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離心風(fēng)機(jī)并聯(lián)與串聯(lián)的怪事

來源: 蘇州頂裕節(jié)能設(shè)備有限公司 發(fā)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(chǎn)加倍的計(jì)劃,本來使用一臺(tái)75kw的離心風(fēng)機(jī)輸送空氣(事實(shí)上是氧氣)進(jìn)入反應(yīng)塔中作用,風(fēng)機(jī)性能是40000m³/h,3500pa。

在產(chǎn)量加倍的需求下,當(dāng)然空氣量也要加倍,于是我們又買了一臺(tái)性能完全一樣的離心風(fēng)機(jī),并把它的出口接到原來送風(fēng)機(jī)的出口管道附近,也就是兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。

可是結(jié)果風(fēng)量只增加了不到50%。明明我們使用了兩臺(tái)75kw的風(fēng)機(jī),所花費(fèi)的電力也加倍了,這是怎么一回事呢?還是我們應(yīng)該采用串聯(lián)的方式?

首先,可以肯定的說,按現(xiàn)在所采取的方法,產(chǎn)量加倍的計(jì)劃是幾乎無法實(shí)現(xiàn)的,就算實(shí)現(xiàn)了,也十分不經(jīng)濟(jì),產(chǎn)品的成本會(huì)很高。

再看這臺(tái)風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn),如果送風(fēng)系統(tǒng)的入口與出口都與大氣連同,可以畫出單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的性能曲線與管路阻抗曲線L,工況點(diǎn)即為交點(diǎn)A,如圖一。


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圖一


其次,并聯(lián)運(yùn)行時(shí),吸氣管或排氣管中的流量是兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的流量之和。此時(shí),管路阻力由兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)共同克服,并且由于管道,過濾器,反應(yīng)塔等等沒有改變,管路阻力曲線仍然相同,根據(jù)此原理可繪制并聯(lián)運(yùn)行時(shí)總的性能曲線,如圖二,即可找到并聯(lián)運(yùn)行后的工況點(diǎn)B,明顯可看出此時(shí)通風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)量沒有加倍。


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圖二


至于采用串聯(lián)運(yùn)行的方式,一般情況下,都是單臺(tái)風(fēng)機(jī)做功無法克服系統(tǒng)的阻力才采用串聯(lián)的方式,串聯(lián)后的性能曲線如圖三,也就是同一風(fēng)量下,靜壓加倍,觀察此時(shí)的工況點(diǎn)D,也可明顯看出此時(shí)的風(fēng)量增加的很少。


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圖三


那么,為什么風(fēng)機(jī)消耗了加倍的能量,沒有產(chǎn)生加倍的風(fēng)量呢?這樣的結(jié)果符合能量守恒定律么?答案是肯定的:符合。

因?yàn)楣苈返淖枇p失與流速的平方成正比增加,如果風(fēng)量真的達(dá)到加倍的話,阻力就會(huì)變成4倍,有相當(dāng)?shù)囊徊糠帜芰慷紩?huì)因?yàn)槟Σ翐p失,轉(zhuǎn)變成熱量消散。最后,怎樣才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量加倍呢?

如果采用硬碰硬的方式,提高風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來提升風(fēng)量,根據(jù)相似定律,風(fēng)量加倍,消耗的功率呈3次方增加,即需600kw的電機(jī),顯然是不經(jīng)濟(jì)的。況且考慮到強(qiáng)度,葉輪的轉(zhuǎn)速有極限,不能無限提升。

如果采用并聯(lián)運(yùn)行的方式,結(jié)合圖2,還需要將管網(wǎng)的阻力降為曲線M,也就是要將管道,反應(yīng)塔等尺寸加大。觀察圖2,圖3還不難發(fā)現(xiàn),阻力曲線越緩,離心風(fēng)機(jī)并聯(lián)的增加風(fēng)量的效果會(huì)更好,阻力曲線越陡,離心風(fēng)機(jī)串聯(lián)的增壓效果會(huì)更好。

所以,對(duì)于離心風(fēng)機(jī)并聯(lián),串聯(lián)的特性,一定要結(jié)合具體的管路系統(tǒng)具體分析。