軸流通風(fēng)機調(diào)節(jié)方法綜合比較(橫)

1、論通風(fēng)機變頻調(diào)速的優(yōu)越性軸流通風(fēng)機調(diào)節(jié)方法綜合比較論通風(fēng)機變頻調(diào)速的優(yōu)越性論通風(fēng)機變頻調(diào)速的優(yōu)越性通風(fēng)系統(tǒng)由通風(fēng)機與管網(wǎng)系統(tǒng)共同組成，通常所說的通風(fēng)機的性能點，即為通風(fēng)機的性能曲線與管網(wǎng)特性曲線的交點，稱之為運行工況點。對于管網(wǎng)系統(tǒng)，管網(wǎng)特性曲線符合P=KQ2的關(guān)系（管網(wǎng)系統(tǒng)一定時，K為常數(shù)）。通風(fēng)機設(shè)計選型時，一般應(yīng)讓通風(fēng)機的性能曲線與管網(wǎng)特性曲線的交點落在最佳工況點附近，即通風(fēng)機的最高效率點附近。偏離最佳工況點過遠運行，不僅通風(fēng)機的效率降低，運行的經(jīng)濟性差，而且容易產(chǎn)生較大的振動和噪聲。對于在地鐵等的通風(fēng)系統(tǒng)中，因季節(jié)、氣溫、時間、客流量等的不同，對通風(fēng)量的需求也不相同。這就需要改變通風(fēng)機

2、的性能，使其在新的工況點工作。這種改變通風(fēng)機性能的方法，稱之為通風(fēng)機的調(diào)節(jié)。對于軸流通風(fēng)機的調(diào)節(jié)方法，常用的有：通風(fēng)機進、出口節(jié)流調(diào)節(jié)，葉輪葉片安裝角調(diào)節(jié)，通風(fēng)機變頻調(diào)速調(diào)節(jié)等。為了比較通風(fēng)機各種調(diào)節(jié)方法的效果, 風(fēng)機行業(yè)引用“調(diào)節(jié)效率C”的概念:部分負荷時通風(fēng)機的有效功率 風(fēng)機 電機部分負荷時電動機的輸入功率 c=全負荷時通風(fēng)機的有效功率 風(fēng)機 電機全負荷時電動機的輸入功率（式中，風(fēng)機 和電機為部分負荷時通風(fēng)機的效率和電動機的效率，風(fēng)機和電機 為全負荷時通風(fēng)機的效率和電動機的效率）第 頁 ，共6 頁論通風(fēng)機變頻調(diào)速的優(yōu)越性調(diào)節(jié)效率C越高，說明調(diào)節(jié)方法越好，通風(fēng)機的運行越經(jīng)濟。一般情況，通風(fēng)機

3、和電動機在全負荷時具有最高效率。因此，為了保證較高的調(diào)節(jié)效率C，就要保證在部分負荷時，通風(fēng)機和電動機有較高的效率。單從空氣動力學(xué)理論講，改變通風(fēng)機轉(zhuǎn)速是最合理的調(diào)節(jié)方法。因為只改變通風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，通風(fēng)機的運行點與正常設(shè)計工況點空氣動力性能相似（即風(fēng)機的無因次參數(shù)相同）。即在管網(wǎng)阻力與流量平方成正比的通風(fēng)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速降低，通風(fēng)機效率保持不變，而功率則由于流量與壓力的降低而顯著降低(如圖1)。而對于動葉可調(diào)的情況，因為通過改變?nèi)~輪葉片安裝角而使通風(fēng)機性能曲線改變，通風(fēng)機的運行點與設(shè)計工況點的空氣動力性能并不相似，有可能使風(fēng)機運行點的效率很低(如圖2)。對于電動機來說，變頻調(diào)速可以保證較低的輸出功時有

4、較高的電機效率。而對于調(diào)節(jié)葉輪葉片安裝角，只是使電動機運行于低輸出功的情況，而此時電動機的效率一般較低。綜上所述，通風(fēng)機通過變頻調(diào)速調(diào)節(jié)性能是一種最經(jīng)濟的調(diào)節(jié)方法。另外，在相同的流量和壓力下，由于采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)通風(fēng)機時，葉輪的轉(zhuǎn)速較低，通風(fēng)機的噪音相對于其它調(diào)節(jié)方法要低；同時由于轉(zhuǎn)速降低，葉片所受離心力也降低，這對于延長通風(fēng)機葉輪的壽命也是有利的。第 頁 ，共6 頁論通風(fēng)機變頻調(diào)速的優(yōu)越性各種調(diào)節(jié)方法比較 種類 設(shè)備費用 運行費用 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)時性能維修效率 穩(wěn)定性 保養(yǎng) 調(diào)節(jié)原理 流量變化軸功率變化調(diào)節(jié)閥門 低 很高 增加管網(wǎng)阻與閥片的隨流量的逐力，改變系統(tǒng)最差 漸降低而越一般 角度不成性能曲

5、線，使比例 來越惡化 工況點移動改變動葉片安裝角，以改變變化范圍通風(fēng)機性能麻煩 通風(fēng)機性能曲較廣 有一定變化線 最耗功 葉輪葉片安裝角調(diào)節(jié) 高 低 高 相對較省功變頻調(diào)速 高 最低 與轉(zhuǎn)速的三調(diào)節(jié)時不影改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)速成最高 響性能的穩(wěn)容易 速，以改變通次方成正比正比變化變化，最省功定性 風(fēng)機性能曲線第 頁 ，共6 頁論通風(fēng)機變頻調(diào)速的優(yōu)越性我們以廣州地鐵二號線配用的南海市南方風(fēng)機廠生產(chǎn)的 NXT-17R20A( 17.5°)地鐵軸流通風(fēng)機為例，來說明變頻調(diào)速的優(yōu)越性。通風(fēng)機設(shè)計工況點的性能為：Q1=216800 m3/h P1=800 Pa 1=75% N1= 64.2 kW當(dāng)系統(tǒng)

6、要求的風(fēng)量減半，即Q2=108400 m3/h，Q2/ Q1 = 0.5時。如采用變頻調(diào)速，風(fēng)機的效率保持不變，風(fēng)機的流量Q與n成正比，風(fēng)機的壓力P與n2成正比，風(fēng)機的功率N與n3成正比。所以當(dāng)風(fēng)機的流量需求減半時，應(yīng)通過變頻器將通風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降為原來的一半。則：n2 / n1 = 0.5Q2 = Q1×（n2 /n1）= 216800×0.5 = 108400 m3/hP2 = P1×（n2 /n1）= 800×0.5= 200 PaN2 = N1×（n2 /n1）= 64.2×0.5= 8.03 kW 3 3 22此時，通風(fēng)機的功率只有設(shè)計工況點的0.125倍，通風(fēng)機每小時節(jié)省的電能大約有56度。這對于長期運行的地鐵風(fēng)機來說，