风机的性能与风机系统的关系

风机的性能与风机系统的关系

□1 风机系统的定义风机系统是指从一个地方向另外一个地方输送流体的系统的总成，包括风机本体、风道、弯头、支路风管、阀门等，因此风机以及其进出口风道组成了一个系统，风机是在系统中工作，为系统内的气体提供能量，用来克服气体流动的阻力损失，从而达到传送气体的目的。因此风机离不开系统，撇开系统来讨论风机的性能是没有任何意义的。有些系统比较简单，只包括出口风道或者只有入口风道，甚至进出口风道都没有，比如电风扇；有些系统比较复杂，可能包括风机、管网、调节装置、冷却器、加热器、过滤器、消声器等等。风机的作用就是提供流体在风机系统中流动的动力，把流体输送到需要的目的地。
□2 系统阻力曲线在通过给定风机系统的某个体积流量q下，会产生相应的压力损失，这个压力损失就是系统阻力。如果流量变化了，这个压力损失也将随之变化，通常压力损失与体积流量的平方成正比。把不同体积流量对应的压力损失画在图表上，就得到了系统的阻力曲线，系统阻力曲线呈典型的抛物线形状。如下图所示，R为系统的管网系统阻力曲线，假定在流量为100%，系统阻力为100%的时候，即途中点0就是系统设计点，如果系统流量增加到120%的时候，系统阻力就会增加到144%；反之，当系统流量减小到50%的时候，系统阻力会减小到设计阻力的25%。

上面的情况同样适用于系统阻力曲线R1和R2，这就是固定系统的阻力曲线。由上图可知，同样流量下，系统阻力R1大于设计阻力R，系统阻力R2小于设计阻力R.
□3 系统阻力曲线与风机性能的关系如下图，R 代表系统阻力曲线，它与风机性能曲线的交点0就是风机的工作点，此时风机的压力为P，流量为Q。当系统阻力增加的时候，比如挡板门关闭，滤网堵塞等，此时系统阻力曲线为R1，风机的工作点就变为点1， 风机的压力和流量也变为P1、Q1，可见系统阻力增加的时候会导致风机的流量减少，压力增加。同理，当系统阻力减小的时候，此时系统阻力曲线为R2，风机的工作点就变为点2， 风机的压力和流量也变为P2、Q2，可见系统阻力减小的时候会导致风机的流量增加，压力减小。

因此系统的阻力曲线是影响风机的实际工作点的，也就是系统阻力曲线直接影响风机的性能。所以风机的性能不仅由风机本体来决定，还受系统阻力曲线的影响。同样一台风机设备，在不同的管网系统中工作的时候，其性能是不同的。因此，如果遇到风机的性能问题，不一定就是风机本身的问题，极大可能是管网系统的问题。
□4 系统阻力曲线对风机运行的的影响由上面可知，当系统阻力曲线高于设计值的时候，风机的实际工作点往左上方移动，由点0到点1，会导致风机的实际压力比设计值要高，风机的实际流量比设计值要小。当风机的实际压力接近风机的极限压力的时候，风机运行就不稳定，风机就会发生失速现象。由此可见，风机下面的性能问题都可能是由于系统阻力过高造成的：风机失速风机流量不足风机发生失速的时候有以下特征：

• 风机噪声突然增大

• 风机振动突增，尤其是进出口管道的振动会很大

• 风量急剧减小

这种情况下，解决问题需要降低系统阻力，可采取下面的措施：

• 全开系统中的风门

• 清洗系统堵塞的情况，降低阻力

• 检查系统漏风的情况

• 开大风机的调节挡板

• 减小叶片角度

同理，当系统阻力曲线低于设计值的时候，风机的实际工作点往右上方移动，由点0到点2，会导致风机的实际压力比设计值要低，风机的实际流量比设计值要大。这种情况下，电机可能出现过载情况。
因此，风机下面的性能问题都可能是由于系统阻力过低造成的：电机过载风机压力上不去这种情况下，解决问题需要增加系统阻力，可采取下面的措施：

• 减小系统中的风门开度

• 向其他应用供风

• 关小风机的调节挡板

□5 风机系统性能不佳的原因风机系统性能不佳的原因一般包括：

• 出口风道连接不当

• 进口气流不均匀

• 风机进口处产生涡流

• 实际管网系统与设计管网系统相差太大

• 风机参数的裕量不合理

综上所述，风机的性能不仅取决于风机设备本身，与风机所在的系统密不可分，性能优良的风机设备，如果系统与之不匹配，那风机就不能发挥性能高的特点，其实际性能会大打折扣。只有性能优良的设备，配上与之相匹配的系统，才能使风机的实际性能达到最好。

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