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離心風機并聯與串聯的怪事

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來源:頂裕風機 發布日期:2021-09-17 瀏覽:-|

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  有客戶問:我們工廠最近提出了生產加倍的計劃,本來使用一臺75kw的離心風機輸送空氣(事實上是氧氣)進入反應塔中作用,風機性能是40000m³/h3500pa

  在產量加倍的需求下,當然空氣量也要加倍,于是我們又買了一臺性能完全一樣的離心風機,并把它的出口接到原來送風機的出口管道附近,也就是兩臺送風機并聯運行。

  可是結果風量只增加了不到50%。明明我們使用了兩臺75kw的風機,所花費的電力也加倍了,這是怎么一回事呢?還是我們應該采用串聯的方式?

  首先,可以肯定的說,按現在所采取的方法,產量加倍的計劃是幾乎無法實現的,就算實現了,也十分不經濟,產品的成本會很高。

  再看這臺風機的工況點,如果送風系統的入口與出口都與大氣連同,可以畫出單臺風機運行時的性能曲線與管路阻抗曲線L,工況點即為交點A,如圖1

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其次,并聯運行時,吸氣管或排氣管中的流量是兩臺風機的流量之和。此時,管路阻力由兩臺通風機共同克服,并且由于管道,過濾器,反應塔等等沒有改變,管路阻力曲線仍然相同,根據此原理可繪制并聯運行時總的性能曲線,如圖2,即可找到并聯運行后的工況點B明顯可看出此時通風機送出的風量沒有加倍。

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至于采用串聯運行的方式,一般情況下,都是單臺風機做功無法克服系統的阻力才采用串聯的方式,串聯后的性能曲線如圖3,也就是同一風量下,靜壓加倍,觀察此時的工況點D也可明顯看出此時的風量增加的很少。

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那么,為什么風機消耗了加倍的能量,沒有產生加倍的風量呢?這樣的結果符合能量守恒定律么?

答案是肯定的:符合。

因為管路的阻力損失與流速的平方成正比增加,如果風量真的達到加倍的話,阻力就會變成4倍,有相當的一部分能量都會因為摩擦損失,轉變成熱量消散。

最后,怎樣才能實現產量加倍呢?

如果采用硬碰硬的方式,提高風機的轉速來提升風量,根據相似定律,風量加倍,消耗的功率呈3次方增加,即需600kw的電機,顯然是不經濟的。況且考慮到強度,葉輪的轉速有極限,不能無限提升。

如果采用并聯運行的方式,結合圖2,還需要將管網的阻力降為曲線M,也就是要將管道,反應塔等尺寸加大。觀察圖2,圖3還不難發現,阻力曲線越緩,離心風機并聯的增加風量的效果會更好,阻力曲線越陡,離心風機串聯的增壓效果會更好。

所以,對于離心風機并聯,串聯的特性,一定要結合具體的管路系統具體分析。

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