖，R 代表系統(tǒng)阻力曲線，它與風(fēng)機(jī)性能曲線的交點(diǎn)0就是風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)，此時(shí)風(fēng)機(jī)的壓力為P，流量為Q。

 

    當(dāng)系統(tǒng)阻力增加的時(shí)候，比如擋板門(mén)關(guān)閉，濾網(wǎng)堵塞等，此時(shí)系統(tǒng)阻力曲線為R1，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)就變?yōu)辄c(diǎn)1， 風(fēng)機(jī)的壓力和流量也變?yōu)镻1、Q1，可見(jiàn)系統(tǒng)阻力增加的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的流量減少，壓力增加。

 

    同理，當(dāng)系統(tǒng)阻力減小的時(shí)候，此時(shí)系統(tǒng)阻力曲線為R2，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)就變?yōu)辄c(diǎn)2， 風(fēng)機(jī)的壓力和流量也變?yōu)镻2、Q2，可見(jiàn)系統(tǒng)阻力減小的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的流量增加，壓力減小。

 

    

 

    因此改變系統(tǒng)的阻力可以改變風(fēng)機(jī)的性能，所以通常會(huì)利用這個(gè)特性來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的性能，通常的調(diào)節(jié)方式有擋板調(diào)節(jié)或者導(dǎo)葉調(diào)節(jié)。

 

    轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

 

    由上面的分析可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，風(fēng)壓、風(fēng)量都隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，即風(fēng)機(jī)的性能曲線改變了，見(jiàn)下圖。

 

    當(dāng)轉(zhuǎn)速由n增加到n1的時(shí)候，風(fēng)機(jī)的壓力、流量分別由P、Q 增加到P1、Q1；

 

    當(dāng)轉(zhuǎn)速由n減小到n2的時(shí)候，風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的性能，當(dāng)需要增加風(fēng)機(jī)出力的時(shí)候，增加轉(zhuǎn)速，當(dāng)需要降低加風(fēng)機(jī)出力的時(shí)候，降低轉(zhuǎn)速。

 

    葉片角度調(diào)節(jié)

 

    如圖所示，當(dāng)風(fēng)機(jī)的葉片角度在65度時(shí)，系統(tǒng)阻力曲線R與風(fēng)機(jī)曲線的交點(diǎn)0點(diǎn)即為風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)，此時(shí)風(fēng)機(jī)的壓力和流量分別為P、Q。

 

    當(dāng)葉片角度增加到70度，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)變?yōu)辄c(diǎn)1，風(fēng)機(jī)的壓力、流量分別增加到P1、Q1；

 

    當(dāng)葉片角度增加到60度，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)變?yōu)辄c(diǎn)2，風(fēng)機(jī)的壓力、流量分別減小到P2、Q2；

 

    因此，當(dāng)風(fēng)機(jī)需要增加出力的時(shí)候，增大葉片角度。

 

    因此，當(dāng)風(fēng)機(jī)需要減小出力的時(shí)候，減小葉片角度。

 

    

 

    綜上所述，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)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(lái)實(shí)現(xiàn)，以滿足系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)性能的需求。理論和實(shí)踐都證明，風(fēng)機(jī)在某一工況工作時(shí)，效率最高，這個(gè)工況稱為額定工況。為了滿足經(jīng)濟(jì)性的需求，風(fēng)機(jī)最好在額定工況下運(yùn)行。