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离心式风机性能解读及案例分析

发布时间:2019/4/24 15:25:00

来源:/news70533.html

离心式风机是水泥企业常用的通风设备,最常见于篦冷机冷却风机、高温风机、窑头窑尾排风机等处。这里对离心式风机性能曲线进行简易解读,并围绕此对水泥企业一些案例进行介绍。

(1)什么是静压、动压与全压

说到风机,首先就要先简单解释下静压、动压与全压概念。

静压表示空气的稀薄程度,如越靠近高温风机处,静压绝对值越大;篦冷机固定篦板冷却风机的静压往往超过10kPa。静压可以为正值,即容器内密度大于大气压;可以为负,即容器内密度小于大气压。

动压表示空气的流动速度,在相同温度下流体动压越大,流动速度越快,相同管径时流量也越大。大部分情况下可以这么理解,动压→流量,动压大,流量就大。动压永远为正值。

全压即是静压与动压的代数和。对于一台风机,其全压为出口全压-入口全压,对于高温风机、窑头窑尾排风机来讲,入口全压为负值,出口全压为正值。

简单来说,一个风机有效功率为:全压与流量的乘积。也就是说,对于一台风机,当其电机电流越大时,全压或者流量必然有其一增大,或者两者都增大。

(2)离心式风机性能曲线及应用

离心式风机属于叶片式风机,“欺软怕硬”,当管道阻力小时,其流量变大;当管道阻力大时,其流量变小。对于一条离心式风机,尤其自己的性能曲线。通常,离心式风机性能曲线如下图所示。

横坐标是流量

轴功率随流量增大而增大,即流量越大时,风机电机电流越大;也就是说,对于篦冷机冷却风机,一般来讲,当其料层厚度增加,风机流量会减小,此时其电机电流会降低;反之,料层厚度减小,风机流量增大,电机电流会增大。

风机静压、全压基本上会随流量增大而降低(因为风机有效功率一定,风机全压与流量必然呈反比)

风机全压效率即为风机有效功率与轴功率的比值,其随流量增大,呈现先增大后减小的现象,即存在一效率最高点。这也是风机选取时的依据!如对于篦冷机冷却风机,当确定其流量、压力时,即可选择此流量、压力对应全压效率高的风机。

因为风机全压效率存在一最高点,风机静压、全压并不是随流量增大呈现直线降低的,而是先增大后减小。

目前,根据企业实际情况,来定制风机,是风机的发展方向。

(3)离心式风机性能曲线与管路特性曲线

(图片来源于网络)

对于风机特性曲线与管路特性曲线在一起的曲线来说,横坐标为流量,纵坐标为压力。

风机特性曲线为压力-流量曲线,为图中深色的那条线,即随横坐标流量增大,呈现降低趋势

管路特性曲线为抛物线(原因是阻力=0.5*密度*流速的平方),即图中E1、E2、E3三条曲线。

管路特性曲线与风机特性曲线的交叉点就是风机的工作点(如何保持该工作点在风机全压效率高的范围是风机选择时的重点!)

管路特性曲线中E1、E2、E3的区别是抛物线曲线中a的区别(y=ax2+c),a越大,抛物线开口越小,压力随流量增加的速率越快!也就是说E1与E3相比,其a越大,表明管道阻力越大,如风机的开度越小。

当离心式风机的开度减小时,a增大,抛物线开口变小,此时风机工作点发生变化(由图中的A3→A1),即流量变小、压力变大

对于变频风机来说,当频率发生变化时,其曲线变化与E1→E3曲线变化显著不同。

(4)几个简单的案例

某企业篦冷机某风机,静压特别大,但是动压基本为0,表明风机有效功率基本为0。原因在于管路阻力相对于该风机来说太大(如料层太厚等),风机“欺软怕硬”,不做功。

当预热器系统阻力增大时,不得不增大高温风机的转速,此时并不表明高温风机流量增大了,多做的功主要用于抵消系统阻力的增大。

篦冷机料层增大后,风机流量一般会减小,引起风机电机电流会降低,但一开始降低幅度并不大,当降低幅度很大时,表明已经偏离了风机最佳工作范围,风机有效功率已经很低了

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