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離心式風(fēng)機(jī)性能解讀及案例分析!

更新時間:2019-12-31 人氣:1739

離心式風(fēng)機(jī)是水泥企業(yè)常用的通風(fēng)設(shè)備,最常見于篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)、窯頭窯尾排風(fēng)機(jī)等處。這里對離心式風(fēng)機(jī)性能曲線進(jìn)行簡易解讀,并圍繞此對水泥企業(yè)一些案例進(jìn)行介紹。


(1)什么是靜壓、動壓與全壓


說到風(fēng)機(jī),首先就要先簡單解釋下靜壓、動壓與全壓概念。


靜壓表示空氣的稀薄程度,如越靠近高溫風(fēng)機(jī)處,靜壓絕對值越大;篦冷機(jī)固定篦板冷卻風(fēng)機(jī)的靜壓往往超過10kPa。靜壓可以為正值,即容器內(nèi)密度大于大氣壓;可以為負(fù),即容器內(nèi)密度小于大氣壓。


動壓表示空氣的流動速度,在相同溫度下流體動壓越大,流動速度越快,相同管徑時流量也越大。大部分情況下可以這么理解,動壓→流量,動壓大,流量就大。動壓永遠(yuǎn)為正值。


全壓即是靜壓與動壓的代數(shù)和。對于一臺風(fēng)機(jī),其全壓為出口全壓-入口全壓,對于高溫風(fēng)機(jī)、窯頭窯尾排風(fēng)機(jī)來講,入口全壓為負(fù)值,出口全壓為正值。


簡單來說,一個風(fēng)機(jī)有效功率為:全壓與流量的乘積。也就是說,對于一臺風(fēng)機(jī),當(dāng)其電機(jī)電流越大時,全壓或者流量必然有其一增大,或者兩者都增大。


(2)離心式風(fēng)機(jī)性能曲線及應(yīng)用


離心式風(fēng)機(jī)屬于葉片式風(fēng)機(jī),“欺軟怕硬”,當(dāng)管道阻力小時,其流量變大;當(dāng)管道阻力大時,其流量變小。對于一條離心式風(fēng)機(jī),尤其自己的性能曲線。

橫坐標(biāo)是流量


軸功率隨流量增大而增大,即流量越大時,風(fēng)機(jī)電機(jī)電流越大;也就是說,對于篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī),一般來講,當(dāng)其料層厚度增加,風(fēng)機(jī)流量會減小,此時其電機(jī)電流會降低;反之,料層厚度減小,風(fēng)機(jī)流量增大,電機(jī)電流會增大。


風(fēng)機(jī)靜壓、全壓基本上會隨流量增大而降低(因?yàn)轱L(fēng)機(jī)有效功率一定,風(fēng)機(jī)全壓與流量必然呈反比)


風(fēng)機(jī)全壓效率即為風(fēng)機(jī)有效功率與軸功率的比值,其隨流量增大,呈現(xiàn)先增大后減小的現(xiàn)象,即存在一效率最高點(diǎn)。這也是風(fēng)機(jī)選取時的依據(jù)!如對于篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī),當(dāng)確定其流量、壓力時,即可選擇此流量、壓力對應(yīng)全壓效率高的風(fēng)機(jī)。


因?yàn)轱L(fēng)機(jī)全壓效率存在一最高點(diǎn),風(fēng)機(jī)靜壓、全壓并不是隨流量增大呈現(xiàn)直線降低的,而是先增大后減小。


目前,根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況,來定制風(fēng)機(jī),是風(fēng)機(jī)的發(fā)展方向。


(3)離心式風(fēng)機(jī)性能曲線與管路特性曲線


對于風(fēng)機(jī)特性曲線與管路特性曲線在一起的曲線來說,橫坐標(biāo)為流量,縱坐標(biāo)為壓力。


風(fēng)機(jī)特性曲線為壓力-流量曲線,為圖中深色的那條線,即隨橫坐標(biāo)流量增大,呈現(xiàn)降低趨勢


管路特性曲線為拋物線(原因是阻力=0.5*密度*流速的平方),即圖中E1、E2、E3三條曲線。


管路特性曲線與風(fēng)機(jī)特性曲線的交叉點(diǎn)就是風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)(如何保持該工作點(diǎn)在風(fēng)機(jī)全壓效率高的范圍是風(fēng)機(jī)選擇時的重點(diǎn)?。?


管路特性曲線中E1、E2、E3的區(qū)別是拋物線曲線中a的區(qū)別(y=ax2+c),a越大,拋物線開口越小,壓力隨流量增加的速率越快!也就是說E1與E3相比,其a越大,表明管道阻力越大,如風(fēng)機(jī)的開度越小。


當(dāng)離心式風(fēng)機(jī)的開度減小時,a增大,拋物線開口變小,此時風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)發(fā)生變化(由圖中的A3→A1),即流量變小、壓力變大


對于變頻風(fēng)機(jī)來說,當(dāng)頻率發(fā)生變化時,其曲線變化與E1→E3曲線變化顯著不同。


(4)幾個簡單的案例


某企業(yè)篦冷機(jī)某風(fēng)機(jī),靜壓特別大,但是動壓基本為0,表明風(fēng)機(jī)有效功率基本為0。原因在于管路阻力相對于該風(fēng)機(jī)來說太大(如料層太厚等),風(fēng)機(jī)“欺軟怕硬”,不做功。


當(dāng)預(yù)熱器系統(tǒng)阻力增大時,不得不增大高溫風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,此時并不表明高溫風(fēng)機(jī)流量增大了,多做的功主要用于抵消系統(tǒng)阻力的增大。


篦冷機(jī)料層增大后,風(fēng)機(jī)流量一般會減小,引起風(fēng)機(jī)電機(jī)電流會降低,但一開始降低幅度并不大,當(dāng)降低幅度很大時,表明已經(jīng)偏離了風(fēng)機(jī)最佳工作范圍,風(fēng)機(jī)有效功率已經(jīng)很低了。

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